無線產(chǎn)品硬件測(cè)試培訓(xùn).doc

無線產(chǎn)品硬件與測(cè)試培訓(xùn)無線產(chǎn)品事業(yè)部一、 802.11X規(guī)范及相關(guān)規(guī)范內(nèi)容802.11X規(guī)范規(guī)范內(nèi)容說明802.11初始規(guī)范，確立2.4GHz頻段，2Mps傳送，F(xiàn)HSS（跳頻）、DSSS（展頻）等抗干擾方式802.11a5GHz工作頻段、最高傳輸速率54Mbps802.11b2.4GHz工作頻段、最高傳輸速率11Mbps802.11d追加跨國(guó)自適應(yīng)機(jī)制、透過自動(dòng)掃描機(jī)制，調(diào)整至該國(guó)度、地域所準(zhǔn)許的頻段、功率802.11e追加頻寬、流量管理機(jī)制，即QoS（Quality of Service），讓影音傳輸能即時(shí)、定量，讓多媒體應(yīng)用保持順暢度，Wi-Fi聯(lián)盟將此稱為WMM（Wi-Fi MultiMedia）802.11f追加IAPP（Inter-Access Point Protocol）協(xié)定，即AP（Access Point：AP）間的溝通協(xié)定以實(shí)現(xiàn)跨AP涵蓋區(qū)的漫游（Roaming）效果，讓用戶端能平穩(wěn)、無形的切換涵蓋區(qū)域。802.11g2.4GHz工作頻段、最高傳輸速率54Mbps802.11i存取與傳輸安全機(jī)制，由于此標(biāo)準(zhǔn)未定案前，Wi-Fi聯(lián)盟已先行暫代地提出比WEP（Wired Equivalent Privacy）更高防護(hù)力的WPA（Wi-Fi Protected Access），因此802.11i也被稱為WPA2 802.11j歐洲與美國(guó)在5GHz以上頻段應(yīng)用不同，日本也同樣不同，日本從4.9GHz開始運(yùn)用，功率也不相同，例如在5.15GHz5.25GHz 頻段，歐洲允許200mW功率，日本只允許160mW.因而為應(yīng)日本區(qū)域的運(yùn)用差異而制訂802.11j802.11k無線資源管理，讓頻段（Band）、通道（Channel）、載波（Carrier）等更加靈活動(dòng)態(tài)的調(diào)整、調(diào)度，使有限的頻段在整體運(yùn)用效益上獲得提升。802.11n采用MIMO（Multiple Input Multiple Output）技術(shù)，提升傳輸速率、突破100Mbps802.11o針對(duì)VoWLAN（Voice over WLAN）而制訂，更快速的無線跨區(qū)切換，以及讓語音（Voice）比數(shù)據(jù)（Data）更高的傳輸優(yōu)先權(quán)802.11p針對(duì)短距傳輸及運(yùn)輸工具（如：火車）內(nèi)使用而制訂，最初的設(shè)定是在300m傳輸距離內(nèi)有6Mbps速率。為此還多出兩個(gè)新創(chuàng)縮寫：DSRC及WAVE，DSRC即Dedicated Short Range Communications. WAVE則是Wireless Access in Vehicular Environments.802.11r漫游表現(xiàn)提升，允許更快的切換，用戶可更快的漫游802.11s制訂與實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的Mesh網(wǎng)絡(luò)，提供自主性組態(tài)（self-conifguring）、自主性修復(fù)（self-healing）等能力。二、 主要無線性能指標(biāo)Transmit Spectrum Mask 發(fā)送信號(hào)頻譜模版11b/g/a、20M帶寬11n、40M帶寬11n發(fā)射功率頻譜模板應(yīng)分別符合以下要求：使待測(cè)產(chǎn)品處于發(fā)射狀態(tài)，用矢量信號(hào)分析儀或IQview/nXn觀察其波形，其頻譜模版在下圖所示藍(lán)色粗實(shí)線以下為合格，在發(fā)送功率滿足要求的前提下，頻譜模版越小且越遠(yuǎn)離藍(lán)色粗實(shí)線，其性能越好。