wlan射频测验根本关键

关于测验， 咱们从测验的硬件，软件设置，测验环境构建及测验项目来侧重谈一下。

榜首部分， 测验设置

WLAN芯片的DUT，常见的根本是单功用的测验板或许是终端设备。 终端设备的WLAN射频功用测验也一般都放在产品初期开发阶段施行，意图是为了下降不良率带来的本钱丢失。

单功用的测验板一般需求衔接到电脑上的转接卡。一般能够向芯片原厂讨取或购买。现在跟着便携式电脑的鼓起， 测验电脑用相似于树莓派的简易体系增多。笔者就曾见过有客户专门用Armadillo渠道来建立测验渠道。操作体系常用的为linux系较多。 当然假如是依据windows体系（手机，电脑等）开发，用Win体系的也很常见。 关于硬件的设置，下面两点常常需求留意， 榜首是电源及Reg开关的引线的设置，WLAN芯片一般都有模仿和数字部分的电压线，主张散布引出便利后边的电压测验。Reg开关比方你只需求测验WLAN的话，需求把Combo芯片里BT的Reg引线接地，防止不用要的漏电流发生。 第二是留意I/F部分的设置，比方PCIE的接口的话， 需求重视一下设置是不是支撑sleep形式（L1SS等）。

除了硬件设置，在软件方面，咱们也需求装置一些常用的东西比方测验吞吐速率（Tput）的Iperf，接入长途手机的teraterm或许putty等东西。还有一些常用编写测验程序的言语东西（C#，python，Perl等）也常常用的。

第二部分， 测验环境

依据笔者对802.11ac/n的测验经历， 下面是一些常用的测验仪器。

CMW270

R&S FSW/FSV （固件晋级后能够现在能够支撑11ac 160MHz形式）

LitepointIQXel系列 IQ2010等

Keysight N441x, N9x系列的Power meter

DC source N6705

Keysight的N4010 （只支撑到11n）

N9030 (89601 option)

Reference router （厂商许多，纷歧一列举了）

上面是一个不完整列表， 比方咱们还常常用到数字程序衰减器，debug时常用的示波器等。

第三部分， 测验项目

这也是此文要要点谈一下的部分。

触摸过WLAN测验的朋友都知道，射频电流部分的测验，运用的固件因为芯片本身的ROM，RAM巨细的约束不同于面向客户的固件。 一些测验用的指令，功用一般只在测验版固件中得到支撑。 而一些体系性的项目比方Tput，IEEE PS电流等，常常用面向客户的固件来测。

1、发送端的测验:

依据IEEE 802.11规范，发送端常用的测验项目包含

Tx EVM, Power, Transmit Spectrum Mask（22.3.18.1VHT） , ramp-up/down 时刻，IQimbalance, Tx frequency accuracy等。 接纳端常测的项目包含 Rx Sensitivity(Rxper) , Receiver adjacent channel rejection (ACI), RSSI.此外咱们还常常要测验LO leakage功用(22.3.18.4.2)。

除了上述射频功用， 后边也简略谈一下Tput和电流的测验。

现代WLAN芯片，一般来说Tx比Rx更难调试，调试测验往往从Tx端开端的居多。 这里有个条件先评论一下， 许多芯片现在都是MIMO即2端口今后的居多。可是射频测验初期阶段咱们往往先看单数据流(nss=1)形式的射频功用。依据经历， 一般敞开多个数据流的状况下，射频功用也往往趋于变坏，各端口不只芯片表里易受搅扰，芯片温度的上升也会导致功用变差。 比方下面便是2×2的测验实例，1个链路ON(siso)和2个链路（CDD，STBC形式）的功用在high power处仍是有细小差异的。

根本上11a/g/n/ac的low rate的功率不受EVM要求约束， high rate的功率往往受EVM要求约束。 一般来说咱们需求对CCK, 11a/g的54Mbps, 11n的mcs7, 11ac的mcs8nss1, mcs9nss1的rate测验。对CCK/DSSS rate来说， 各家wlan芯片体现不经相同，有的是EVM约束power，有的则是spectrum mask约束power。 在边际channel如channel1， 11，13则会遭到FCC band-edge power mask的约束。11b rate又是2.4G beacon的默许rate，为了坚持杰出的接入率， 各家终端厂商及运营商对11b rate的power要求一般都很高。IEEE对11b rate的EVM规范，从1999年版， 到2007年版，然后又在2012年版里做了3次修正。 仔细的朋友能够去翻一下IEEE规范， 比照一下各测验仪的手册，了解到底是用哪个版别做的测验。

