WLAN 射频(射频(RF)部分的测试简介)部分的测试简介
本文来谈谈WLAN测试, 这几乎是所有的无线终端设备测试中必要环节。此文着重谈一下WLAN射频部分测试
基本要点,希望对刚刚涉及WLAN领域的朋友有一 定的帮助。另外此文主要着重于WLAN芯片的初期射频测
试,关于工程大规模自动化测试(类似batch处理等)不在此文讨论范围。
关于测试, 我们从测试的硬件,软件设置,测试环境构建及测试项目来着重谈一下。
第一部分, 测试设置
WLAN芯片的DUT,常见的基本是单功能的测试板或者是终端设备。 终端设备的WLAN射频性能测试也一般都放在产品初期
开发阶段实施,目的是为了降低不良率带来的成本损失。
单功能的测试板一般需要连接到电脑上的转接卡。一般可以向芯片原厂索取或购买。现在随着便携式电脑的兴起, 测试电脑
用类似于树莓派的简易系统增多。笔者就曾见过有客户专门用Armadillo平台来搭建测试平台。操作系统常用的为linux系较
多。 当然如果是基于windows系统(手机,电脑等)开发,用Win系统的也很常见。 关于硬件的设置,下面两点经常需要注
意, 第一是电源及Reg开关的引线的设置,WLAN芯片一般都有模拟和数字部分的电压线,建议分布引出方便后面的电压测
试。Reg开关比如你只需要测试WLAN的话,需要把Combo芯片里BT的Reg引线接地,避免不必要的漏电流产生。 第二是注
意I/F部分的设置,比如PCIE的接口的话, 需要关注一下设置是不是支持sleep模式(L1SS等)。
除了硬件设置,在软件方面,我们也需要安装一些常用的工具比如测试吞吐速率(Tput)的Iperf,接入远程手机的teraterm或
者putty等工具。还有一些常用编写测试程序的语言工具(C#,python,Perl等)也经常用的。
第二部分, 测试环境
根据笔者对802.11ac/n的测试经验, 下面是一些常用的测试仪器。
CMW270
R&S FSW/FSV (固件升级后可以现在可以支持11ac 160MHz模式)
LitepointIQXel系列 IQ2010等
Keysight N441x, N9x系列的Power meter
DC source N6705
Keysight的N4010 (只支持到11n)
N9030 (89601 option)
Reference router (厂商众多,不一一列举了)
上面是一个不完整列表, 比如我们还经常用到数字程序衰减器,debug时常用的示波器等。
第三部分, 测试项目
这也是此文要重点谈一下的部分。
接触过WLAN测试的朋友都知道,射频电流部分的测试,使用的固件由于芯片自身的ROM,RAM大小的限制不同于面向客户
的固件。 一些测试用的命令,功能通常只在测试版固件中得到支持。 而一些系统性的项目比如Tput,IEEE PS电流等,常常
用面向客户的固件来测。
1、发送端的测试:
根据IEEE 802.11标准,发送端常用的测试项目包括
Tx EVM, Power, Transmit Spectrum Mask(22.3.18.1VHT) , ramp-up/down 时间,IQimbalance, Tx frequency accuracy
等。 接收端常测的项目包括 Rx Sensitivity(Rxper) , Receiver adjacent channel rejection (ACI), RSSI.此外我们还经常要测试
LO leakage性能(22.3.18.4.2)。
除了上述射频性能, 后面也简单谈一下Tput和电流的测试。
现代WLAN芯片,一般来说Tx比Rx更难调试,调试测试往往从Tx端开始的居多。 这里有个前提先讨论一下, 很多芯片现在都
是MIMO即2端口以后的居多。但是射频测试初期阶段我们往往先看单数据流(nss=1)模式的射频性能。根据经验, 一般开启多
个数据流的情况下,射频性能也往往趋于变坏,各端口不仅芯片内外易受干扰,芯片温度的上升也会导致性能变差。 比如下
面就是2x2的测试实例,1个链路ON(siso)和2个链路(CDD,STBC模式)的性能在high power处还是有微小区别的。
基本上11a/g/n/ac的low rate的功率不受EVM要求限制, high rate的功率往往受EVM要求限制。 一般来说我们需要对CCK,
11a/g的54Mbps, 11n的mcs7, 11ac的mcs8nss1, mcs9nss1的rate测试。对CCK/DSSS rate来说, 各家wlan芯片表现不经相
同,有的是EVM限制power,有的则是spectrum mask限制power。 在边缘channel如channel1, 11,13则会受到FCC band-
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