無線頻譜模版可以測(cè)量發(fā)送信號(hào)的質(zhì)量和對(duì)相鄰信道的干擾抑制能力。b模 g/a模 20M n模40M n模 Transmitter Power 發(fā)送功率11b/g/a、20M帶寬11n、40M帶寬11n發(fā)射功率無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，需根據(jù)實(shí)際情況靈活應(yīng)用，通常普通功率的產(chǎn)品發(fā)送功率應(yīng)控制在以下范圍：11b發(fā)射功率應(yīng)滿足 18.0+/-1.5dBm；11g/a發(fā)射功率應(yīng)滿足 15.0+/-1.5dBm；20M帶寬11n功率應(yīng)滿足 14.0+/-1.5dBm；40M帶寬11n功率應(yīng)滿足 14.0+/-1.5dBm。發(fā)送功率表征的是待測(cè)AP發(fā)送無線信號(hào)強(qiáng)度的大小，在滿足頻譜模版、EVM性能的前提下，功率越大，其性能越好，在實(shí)際應(yīng)用中表現(xiàn)為無線覆蓋范圍越大。測(cè)量發(fā)送功率可以使用功率計(jì)、矢量信號(hào)分析儀或IQview/nXn。EVMEVM是error vector magnitude的縮寫，他表征的是一個(gè)矢量誤差幅度的概念，如右圖所示。在AP的無線指標(biāo)中，EVM是發(fā)送狀態(tài)時(shí)一個(gè)非常重要的指標(biāo)，它是表征信號(hào)發(fā)送質(zhì)量的好壞的一個(gè)指標(biāo)。EVM越小，信號(hào)的發(fā)送質(zhì)量越好，其矢量誤差幅度越?。籈VM越大，其發(fā)送信號(hào)質(zhì)量越差，其矢量誤差幅度越大。在AP處于發(fā)送狀態(tài)時(shí)，EVM與發(fā)送功率相關(guān)聯(lián)：發(fā)送功率越大，矢量誤差被放大的越多，體現(xiàn)在測(cè)試結(jié)果上，就是EVM越大即發(fā)送信號(hào)質(zhì)量越差。所以在實(shí)際應(yīng)用中，我們要在發(fā)送功率和EVM間取一個(gè)折中，這就是在g模和n模時(shí)，發(fā)送信號(hào)功率不能太大的原因。EVM應(yīng)滿足下表要求：b/g 模滿足產(chǎn)品規(guī)格數(shù)據(jù)速率（Mbits/s）125.51169121824364854EVM（dB）-10-10-10-10-5-8-10-13-16-19-22-25n 模滿足產(chǎn)品規(guī)格ModulationBPSKQPSKQPSK16-QAM16-QAM64-QAM64-QAM64-QAM以用調(diào)制類型和碼速來區(qū)分不同的數(shù)據(jù)速率。Code Rate1/21/23/41/23/42/33/45/6Relative Constellation Error (dB)-5-10-13-16-19-22-25-28Lo Leakage 本征泄露802.11系統(tǒng)采用零中頻方案，將帶有調(diào)制信息的I/Q信號(hào)直接上變頻到2.4GHz或5GHz，如果供電直流分量泄露到I/Q信號(hào)中，就會(huì)產(chǎn)生本征泄露，本征泄露可以用矢量信號(hào)分析儀或IQview/nXn來測(cè)量，測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)本征泄露的功率小于2dB。右圖是用IQview來測(cè)量的無線產(chǎn)品的本征泄露的結(jié)果，圖中，紅色的”+”代表的功率值為2dB，載波泄露的功率約為-35 dB，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于2dB，可以判定測(cè)試結(jié)果滿足要求。