WiFi 的测试项目 和 解决方案(Aug 2011)

1、1WiFi 的测试项目 和 解决方案2目 录802.11协议要求的测试项目研发测试项目&LITEPOINT解决方案生产测试项目&LITEPOINT解决方案终端成品测试项目&LITEPOINT解决方案3802.11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4802.11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）.xls5802.11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研发测试项目发射测试项目发射测试项目发射功率 RF Power矢量误差

2、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）7LITEPOINTLITEPOINT研发测试方案研发测试方案网线网线IQView产品产品软件驱动仪器软件IQSignalPC屏蔽箱屏蔽箱衰减器衰减器RF输出RF输入8DUTRF1RF4DUT

3、 Control InterfaceIQsignal for MiMoIQnxnControl InterfaceIQnxn9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11IQ星座图-反映EVM指标好坏EVM-矢量误差EVM指标要求发射参数发射参数 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12IQ constellation d

4、iagram IQ星座图星座图BPSK10QPSK16QAM相位:0 = 1180 = 01 bit only2 bit4 bit6 bit13000101調制I(t) = cos waveQ(t) = sin wave000101 的座標是的座標是 -7 + 5i-7*cos()5*sin()Phase difference: 90degTransmitterReceiverQI5-7-64I(t)=-6cos(t)Q(t)=4sin(t)-6+4i誤判為誤判為 000111EVM我們要傳送我們要傳送解調14EVM (Error Vector Magnitude) 增益匹配 相位噪声 群时延

5、 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 CCDFThese 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？15增益不匹配增益不匹配That affects EVM1Gain 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 Diagram16相位噪声相位噪声That affects EVM2

6、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 EVM3Group delay between I & Q signals原因原因:PCB线路长度有问题（太长）NormalDiagram:EVM vs. sub carrier18频率误差频率误差That affects EVM4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：5usDiagram: Frequency error vs. time说明：这个图表展示同步信号发送期

7、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 3Deg20Compression抑制抑制That affects EVM5为了降低功耗&am

8、p;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: CCDF21频谱模板蓝色谱线不能超出红色限制线802.11b Mask802.11g Mask22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23Power ON/OFF Ramp功率上升/下降沿Diagram: Power ON rampDiagram: Power down rampRequirem

9、ent: Power on time 2usRequirement: Power down time 2usApply to 802.11b only24接收灵敏度/误包率（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，P

10、ER要求小于8% 。26802.11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（RX）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PCShield-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

11、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30802.11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测试方案连接图测试方案连接图IQSeriesIQSeries WLAN WLAN 测测试仪试仪VSAVSG射频合路器APRFTX/RX50dBDUTRFTX/RX网网 线线DUT DUT 部份部份APAP 部份部份网网 线线射射 频频 线线射射 频频 线线射射 频频 线线射射 频频 线线主控主控电脑电脑1. 1. 网网络连线络连线2. 2. 发射机测试发射机测试3. 3. 接收机测试接收机测试32终端成品测试方案连接图合路器LAN衰減器AP50dB测试流程测试流程 设定此方案配套的AP(路由器)的工作信道和速率 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 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1. 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