蓝牙射频技术及其测试项目多图

蓝牙射频技术及其测试项目[多图]你现在的位置>>/便携>>射频技术>>蓝牙射频技术及其测试项目[多图]2023-04-0117:37:38来源：互联网关键字：测试频率蓝牙设备射频设计频率漂移频移键控GMSK镜像抑制频率误差延迟线噪声系数蓝牙设备工作于ISM频段，通过高斯频移键控(GFSK)数字频率调制技术实现彼此间的通信，设备间采用时分复用(TDD)方式，并使用一种极快的跳频方案以便在拥挤波段中提高链路可靠性。对蓝牙设备来说，RF部分是主要测试内容之一。蓝牙射频设计采用了多种系统体系结构，既有传统模拟调制基于中频的系统，也有基于数字IQ调制器/解调器配置的系统，但无论采用哪种设计配置，在产品开发过程中都必须解决下面的问题：·全球各地法规要求·蓝牙认证·简单高效制造测试·与其它厂商产品的良好兼容性蓝牙射频技术蓝牙设备工作于ISM频段，通常是在2.402GHz至2.48GHz之间的79个信道上运行。它使用称为0.5BT高斯频移键控(GFSK)的数字频率调制技术实现彼此间的通信。也就是说把载波上移157kHz代表“1”，下移157kHz代表“0”，速率为100万符号(或比特)/秒，然后用“0.5”将数据滤波器的-3dB带宽设定在500kHz，这样可以限制射频占用的频谱。两个设备间通过时分复用(TDD)方式通信，发送器和接收器在相隔时段中交替传送，即一个挨着另一个传送，此外还采用了一种极快的跳频方案(1,600跳/秒)，以便在拥挤波段中提高链路可靠性。美国联邦通信委员会预计波段利用率将不断增加，因此可靠性是最基本的要求。在图1所示的蓝牙结构中，接收器仅采用一次下转换，这类设计使用一个简单的本地振荡器，输出经过倍频，并在接收器和发送器间切换。FSK允许直接VCO调制，基带数据通过一个固定时间延迟且无过冲高斯滤波器，而脉冲整形仅用于发送器中，锁相环(PLL)可用采样-保持电路或相位调制器解除基带内的相位调制。通常中频相当高，以限制滤波器元件的物理尺寸，使中频远离LO频率，确保足够的镜像抑制。如果电平过高造成接收器输入过载，则应使用天线开关。痰爆测试项目秩下面介信绍一些适用究于蓝牙设备送R艇F部分的测攻试。践功率岔──饿输出放大器贫是一个选件纽，有这种选阅件无疑可提遥升I类(+配20dBm殃)输出放大申器的输出功蜜率。虽然对疫电平精度指资标不作要求否，但应避免侍过大的功率液输出，以免兰造成不必要稻的电池耗电尾。谦无论设退计提供的功丧率是+20判dBm还是藏更低，接收壁器都需要有像接收信号强报度指示，R古SSI信息慰允许不同功避率设备间互额相联系，这秃类设计中的膜功率斜率可捆由控制放大弦器的偏置电倚流实现。骂与其它犯TDMA系六统如DEC启T或GSM捎不同，蓝牙谷频谱测试并股不限于单独联的功率控制粥和调制误差屯测试，它的脸测量间隔时宅间必须足够键长，以采集科到斜率和调秃制造成的影忙响。在实际道中这不会影荷响认证，时肯间选通测量兽由于能迅速制确定缺陷，漠具有很高的载价值。有些仓设计在调制翅开始前使用鸭未经指定的钩周期，这通教常用于接收横器的准备。展展频率误很差母──辽蓝牙规范中乱所有频率测军量选取较短予的4微秒或诚10微秒选盼通周期，这瓣样会造成测初量结果的不尤定性，可从坟不同的角度诉进行理解。各首先，窄的猴时间开口意等味着测量带舒宽截止频率帆较高，会把券各类噪声引牲入测量；其脖次应考虑误雪差机制，如京在短间隔测卸量中，来自俱测量设备的盯量化噪声或哭振荡器边带明噪声将占较固大百分比，姜而较长测量渴间隔中这些女噪声影响会纲被平均掉。桃因此设计范堆围要考虑这银一因素，它战应超过参考甩晶振产生的费静态误差。妙岭频率漂风移宫──漏漂移测量将舅短的10位烂相邻数据组恰和跨越脉冲繁的较长漂移付结果结合在没一起。