蓝牙的射频指标及检测方法

1、监测检测Monitoring & Detection46中国无线电 2009年第5期在蓝牙设备型号核准检测工作中,某些产品由于不能设置于工作模式而不能使用自动测试系统进行自动测试。为此,本文着重介绍利用频谱仪或综测仪手动检测蓝牙设备射频指标的方法,作为蓝牙设备自动检测系统的补充。1 蓝牙技术简介蓝牙工作在2.4G H z工、科、医频段,2.4G H z2.4835GHz。频道配置f=2402+k M H z,其中k=0,1,278,信道间隔1MHz。跳频频率:1600跳/秒。功率等级:0dBm、10dBm、20dBm。发射机作用距离:10m100m,根据功率等级不同而不同。调制方式:高

2、斯频移键控(GFSK,Gaussian BT= 0.5,0.28m0.5。2 蓝牙的射频指标检测依据(1信部无2001653号关于短距离微功率设备使用2.4GHz频段的通知。(2信部无2002353号关于调整2.4GHz频段发射功率限值及有关问题的通知。(3蓝牙组织的测试规范B l u e t o o t h specifications RF part。(4ETSI EN 300 328。3 蓝牙的射频指标及检测方法测试模式(T E S T M O D E:循环测试模式(Loopback Mode专用于射频复合性测试,测试仪(测试设备+信令单元和被测物形成了一个Piconet,其中测试仪为主

3、叫单元,被测物为被叫单元。几乎所有的被测物都可以进入测试模式,只是需要通过相应的命令激活。自动测试系统通过综测仪与被测物建立通信进行自动测试,完成测试报告。但某些测试物不能提供测试模式,因此,下面详细介绍利用频谱仪或综测仪手动进行测试的方法。(1等效全向辐射功率(EIRPE I R P指标:天线增益<10d B i时,100m W 或20d B m;天线增益10d B i时,500m W或27dBm。蓝牙设备设置状态见表1。表1 蓝牙设备设置状态发射测试频率发射包类型发射载荷跳频最长可支持PRBS9测试方法:频谱仪中心频率设置在测试频率上,s p a n=0,记录下脉冲形状,见图1;在脉

4、冲轨迹上记录下最大值,作为峰值功率;在20%80%的脉冲持续时间内计算平均功率(PAV;计算信号的占空比x,x=T x o n/(T x o n+T x off;则EIRP=PAV+G+10lg(1/x;其中G为天线增益。图1 平均功率(PAV测试(2最大功率谱密度(PSD蓝牙的射频指标及检测方法 广东省无线电监测站 陈建光监测检测Monitoring & Detection47中国无线电 2009年第5期PSD指标:<20dBm/100kHz。蓝牙设备设置状态见表2。表2 蓝牙设备设置状态发射测试频率发射包类型发射载荷跳频最长可支持PRBS9测试方法:频谱仪中心频率设置在测试频

5、率上,R B W=1M H z,V B W=1M H z,S p a n设置大于信号包络,检波器为Peak,Max Hold模式;使用Peak Search,记录包络最大功率点的频率;频谱仪中心频率设置为记录的频率,S p a n =3MHz,RBW=1MHz,VBW=1MHz,Sweep time=1分钟,检波器为Average(RMS 或 Sample,Max Hold模式;按View键,使用Peak Search,记录包络最大功率D dBm/MHz;则最大功率谱密度PSD=D+G+10lg(1/x;其中G为天线增益,x为占空比。(注:如果频谱仪有功率谱密度(P S D测试选项可以直接使用

6、该软键测量功率谱密度DdBm/MHz。(3频率范围频率范围指标:f L >2.400 G H z ,fH<2.4835GHz。蓝牙设备设置状态见表3。表3 蓝牙设备设置状态发射测试频率(GHz发射包类型发射载荷Loopback 2.402,2.480DH1PRBS9测试方法: 频谱仪中心频率设置在最低工作信道频率上,R B W=100k H z,V B W=100k H z,S p a n设置大于信号包络及边带,检波器为A v e r a g e(R M S 或 Sample,Max Hold模式,Sweep time大于1分钟;(4占用带宽占用带宽指标:1MHz。蓝牙设备设置状态

7、见表4。表4 蓝牙设备设置状态发射测试频率(GHz发射包类型发射载荷Loopback 2.402 , 2.480DH1PRBS9测试方法:找到发射信道的最大功率值;发射信道中心频率的低端,功率值降到步骤中测得数值20dB以下的最低频率,记作:FL;发射信道中心频率的高端,功率值降到步骤1中测得数值20dB以下的最高频率,记作:FH;则20dB带宽定义为FH- FL。注:另外可使用频谱仪占用带宽选项测量99%功率带宽。(5载波容限指标:绝对值75kHz。蓝牙设备设置状态见表5。表5 蓝牙设备设置状态发射测试频率(GHz发射包类型发射载荷Loopback 2.402,2.480DH1PRBS9测试方法:蓝牙测试仪测试接入码中4个preamble位组成包的频率偏移,进行综合。认为载波频率就是上面综合的结果。重复测试至少10个包。需要说明的是,设置蓝牙设备发射单载波时,使用频谱仪测量载波容限不符合标准蓝牙设备设置条件,会造成测量结果不准确,因此建议使用蓝牙综测仪进行测试。(6传导杂散发射指标:30MHz1GHz -36dBm/100kHz;2.4GHz2.4835GHz -33dBm/100kHz;3.4GHz3.53GHz-40dBm/MHz;5.725GHz5.85GHz -4