蓝牙射频技术及其测试项目多图

1、蓝牙射频技术及其测试项目多图 你现在的位置 HYPERLINK /xfdz/ 手机/便携 HYPERLINK /xfdz/spxgjs/ 射频技术 蓝牙射频技技术及其其测试项项目多多图 2008-04-01 17:37:38作作者：来来源： HYPERLINK /xfdz/2008/0401/ 互互联网关键字： HYPERLINK /xfdz/search.php?searchtype=keywords&keywords=%E6%B5%8B%E8%AF%95%E9%A2%91%E7%8E%87&search=1 测测试频率率 HYPERLINK /xfdz/search.php?searcht

2、ype=keywords&keywords=%E8%93%9D%E7%89%99%E8%AE%BE%E5%A4%87&search=1 蓝牙设设备 HYPERLINK /xfdz/search.php?searchtype=keywords&keywords=%E5%B0%84%E9%A2%91%E8%AE%BE%E8%AE%A1&search=1 射频设设计 HYPERLINK /xfdz/search.php?searchtype=keywords&keywords=%E9%A2%91%E7%8E%87%E6%BC%82%E7%A7%BB&search=1 频率漂漂移 HYPERLINK

3、/xfdz/search.php?searchtype=keywords&keywords=%E9%A2%91%E7%A7%BB%E9%94%AE%E6%8E%A7&search=1 频移键键控 HYPERLINK /xfdz/search.php?searchtype=keywords&keywords=GMSK&search=1 GMSSK HYPERLINK /xfdz/search.php?searchtype=keywords&keywords=%E9%95%9C%E5%83%8F%E6%8A%91%E5%88%B6&search=1 镜像抑抑制 HYPERLINK /xfdz/se

4、arch.php?searchtype=keywords&keywords=%E9%A2%91%E7%8E%87%E8%AF%AF%E5%B7%AE&search=1 频率误误差 HYPERLINK /xfdz/search.php?searchtype=keywords&keywords=%E5%BB%B6%E8%BF%9F%E7%BA%BF&search=1 延迟线线 HYPERLINK /xfdz/search.php?searchtype=keywords&keywords=%E5%99%AA%E5%A3%B0%E7%B3%BB%E6%95%B0&search=1 噪声系系数 蓝牙设设

5、备工作作于ISSM频段段，通过过高斯频频移键控控(GFFSK)数字频频率调制制技术实实现彼此此间的通通信，设设备间采采用时分分复用(TDDD)方式式，并使使用一种种极快的的跳频方方案以便便在拥挤挤波段中中提高链链路可靠靠性。对对蓝牙设设备来说说，RFF部分是是主要测测试内容容之一。 蓝牙射射频设计计采用了了多种系系统体系系结构，既既有传统统模拟调调制基于于中频的的系统，也也有基于于数字IIQ调制制器/解解调器配配置的系系统，但但无论采采用哪种种设计配配置，在在产品开开发过程程中都必必须解决决下面的的问题： 全球球各地法法规要求求 蓝牙牙认证 简单单高效制制造测试试 与其其它厂商商产品的的良好兼

6、兼容性 蓝牙射射频技术术 蓝牙设设备工作作于ISSM频段段，通常常是在22.4002GHHz至22.488GHzz之间的的79个个信道上上运行。它它使用称称为0.5BTT高斯频频移键控控(GFFSK)的数字字频率调调制技术术实现彼彼此间的的通信。也也就是说说把载波波上移1157kkHz代代表“1”，下移移1577kHzz代表“0”，速率率为1000万符符号(或或比特)/秒，然然后用“0.55”将数据据滤波器器的-33dB带带宽设定定在5000kHHz，这这样可以以限制射射频占用用的频谱谱。 两个设设备间通通过时分分复用(TDDD)方式式通信，发发送器和和接收器器在相隔隔时段中中交替传传送，即即