Frequency Error 頻率誤差頻率誤差表征射頻信號(hào)偏離該信號(hào)所處信道中心頻率的大小，通常以IQview/nXn來測(cè)量，單位為ppm。測(cè)試頻率誤差要求：25ppm （802.11b）； 20ppm （802.11g/a/n），頻偏越小越好，在實(shí)際的硬件電路設(shè)計(jì)中，晶振性能的一致性影響WIFI產(chǎn)品頻率誤差的一致性，在晶振的選型上，要將性能與成本做折中考慮。Spectral Flatness 頻譜平坦度平坦度表征待測(cè)信號(hào)在其所處信道內(nèi)，功率平坦的程度，通常用IQview/nXn來測(cè)量，規(guī)范要求與實(shí)際測(cè)試結(jié)果如右圖所示。我們要求平坦度測(cè)試曲線必須要在右圖所示的兩條紅線的范圍之內(nèi)，頻譜平坦度的平坦與否影響無線信號(hào)的連接性能。Power On/Off Ramp TX 上升/下降時(shí)間TX 上升/下降時(shí)間規(guī)范要求需小于2us，測(cè)試用IQview/nXn。Receiver Sensitivity 接收靈敏度接收靈敏度是表征AP接收性能的一個(gè)參數(shù)，接收靈敏度越好，其接收到的有用信號(hào)就越多。接收靈敏度越好，其無線覆蓋范圍越大。接收靈敏度可以用IQview/nXn來測(cè)量，在測(cè)量接收靈敏度時(shí)，要使待測(cè)設(shè)備處于接收狀態(tài)，用IQview/nXn的信號(hào)發(fā)生器發(fā)送特定的包文件，在IQview/nXn操作軟件上更改信號(hào)衰減值，直到PER（%）（誤包率）滿足規(guī)范規(guī)定的要求，此時(shí)接收靈敏度為IQview/nXn上的信號(hào)衰減值與IQview/nXn和待測(cè)件之間的cable、衰減器、DC Block等總的衰減值之和。接收靈敏度應(yīng)滿足如下要求：11b/g/a 接收靈敏度rate（Mbits/s）125.51169121824364854Sensitivity(dBm）-82-80-78-76-82-81-79-77-74-70-66-6511n接收靈敏度Modulationcoding Rate Minimum sensitivity 20MHzMinimum sensitivity 40MHzBPSK1/2-80-77QPSK1/2-77-74QPSK3/4-75-7216-QAM1/2-72-6916-QAM3/4-68-6564-QAM2/3-64-6164-QAM3/4-63-6064-QAM5/6-62-59Receiver Maximum Input Level 接收最大輸入信號(hào)電平接收最大輸入信號(hào)電平是表征WIFI產(chǎn)品接收性能的另外一個(gè)參數(shù)，在接收靈敏度一定的情況下，接收最大電平越高表示W(wǎng)IFI產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)范圍越大，最大輸入信號(hào)電平可以用IQview/nXn來測(cè)量，在測(cè)量最大輸入信號(hào)電平時(shí)，要使待測(cè)設(shè)備處于接收狀態(tài)，用IQview/nXn的信號(hào)發(fā)生器發(fā)送特定的包文件，在IQview/nXn操作軟件上更改信號(hào)衰減值，直到PER（%）（誤包率）滿足規(guī)范規(guī)定的要求，此時(shí)最大輸入信號(hào)電平為IQview/nXn上的信號(hào)衰減值與IQview/nXn和待測(cè)件之間的cable、衰減器、DC Block等總的衰減值之和。