如果胖在发送器设傻计中用了采润样-保持设条计，就可能闹出现这一误誉差。对其它糠类型设计，委在波形图上虎可观察到像滤纹波一样的号有害4kH烦z至100团kHz调制旨成分或噪声钩，表明了它屑可作为另一观个方法确保果很好地将电酬源去耦合。关棚调制屑──傲在发送路径跪中，图1中甩的VCO被受直接调制，爆为避免PL芦L剥离带宽枯内调制成分澡，可让传输暂器件开路或乓使用相位误姑差校正(两市点调制)。部采样-保持夜技术应该是撑有效的，但捏需注意避免岁频率漂移。于除非使用数松字技术调整至合成器的分俱频比，否则最应校准相位洋调制器，以忍免出现不同订数据码型调异制的响应平冻坦度低的问迫题。呈蓝牙R沃F规范要检火查1111乖0000和硬10101味010两种撑不同码型的雕峰值频率偏害移，]GM技SK调制滤屑波器的输出妇在2.5b乏it后达到裳最大值，第命一个码可检伸查这一点，贪GMSK滤狠波器的截止棚点和形状则舅由第二个码劣检查。在理化想情况下，亭1010码成峰值偏移为胞11110陡000的8饼8%，某些涂设计的发送贼未施加0.垂5BT高斯掉滤波而会显青示更高比值伟。最高基本躬调制频率为眯500kH灶z，此时的句比特率为1狸00万符号垦/秒。蠢带内频育谱委──蛙-2劳0dB测试只可确认调制划和脉冲信号绸的确在1M伐Hz宽的波晚段中，图2爹的方框可以跃看作是极限尝范围，通过竞设置10k影Hz分辨率换带宽可实现椒这一要求，滩因幅值具有滋脉冲特性而男使用峰值保见持法进行测露量。通过频棕率宽度测试弱而不仅只是湾固定模板测挨试，该方法围能使波形偏钟离精确的中验心频率，效赛果与信号模拨板内对中非关常类似，图裂中隆起部分渐由数据包报惑头的非数据钞白化零造成裁。阵邻近信柳道测量作为贪系列点频测抓量中的一项扣是规定要做惊的，非选通昆扫描是快速价容易的检查妖方法。选通鲁有时仍被使皱用，尽管它限是一种组合铲测量，这与乖GSM、D辩ECT和P火DC之类其轧它TDMA顾系统测量有趁所不同。贡带外频吴谱弄──帽倍频是通常缓用来防止R绪F通过耦合浩返回VCO岔从而拉动中干心频率的一肺项技术，需张要在RF输冈出路径中消斩除次级谐波价，特别当它顷们可能危及暮相关站点时棒，如L2频倍率为1,2盈22.7M电Hz的GP删S接收器或光蜂窝无线设洪备功能。皆图3显骂示了设备的果一个信号，期它不存在次下级谐波，但殖会产生超过灿9GHz的彻谐波，这正贩是标准频谱荣分析仪能进防行的测量。织对于研究工庭作来说，虽狠然可使用更秋快的扫描时携间，但仍要雷好几秒。如各果选择长扫刺描时间，则强需要用具有碑深数据捕获刃缓冲器的新丸型频谱分析赌仪，这类仪袄器能对特定者感兴趣的点锯作扫描后的惰放大。宜有些设时计转而在发至送和接收路欺径都有IQ虫混频，这种亭方法可提高朽电路集成度营，将信号处侵理转成数字评信号处理，其而去除模拟滩电路。图4衡显示了一些轧混合电路方束法，某些设阴计可在前端奏增添镜像抑鼻制混合，目没前硅片技术糟更高的集成流度也使这种派做法更为经柄济。森所有这劈些的IQ级内校准都需要昼仔细考虑，坑已发表很多明关于雷达和闲蜂窝应用的奉技术文章介巴绍了所使用僚的序列和信荷号。RF输关出直接应用培IQ调制可纷能会对信号泳造成重大影费响，但调制剃器未对准频某率误差则不揭会造成影响拢，因为频率丛仅仅是相位险改变率，不横过也许难以遣在频谱上鉴窑别出误差。唉壮IQ调蕉制误差意味众着存在幅度撤调制，可用浆功率-时间设显示进行检异测，或用矢扭量分析仪做猾详细调查。来IQ调制狡器也可用来赴整形功率斜魔坡，这再次喜说明了选通辨测量的价值窗。在接收链欢所有测量进采行之前，还队有些数字处墨理需要测量蛮误码。另外第可能出现零抢中频系统，熄可由查找接凳收器混频器千输出和AD军C输入之间愁的DC块识葡别。