7、一个挨挨着另一一个传送送，此外外还采用用了一种种极快的的跳频方方案(11,6000跳/秒)，以以便在拥拥挤波段段中提高高链路可可靠性。美美国联邦邦通信委委员会预预计波段段利用率率将不断断增加，因因此可靠靠性是最最基本的的要求。 在图11所示的的蓝牙结结构中，接接收器仅仅采用一一次下转转换，这这类设计计使用一一个简单单的本地地振荡器器，输出出经过倍倍频，并并在接收收器和发发送器间间切换。FFSK允允许直接接VCOO调制，基基带数据据通过一一个固定定时间延延迟且无无过冲高高斯滤波波器，而而脉冲整整形仅用用于发送送器中，锁锁相环(PLLL)可用用采样-保持电电路或相相位调制制器解除除基带内内的相位位

8、调制。通通常中频频相当高高，以限限制滤波波器元件件的物理理尺寸，使使中频远远离LOO频率，确确保足够够的镜像像抑制。如如果电平平过高造造成接收收器输入入过载，则则应使用用天线开开关。 测试项项目 下面介介绍一些些适用于于蓝牙设设备RFF部分的的测试。 功率输出出放大器器是一个个选件，有有这种选选件无疑疑可提升升I类(+200dBmm)输出出放大器器的输出出功率。虽虽然对电电平精度度指标不不作要求求，但应应避免过过大的功功率输出出，以免免造成不不必要的的电池耗耗电。 无论设设计提供供的功率率是+220dBBm还是是更低，接接收器都都需要有有接收信信号强度度指示，RRSSII信息允允许不同同功率设

9、设备间互互相联系系，这类类设计中中的功率率斜率可可由控制制放大器器的偏置置电流实实现。 与其它它TDMMA系统统如DEECT或或GSMM不同，蓝蓝牙频谱谱测试并并不限于于单独的的功率控控制和调调制误差差测试，它它的测量量间隔时时间必须须足够长长，以采采集到斜斜率和调调制造成成的影响响。在实实际中这这不会影影响认证证，时间间选通测测量由于于能迅速速确定缺缺陷，具具有很高高的价值值。有些些设计在在调制开开始前使使用未经经指定的的周期，这这通常用用于接收收器的准准备。 频率误误差蓝牙规规范中所所有频率率测量选选取较短短的4微微秒或110微秒秒选通周周期，这这样会造造成测量量结果的的不定性性，可从从不

10、同的的角度进进行理解解。首先先，窄的的时间开开口意味味着测量量带宽截截止频率率较高，会会把各类类噪声引引入测量量；其次次应考虑虑误差机机制，如如在短间间隔测量量中，来来自测量量设备的的量化噪噪声或振振荡器边边带噪声声将占较较大百分分比，而而较长测测量间隔隔中这些些噪声影影响会被被平均掉掉。因此此设计范范围要考考虑这一一因素，它它应超过过参考晶晶振产生生的静态态误差。 频率漂漂移漂移测测量将短短的100位相邻邻数据组组和跨越越脉冲的的较长漂漂移结果果结合在在一起。如如果在发发送器设设计中用用了采样样-保持持设计，就就可能出出现这一一误差。对对其它类类型设计计，在波波形图上上可观察察到像纹纹波一样

11、样的有害害4kHHz至1100kkHz调调制成分分或噪声声，表明明了它可可作为另另一个方方法确保保很好地地将电源源去耦合合。 调制在发发送路径径中，图图1中的的VCOO被直接接调制，为为避免PPLL剥剥离带宽宽内调制制成分，可可让传输输器件开开路或使使用相位位误差校校正(两两点调制制)。采采样-保保持技术术应该是是有效的的，但需需注意避避免频率率漂移。除除非使用用数字技技术调整整合成器器的分频频比，否否则应校校准相位位调制器器，以免免出现不不同数据据码型调调制的响响应平坦坦度低的的问题。 蓝牙RRF规范范要检查查1111100000和和1011010010两两种不同同码型的的峰值频频率偏移移，