最大輸入信號(hào)電平應(yīng)滿足如下要求：最大輸入信號(hào)電平StandardPSDU Length（bytes）FER(%)Rate(Mbit/s)Required max input level802.11b1024811、5.5-10dBm802.11g1000106、9、12、18、24、36、48、54-20dBm802.11a1000106、9、12、18、24、36、48、54-30dBm802.11n100010所有基帶調(diào)制-30dBm以上為WIFI產(chǎn)品主要的無線性能，除了以上這些指標(biāo)外，我們還應(yīng)該關(guān)注諧波、雜散和流量、覆蓋范圍。諧波與雜散關(guān)注的是WIFI產(chǎn)品是否會(huì)對(duì)其他頻段的無線產(chǎn)品造成干擾及干擾的程度，對(duì)于FCC、無委等都有各自具體的要求，根據(jù)特定的要求將諧波與雜散控制在其要求范圍之內(nèi)；流量和覆蓋范圍關(guān)注的是終端用戶實(shí)際使用的性能體現(xiàn)，大家對(duì)此性能已經(jīng)非常了解，此處不再贅述。三、 無線性能指標(biāo)研發(fā)測(cè)試測(cè)試項(xiàng)目Transmit Spectrum Mask 發(fā)送功率頻譜模板測(cè)試預(yù)置條件儀器設(shè)備：衰減器一個(gè)，IQview/nXn（矢量信號(hào)分析儀）一臺(tái)和屏蔽箱一臺(tái)，測(cè)試Computer以及測(cè)試電纜。測(cè)試步驟1. 按圖組網(wǎng)，儀器、設(shè)備開機(jī)預(yù)熱30分鐘以上，配置DUT以最大發(fā)射功率等級(jí)由Port1天線口連續(xù)發(fā)射。2. 在DUT連續(xù)發(fā)射情況下，配置DUT分別設(shè)為b模、g模、a模、20M帶寬n模、40M帶寬n模，等DUT穩(wěn)定后，用儀器測(cè)試DUT的發(fā)射功率頻譜模板并記入表格。3. 配置DUT分別工作于Port2、Port3，重復(fù)步驟2測(cè)量DUT的發(fā)射頻譜模板，并記入表格。測(cè)試規(guī)范11b/g、20M帶寬11n、40M帶寬11n發(fā)射功率頻譜模板應(yīng)分別符合以下要求： 測(cè)試說明1. 必做項(xiàng)目測(cè)試項(xiàng)目Transmitter Power 發(fā)射功率測(cè)試預(yù)置條件儀器設(shè)備：衰減器一個(gè)，IQview/nXn（功率計(jì)）一臺(tái)和屏蔽箱一臺(tái)，測(cè)試Computer以及測(cè)試電纜。測(cè)試步驟1. 按圖組網(wǎng)，儀器、設(shè)備開機(jī)預(yù)熱30分鐘以上，配置DUT以最大發(fā)射功率等級(jí)由Port1天線口連續(xù)發(fā)射。2. 在DUT連續(xù)發(fā)射情況下，配置DUT分別設(shè)為b模、g模、a模、20M帶寬n模、40M帶寬n模，等DUT穩(wěn)定后，用儀器測(cè)試DUT的發(fā)射功率并記入表格。3. 配置DUT分別工作于Port2、Port3，重復(fù)步驟2測(cè)量DUT的發(fā)射功率，并記入表格。測(cè)試規(guī)范根據(jù)具體芯片方案或客戶要求測(cè)試說明1. 測(cè)試功率為天線口的發(fā)射功率2. 在滿足儀器輸入電平范圍以及信噪比的要求下，盡量使用20dB衰減器以提高測(cè)試精度(與測(cè)試其他指標(biāo)一樣)3. 測(cè)試時(shí)射頻電纜與DUT天線接口、儀器接口等良好接觸，并且不能出現(xiàn)射頻電纜大角度彎曲(與測(cè)試其他指標(biāo)一樣)4. 此項(xiàng)目為必做項(xiàng)目測(cè)試項(xiàng)目Spectral Flatness 發(fā)射功率平坦度測(cè)試預(yù)置條件儀器設(shè)備：衰減器一個(gè)，IQview/nXn（矢量信號(hào)分析儀）一臺(tái)和屏蔽箱一臺(tái)，測(cè)試Computer以及測(cè)試電纜。測(cè)試步驟1. 