WiFi_的测试项目_和_解决方案

1、1 WiFi 的测试项目 和 解决方案 2 目 录 1.802.11协议要求的测试项目 2.研发测试项目&LITEPOINT解决方案 3.生产测试项目&LITEPOINT解决方案 4.终端成品测试项目&LITEPOINT解决方案 3 802.11协议 要求的测试 项目 研发的解决 方案 终端成品的 解决方案 生產的解决 方案 4 802.11协议要求的测试项目 各项目详细指标要求请见： WIFI测试标准（参考）.xls 各项目详细指标要求请见： WIFI测试标准（参考）.xls 5 802.11协议 要求的测试 项目 研发的解决 方案 终端成品的 解决方案 生產的解决 方案 6 研发测试项目

2、发射测试项目发射测试项目 发射功率 RF Power 矢量误差 EVM（调制精度）/ 星座图 频率误差 Frequency Error 频谱模板 Spectrum Mask 载波抑制 Suppression （CCDF） 频谱平坦度 Spectral Flatness 相位噪声 Phase Noise 本振泄漏 LO（DC） Leakage 功率上升沿时间 Power On Ramp 功率下降沿时间 Power Down Ramp 接收测试项目接收测试项目 接收灵敏度/误包率（PER） 7 LITEPOINTLITEPOINT研发测试方案研发测试方案 网线网线 IQView 产品 产品 软件

3、驱动 仪器软件 IQSignal PC 屏蔽箱屏蔽箱 衰减器衰减器 RF输出 RF输入 8 DUT RF1 RF4 DUT Control Interface IQsignal for MiMo IQnxn Control Interface IQnxn 9 研发测试软件IQsignal 发射测试过程：电脑控制产品发射信号，IQsignal软件接收并分析信号 10 信号波形 频谱图 单次功率 结果 平均功率 结果 发射参数发射参数功率功率 / / 频谱图频谱图 不同产品發出的 功率不一样。一 般在12-20dBm 之间 11 IQ星座图-反映EVM指标好坏 EVM- 矢量误差 EVM指标要求

4、发射参数发射参数 EVM / EVM / 星座图星座图 红点越集中，代表EVM指标 越好。红点发散代表EVM较 差，发射信号的质量则较差 12 IQ constellation diagram IQ星座图星座图 BPSK 10 QPSK 16QAM 相位: 0 = 1 180 = 0 1 bit only 2 bit 4 bit 6 bit 13 000101 調制 I(t) = sine wave Q(t) = cosine wave 000101 的座標是的座標是 4 + 3i 4*sine() 3*cos() Phase difference: 90deg Transmitter Rec

5、eiver Q I 3 4 3.5 2.5 I(t)=3.5sin(t) Q(t)=2.5cos(t) 3.5+2.5i 誤判為誤判為 000111 EVM 我們要傳送我們要傳送 解調 14 EVM (Error Vector Magnitude) 增益匹配 相位噪声 群时延 频率误差 抑制 EVM IQ星座图 IQ星座图 EVM vs 子载波 频率误差 vs. time CCDF These diagrams will allow us to observe the “problems”. 这些图表可以帮助我们发现问题 如果测得如果测得EVM较差，如何发现问题所在？较差，如何发现问题所在？

6、15 增益不匹配增益不匹配 That affects EVM 1 Gain mismatch 原因原因: PCB板上传送I&Q信号的电路元件有故障（比如电容、电感） 状况状况: 基准点（绿点）水平方向发散 Diagram: IQ Diagram 16 相位噪声相位噪声 That affects EVM 2 状况状况: - 基准点（绿点）垂直方向发散 - 星座上的点呈圆状 Diagram: IQ Diagram 原因原因: 有杂讯的电压控制晶振 晶振问题 电源噪声 屏蔽有问题 17 群时延群时延 That affects EVM 3 Group delay between I & Q signa