12、GGMSKK调制滤滤波器的的输出在在2.55bitt后达到到最大值值，第一一个码可可检查这这一点，GGMSKK滤波器器的截止止点和形形状则由由第二个个码检查查。在理理想情况况下，110100码峰值值偏移为为1111100000的的88%，某些些设计的的发送未未施加00.5BBT高斯斯滤波而而会显示示更高比比值。最最高基本本调制频频率为5500kkHz，此此时的比比特率为为1000万符号号/秒。 带内频频谱-20ddB测试试可确认认调制和和脉冲信信号的确确在1MMHz宽宽的波段段中，图图2的方方框可以以看作是是极限范范围，通通过设置置10kkHz分分辨率带带宽可实实现这一一要求，因因幅值具具有脉

13、冲冲特性而而使用峰峰值保持持法进行行测量。通通过频率率宽度测测试而不不仅只是是固定模模板测试试，该方方法能使使波形偏偏离精确确的中心心频率，效效果与信信号模板板内对中中非常类类似，图图中隆起起部分由由数据包包报头的的非数据据白化零零造成。 邻近信信道测量量作为系系列点频频测量中中的一项项是规定定要做的的，非选选通扫描描是快速速容易的的检查方方法。选选通有时时仍被使使用，尽尽管它是是一种组组合测量量，这与与GSMM、DEECT和和PDCC之类其其它TDDMA系系统测量量有所不不同。 带外频频谱倍频是是通常用用来防止止RF通通过耦合合返回VVCO从从而拉动动中心频频率的一一项技术术，需要要在RFF

14、输出路路径中消消除次级级谐波，特特别当它它们可能能危及相相关站点点时，如如L2频频率为11,2222.77MHzz的GPPS接收收器或蜂蜂窝无线线设备功功能。 图3显显示了设设备的一一个信号号，它不不存在次次级谐波波，但会会产生超超过9GGHz的的谐波，这这正是标标准频谱谱分析仪仪能进行行的测量量。对于于研究工工作来说说，虽然然可使用用更快的的扫描时时间，但但仍要好好几秒。如如果选择择长扫描描时间，则则需要用用具有深深数据捕捕获缓冲冲器的新新型频谱谱分析仪仪，这类类仪器能能对特定定感兴趣趣的点作作扫描后后的放大大。 有些设设计转而而在发送送和接收收路径都都有IQQ混频，这这种方法法可提高高电路

15、集集成度，将将信号处处理转成成数字信信号处理理，而去去除模拟拟电路。图图4显示示了一些些混合电电路方法法，某些些设计可可在前端端增添镜镜像抑制制混合，目目前硅片片技术更更高的集集成度也也使这种种做法更更为经济济。 所有这这些的IIQ级校校准都需需要仔细细考虑，已已发表很很多关于于雷达和和蜂窝应应用的技技术文章章介绍了了所使用用的序列列和信号号。RFF输出直直接应用用IQ调调制可能能会对信信号造成成重大影影响，但但调制器器未对准准频率误误差则不不会造成成影响，因因为频率率仅仅是是相位改改变率，不不过也许许难以在在频谱上上鉴别出出误差。 IQ调调制误差差意味着着存在幅幅度调制制，可用用功率-时间显

16、显示进行行检测，或或用矢量量分析仪仪做详细细调查。 IQ调调制器也也可用来来整形功功率斜坡坡，这再再次说明明了选通通测量的的价值。在在接收链链所有测测量进行行之前，还还有些数数字处理理需要测测量误码码。另外外可能出出现零中中频系统统，可由由查找接接收器混混频器输输出和AADC输输入之间间的DCC块识别别。像LLO-RRF反馈馈这类非非理想情情况会产产生随输输入频率率改变的的直流成成分，需需要认真真予以处处理。另另外边带带抑制也也是一个个问题，这这里有个个速算公公式，即即0.11dB增增益误差差或1度度相位误误差将使使边带降降低约440dBB。 分析IIQ波形形矢量量分析仪仪本身就就能解调调各种