按圖組網(wǎng)，儀器、設(shè)備開機(jī)預(yù)熱30分鐘以上，配置DUT以最大發(fā)射功率等級(jí)由Port1天線口連續(xù)發(fā)射。2. 在DUT連續(xù)發(fā)射情況下，配置DUT分別設(shè)為 g模、a模、20M帶寬n模、40M帶寬n模，等DUT穩(wěn)定后，用儀器讀取DUT的發(fā)射功率平坦度。3. 配置DUT分別工作于Port2、Port3，重復(fù)步驟2測(cè)量DUT的發(fā)射功率平坦度。測(cè)試規(guī)范802.11g、 20M帶寬11n、40M帶寬11n 功率平坦度應(yīng)滿足在 +2dB/-4dB 間 測(cè)試說明此項(xiàng)目為必做項(xiàng)目EVM 測(cè)試預(yù)置條件儀器設(shè)備：儀器設(shè)備：衰減器一個(gè)，IQview/nXn（矢量信號(hào)分析儀）一臺(tái)和屏蔽箱一臺(tái)，測(cè)試Computer以及測(cè)試電纜。測(cè)試步驟1. 按圖組網(wǎng)，儀器、設(shè)備開機(jī)預(yù)熱30分鐘以上，配置DUT以最大發(fā)射功率等級(jí)由Port1天線口連續(xù)發(fā)射。2. 在DUT連續(xù)發(fā)射情況下，配置DUT分別設(shè)為b模、g模、a模、20M帶寬n模、40M帶寬n模，等DUT穩(wěn)定后，用儀器讀取DUT的EVM。3. 配置DUT分別工作于Port2、Port3，重復(fù)步驟2測(cè)量DUT的EVM。測(cè)試規(guī)范b/g滿足產(chǎn)品規(guī)格數(shù)據(jù)速率（Mbits/s）125.51169121824364854EVM（dB）-10-10-10-10-5-8-10-13-16-19-22-25n 滿足產(chǎn)品規(guī)格ModulationBPSKQPSKQPSK16-QAM16-QAM64-QAM64-QAM64-QAMCode Rate1/21/23/41/23/42/33/45/6Relative Constellation Error (dB)-5-10-13-16-19-22-25-28測(cè)試說明此項(xiàng)目為必做項(xiàng)目測(cè)試項(xiàng)目Frequency Error頻率誤差測(cè)試預(yù)置條件儀器設(shè)備：衰減器一個(gè)，IQview/nXn（矢量信號(hào)分析儀）一臺(tái)和屏蔽箱一臺(tái)，測(cè)試Computer以及測(cè)試電纜。測(cè)試步驟1. 按圖組網(wǎng)，儀器、設(shè)備開機(jī)預(yù)熱30分鐘以上，配置DUT以最大發(fā)射功率等級(jí)由Port1天線口連續(xù)發(fā)射。2. 在DUT連續(xù)發(fā)射情況下，配置DUT分別設(shè)為b模、g模、a模、20M帶寬n模、40M帶寬n模，等DUT穩(wěn)定后，用儀器測(cè)試DUT的頻偏并記入表格。3. 配置DUT分別工作于Port2、Port3，重復(fù)步驟2測(cè)量DUT的頻偏，并記入表格。測(cè)試規(guī)范不同Rate下的頻偏應(yīng)滿足規(guī)格要求為最大20ppm測(cè)試說明此項(xiàng)目為必做項(xiàng)目測(cè)試項(xiàng)目Lo Leakage 本征泄露測(cè)試預(yù)置條件儀器設(shè)備：衰減器一個(gè)，IQview/nXn（矢量信號(hào)分析儀）一臺(tái)和屏蔽箱一臺(tái)，測(cè)試Computer以及測(cè)試電纜。測(cè)試步驟1. 按圖組網(wǎng)，儀器、設(shè)備開機(jī)預(yù)熱30分鐘以上，配置DUT以最大發(fā)射功率等級(jí)由Port1天線口連續(xù)發(fā)射。2. 在DUT連續(xù)發(fā)射情況下，配置DUT分別設(shè)為b模、g模、a模、20M帶寬n模、40M帶寬n模，等DUT穩(wěn)定后，用儀器測(cè)試DUT的載波壓縮并記入表格。3. 