关于11ac的high rate， 常常还会碰到EVM floor margin不行的问题，除了芯片本身及板子调试的问题后，测验工程师还需求查看测验仪器的设置， 比方channel estimation的设定会明显影响OFDM rate的EVM功用。关于EVM功用的调试， 触及到芯片固件或许BOM的影响， 咱们将在后边的WLAN 射频调试里另篇剖析。

· Transmit spectrum mask及带内平整性

IEEE 802.11 对各个band，各个带宽都做了具体界说。

假如你所购买的仪器里没有相似的mask界说， 能够向厂商讨取文件。

前面现已谈到，low rate的最高power更多是受mask约束。所以常常要测11b的各rate， 11a/g的6Mbps~9Mbps, 11n的mcs0, 11ac的mcs0nss1 rate。

带内平整度的话，特别要看一下edge channel的功用，一般来说芯片厂商也供给可调的nvram参数， 能够合作测验。 从芯片规划的视点来说， mask和EVM一般都存在折中的联系， 要想mask好， 带内filter cut-off提高， sub carrier的EVM功用遭到影响。

2、承受端的测验。

· Rx PER

首先要测的便是承受灵敏度。 引荐在金属shield环境下用conduct衔接测验。

前文现已谈到，low rate，legacy形式如CCK的1/2Mbps敏感度对有些客户来说，要求比较严苛。 现代CMOS工艺往往不能满意低噪声要求， 一般会在外面接LNA。 我原先地点的公司的WLAN芯片， OFDM rate相对IEEE要求（见下图）， 一般有10dB的margin，能够来说问题都不大。 可是需求留意的是， 测验阶段最好花时刻测一下一切的channel。 芯片的晶振，VCO搅扰或许是数字部分的clock噪声都有或许落在某个channel里，发生的spur直接对灵敏度有杀伤性效果。

还有当然要看一下channel之间的功用差是不是和Tx的Power能相关起来， 假如反响的不是相同的频率特性， 则需求仔细查看一下了。

· RSSI（received signal strength indicator）

RSSI其实是反映体系的一个目标， 往往用customer 固件测验比较多。 可是在RF测验阶段，常常需求校对其值，使RSSI值在整个power 改变规模内差错小于4dB（weak/strong level是6dB）。别的依据规划不同， 比方你用外部LNA和内部LNA， 测出来的RSSI特性是纷歧样的，用外部LNA，或许需求校对power两端的RSSI。 RSSI值是被客户和芯片厂商用来直接作为体系操控引证的参数，仔细的客户一般都会在终端上（含天线），测验over the air的RSSI值。 其值和吞吐率的RvR(Rate vs Range)是密切相关的。

3、接下来咱们再谈一下LO leakage的测验。

LO leakage

引荐刚入门的朋友仔细读一下IEEE规范。 LO leakage的规范是独立出来独自界说的。看到OFDM输出的中心频带有LO的信号不用少见多怪， 只需其不影响EVM功用就好。

4、最终咱们再谈一下电流的测验。

电流的测验其实工程也挺浩大，首要包含IEEE界说的PM0， PM2形式及芯片的sleep形式，Tx，Rx等形式的电流。 跟着Tput上升，遇到PCIE接口， 还有规划到PCIE sleep操控等。

下图是一例操控芯片从sleep形式康复到wake up。 电流一般是数uA等级的值， 需求高精度的DC source。在实际状况中，运营商常常对手机WLAN形式电流也有必定的要求。 所以引荐运用客户固件来测验。

题外篇

WLAN的测验里边，开始让笔者感到困扰的是FCC及ETSI的Regulatory测验了。 关于这部分要写的话，最好是另起篇幅细述较好。 比方FCC的Band-edge测验，朋友们都知道么其实有2种测验办法，15.205的办法和15.247的办法。 当然这仅仅笔者写此文（2016年）时的状况， 将来或许会有改变。一般来说咱们只用15.205办法就好。 15.205里边又有Bandedge average detection和bandedge peak detection两种。 Average看-41.3dBm的limit线， peak看-21.3dBmde 线。FCC的KDB文件（558074）对测验时频谱仪的具体设置（VBW，RBW，trace mode， Dectector选取等）有较具体的阐明。偶然，笔者也曾遇到过15.205测验通过的power level会在15.247(d)项目中fail.

小结

此文介绍了WLAN射频测验的一些首要项目。包含测验设置，接纳发的项目。根本涵盖了初期需求了解的部分。限于篇幅约束，此文没有介绍工厂产品测验，里边会规划怎么优化测验速度，以及在承受发送之间的switching操控。