17、各各样信号号，尽管管直接应应用FSSK也许许不能涵涵盖更复复杂的情情况，但但在IQQ设计过过程中可可能要考考虑其它它制式，如如蓝牙22、蜂窝窝技术或或LANN。 为了解解设备的的性能，具具备多角角度分析析能力十十分重要要，图55显示了了以四种种方法观观察相同同数据的的结果。偏偏差观察察为正确确码型调调制提供供快速直直观确认认，眼图图和FSSK误差差可显示示调制质质量，而而解调数数据观察察则使用用户能检检查前同同步码、报报头、同同步字和和有效载载荷数据据的存在在。 设计模模拟更高级级的集成成关注于于模拟工工具，这这些工具具不仅能能迅速评评估不同同电路的的拓扑结结构，更更有先进进的工具具把各种种有

18、效和和受损信信号注入入接收器器。 最近有有两种非非常有利利于产品品开发的的进展，第第一是数数字信号号发生器器和矢量量信号分分析块的的集成，它它提供了了模拟和和实际测测试间的的相互交交换，软软件产品品与物理理仪器链链接能在在原型交交付时立立即比较较结果。第第二是可可以使工工具设置置自动化化的设计计指南，让让用户能能更好地地用设计计软件评评估实际际电路，而而不必在在基本配配置信息息中根据据特定无无线技术术编写程程序。 接收器器测试图11中的鉴鉴别器是是一个混混频器/调谐电电路，它它是一个个直通器器件，但但也需要要进行校校准。在在设计特特性描述述过程中中，一定定要注意意某些结结果的非非正态(高斯)分

19、布。 由于调调谐电路路/混频频器的相相位/频频率特性性，这种种电路的的价值是是很有限限的。延延迟线鉴鉴别器是是另一种种可能的的选择，但但也需要要经过校校准。 前端放放大器设设计和测测试关注注的是干干扰，而而不是最最好的噪噪声系数数，或11dB压压缩特性性。已公公开的很很多技术术能通过过接收器器链动态态改变增增益，优优化对有有害信号号的抑制制。也可可对信号号发生器器使用同同步脉冲冲幅度调调制，这这种测试试对AGGC系统统特别是是当系统统由软件件控制时时的脉冲冲间响应应很有用用。 测试接接收器跳跳频如前所所述，所所有蓝牙牙设计中中都会采采用的元元件是简简单的本本地振荡荡器，其其边带效效应会在在全部

20、调调谐范围围造成小小于3000微秒秒的时滞滞，当设设备工作作于蓝牙牙测试模模式时也也必然产产生这一一效应。 在发送送期间，必必须在IISM频频段的接接收测试试频率或或以其它它任意点点为中心心的另一一端选择择一个频频率，VVCO每每次都使使转换跳跳回到接接收器频频率。每每一脉冲冲都可用用于数据据传输，因因此可使使用连续续序列，从从而在使使用跳频频源时无无需进行行跳频BBER测测试。虽虽然可以以这样做做，但在在使用链链路信号号之前用用户必须须安排好好对信号号发生器器和被测测设备的的同时控控制。一一旦比特特转换成成数字格格式就可可进行BBER测测试，表表1列出出了几种种可行的的测试方方法。 作者：P

21、etter Caiin 无线方方案规划划师 安捷伦伦技术公公司 Emaail: HYPERLINK /xfdz/2008/0401/mailto:peter_cain peeterr_caainagiilennt.ccom相近文章： HYPERLINK /xfdz/2008/1006/article_700.html o 挑战尺寸极限 研究将UWB天线缩小2.5倍 挑战尺尺寸极限限 研究究将UWWB天线线缩小22.5倍倍 HYPERLINK /xfdz/2008/0927/article_693.html o 浅谈3G femto基站开发部署及其射频方案 浅谈33G ffemtto基站站开发部

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