配置DUT分別工作于Port2、Port3，重復(fù)步驟2測(cè)量DUT的載波壓縮，并記入表格。測(cè)試規(guī)范不同Rate下的載波壓縮應(yīng)滿足規(guī)格要求為11b信道中心頻率較SIN（x）/x功率低15dB11g中心頻率泄露不超過總的發(fā)射功率的-15dB(小于平均功率+2dBm)20M帶寬11n中心頻率泄露不超過總的發(fā)射功率的-15dB(小于平均功率+2dBm)40M帶寬11n中心頻率泄露不超過總的發(fā)射功率的-18dB(小于平均功率+2dBm)測(cè)試說明此項(xiàng)目為必做項(xiàng)目測(cè)試項(xiàng)目Power On/Off Ramp TX 上升/下降時(shí)間測(cè)試預(yù)置條件儀器設(shè)備：衰減器一個(gè)，IQview/nXn（矢量信號(hào)分析儀）一臺(tái)和屏蔽箱一臺(tái)，測(cè)試Computer以及測(cè)試電纜。測(cè)試步驟1. 按圖組網(wǎng)，儀器、設(shè)備開機(jī)預(yù)熱30分鐘以上，配置DUT以最大發(fā)射功率等級(jí)由Port1天線口連續(xù)發(fā)射。2. 在DUT連續(xù)發(fā)射情況下，配置DUT分別設(shè)為b模、g模、a模、20M帶寬n模、40M帶寬n模，等DUT穩(wěn)定后，用儀器測(cè)試DUT的載波壓縮并記入表格。3. 配置DUT分別工作于Port2、Port3，重復(fù)步驟2測(cè)量DUT的載波壓縮，并記入表格。測(cè)試規(guī)范 功率上升/下降時(shí)間小于2us測(cè)試說明此項(xiàng)目為必做項(xiàng)目測(cè)試項(xiàng)目Receiver Sensitivity 接收靈敏度測(cè)試預(yù)置條件儀器設(shè)備：衰減器一個(gè)，IQview/nXn（矢量信號(hào)發(fā)生器）一臺(tái)和屏蔽箱一臺(tái)，測(cè)試Computer以及測(cè)試電纜。測(cè)試步驟1. 按圖組網(wǎng)，儀器、設(shè)備開機(jī)預(yù)熱30分鐘以上，配置儀器，由Port1天線口輸入。2. 在信號(hào)源連續(xù)發(fā)送一定數(shù)量的包，配置DUT分別設(shè)為b模、g模、a模、20M帶寬n模、40M帶寬n模，當(dāng)PER為1%(11n)/8%(11b)/10%(11g)記錄其接收靈敏度。3. 信號(hào)源分別接于Port2、Port3，重復(fù)步驟2測(cè)量接收靈明度，并記入表格。測(cè)試規(guī)范11b/g 接收靈敏度數(shù)據(jù)速率（Mbits/s）125.51169121824364854接收門限電（dBm）-82-80-78-76-82-81-79-77-74-70-66-6511n 接收靈敏度ModulationcodingRate Adjacent channel rejectionAlternate adjacent channel rejectionMinimum sensitivity 20MHzMinimum sensitivity 40MHzBPSK1/21632-80-77QPSK1/21329-77-74QPSK3/41127-75-7216-QAM1/2824-72-6916-QAM3/4420-68-6564-QAM2/3016-64-6164-QAM3/4-115-63-6064-QAM5/6-214-62-59測(cè)試說明此項(xiàng)目為必做項(xiàng)目測(cè)試項(xiàng)目Receiver Maximum Input Level 接收最大輸入信號(hào)電平測(cè)試預(yù)置條件儀器設(shè)備：衰減器一個(gè)，IQview/nXn（矢量信號(hào)發(fā)生器）一臺(tái)和屏蔽箱一臺(tái)，測(cè)試Computer以及測(cè)試電纜。測(cè)試步驟4. 按圖組網(wǎng)，儀器、設(shè)備開機(jī)預(yù)熱30分鐘以上，配置儀器，由Por