7、ls 原因原因: PCB线路长度有问题（太长） Normal Diagram: EVM vs. sub carrier 18 频率误差频率误差 That affects EVM 4 电源上电时产生频率脉冲 理想的稳定时间：理想的稳定时间：5us Diagram: Frequency error vs. time 说明：这个图表展示同步信号发送期间的频率误差而非整个数据包说明：这个图表展示同步信号发送期间的频率误差而非整个数据包 解决方案解决方案: 在校准的时候改变晶振频率可解决这个问题 19 发射参数发射参数频率误差频率误差 / / 符号时钟误差符号时钟误差 / / 相位噪声相位噪声 频率误差

8、 根据802.11协议，发射信号频率误差要求小于： 20ppm-802.11a/g；25ppm-802.11b 晶振与电容的匹配好坏直接影响频率误差。 符号时钟误差 相位噪声 符号时钟误差要求小于： 20ppm-802.11a/g；25ppm-802.11b 相位噪声要求小于 3Deg 20 Compression抑制抑制 That affects EVM 5 为了降低功耗&增大传输距离， 功率放大器工作状态尽量接近饱和点 这个图中可看到有些功率电平不 能达到。存在抑制（增益饱和） 图中看不到抑制（增益饱和） Diagram: CCDF 21 频谱模板 蓝色谱线不能超出红色限制线 802.11

9、b Mask802.11g Mask 22 频谱平坦度本振泄漏 蓝色曲线不能超出 上下红色限制线 不能超过2dB 发射参数发射参数频谱平坦度频谱平坦度 / / 本振泄漏本振泄漏 中间脉冲向下为正常，若 脉冲向上突出并超过虚线 则代表存在一定本振泄漏 23 Power ON/OFF Ramp功率上升/下降沿 Diagram: Power ON ramp Diagram: Power down ramp Requirement: Power on time 2us Requirement: Power down time 2us Apply to 802.11b only 24 接收灵敏度/误包率

10、（PER） 接收测试过程：IQsignal控制仪器发送数 据包让产品接收，产品的控制软件统计接 收到的数据包数量，计算出误包率。比如 发1000个数据包，产品收到950个良好的 数据包，那么误包率PER为 (1000- 950)/1000*100%=5% 25 接收灵敏度/误包率（PER） 对802.11a/g，正常工作时要求PER 小于10%，能满足PER小于10%的最 小信号功率即为最小灵敏度，最大信 号功率即为最大灵敏度；对802.11b， PER要求小于8% 。 26 802.11协议 要求的测试 项目 研发的解决 方案 终端成品的 解决方案 生產的解决 方案 27 生产生产/ /成品

11、成品 测试项目测试项目 发射（TX）参数包括： 平均功率、矢量误差EVM、频率误差、频谱模板 ，一般选测频段内高、中、低频率和高低速率组合情况下 的这些参数。 接收（TX）参数包括： 接收灵敏度，一般选测频段内高、中、低频率和高低速率 组合情况下的接收灵敏度。对于生产测试，只需测试指定 指标下的误包率是否合格。 28 生產自動测试生產自動测试 网线 射频 WiFi产品 PC Shield-box 衰减器 控制线 (USB / LAN / RS232) 29 生产自动测试结果报告生产自动测试结果报告 矢量调制误差 平均功率 频率误差 频谱模板 接收灵敏度测试 在要求指标下 测到的误包率 指標範圍

12、 30 802.11协议 要求的测试 项目 研发的解决 方案 终端成品的 解决方案 生產的解决 方案 31 终端成品测试方案连接图 合路器 LAN 衰減器 AP 50dB 测试流程测试流程 1. 设定此方案配套的AP(路由器)的工作信道和速率 2. WiFi终端(被测品)在操作接口上搜索此AP, 然后进行联机和关联 3. 通过电脑利用PING工具,发出1000字节的数据包,终端收到以后会反 回同样的数据包, 从而测量此终端的输出信号的质量, 例如功率,EVM, 频谱,频偏,等等 4. 接收方面, 仪器的信号源发出数据包, WiFi终端(被测品)收到数据包 以答会反回确认包(ACK),从而计算丢包率,仪器会渐渐把功率往下降, 直至找到最低灵敏度. 32 成品测