像LO使-RF反馈炼这类非理想妙情况会产生歌随输入频率汉改变的直流锦成分，需要邀认真予以处泥理。另外边两带抑制也是匀一个问题，幼这里有个速扯算公式，即招0.1dB悬增益误差或远1度相位误体差将使边带跨降低约40甩dB。瓦分析I课Q波形巴──告矢量分析仪俭本身就能解辫调各种各样臂信号，尽管顶直接应用F敲SK也许不生能涵盖更复础杂的情况，叫但在IQ设每计过程中可庆能要考虑其萄它制式，如凤蓝牙2、蜂购窝技术或L远AN。齐为了解新设备的性能桥，具备多角木度分析能力萝十分重要，千图5显示了殊以四种方法倾观察相同数觉据的结果。妥偏差观察为越正确码型调瓣制提供快速例直观确认，籍眼图和FS职K误差可显姻示调制质量诱，而解调数怀据观察则使晴用户能检查畏前同步码、它报头、同步辽字和有效载嚼荷数据的存栽在。愈设计模半拟末──醋更高级的集晌成关注于模暮拟工具，这颜些工具不仅页能迅速评估蜜不同电路的盒拓扑结构，滋更有先进的串工具把各种守有效和受损勉信号注入接嘉收器。似最近有叶两种非常有法利于产品开榆发的进展，深第一是数字尊信号发生器崭和矢量信号什分析块的集峰成，它提供熟了模拟和实迅际测试间的遮相互交换，半软件产品与缴物理仪器链千接能在原型篮交付时立即丹比较结果。宵第二是可以锣使工具设置挥自动化的设得计指南，让娇用户能更好熄地用设计软犁件评估实际逐电路，而不剂必在基本配雀置信息中根脏据特定无线炒技术编写程每序。序接收器裕测试肥──类图1中的鉴恋别器是一个捆混频器/调阵谐电路，它核是一个直通贷器件，但也锦需要进行校店准。在设计没特性描述过惧程中，一定睁要注意某些弯结果的非正趴态(高斯)现分布。睛由于调酿谐电路/混岩频器的相位涉/频率特性蝇，这种电路缝的价值是很协有限的。延缓迟线鉴别器值是另一种可嫌能的选择，糠但也需要经只过校准。旨前端放宗大器设计和落测试关注的牵是干扰，而穗不是最好的拥噪声系数，饶或1dB压燕缩特性。已饰公开的很多籍技术能通过妻接收器链动圆态改变增益立，优化对有积害信号的抑基制。也可对尿信号发生器踢使用同步脉图冲幅度调制薯，这种测试泄对AGC系周统特别是当搞系统由软件纯控制时的脉猜冲间响应很递有用。椒测试接抱收器跳频胃──房如前所述，寺所有蓝牙设呆计中都会采第用的元件是傻简单的本地塘振荡器，其隔边带效应会凡在全部调谐畏范围造成小稳于300微外秒的时滞，辜当设备工作钳于蓝牙测试奋模式时也必殃然产生这一诵效应。切在发送蜂期间，必须边在ISM频壤段的接收测此试频率或以狡其它任意点殿为中心的另饲一端选择一脚个频率，V能CO每次都永使转换跳回看到接收器频隐率。每一脉们冲都可用于达数据传输，绵因此可使用戏连续序列，争从而在使用隐跳频源时无航需进行跳频漏BER测试窝。虽然可以堆这样做，但解在使用链路鞋信号之前用关户必须安排矮好对信号发毙生器和被测嫂设备的同时域控制。一旦剃比特转换成璃数字格式就棵可进行BE县R测试，表将1列出了几启种可行的测局试方法。吹桶Peter绘Cain壳旧无线方房案规划师芒安捷伦罩技术公司雅Ema决il:炊peter少_cain瓣@agil嫁ent.c容om屿相近文章：做蛛·证挑战尺寸炭极限研究承将UWB天休线缩小2.恢5倍恶醉·仍浅谈3G使femt勒o基站开发南部署及其射瞒频方案摆锻·双锐迪科无击线通信射频符收发器芯片锐RDA18黑45董夜·拒拘全面解析最剖新边Andro桂id句僻T-Mob秀ileG掏1棉赤·瞒LCR-俱TDD系谋统初始频偏安估计算法比躬较厘书编辑：王婷者婷炸本文引用地向址：景膨:好//www史.eewo观rld.c恢om匀/xfdz耽/2023哲/0401呈/arti胶cle_3扰20.ht掠ml崭肥【要发表评论溜】【加入收填藏】【告遇诉好友】块【