wlan射頻測試基本要點

關(guān)于測試， 我們從測試的硬件，軟件設(shè)置，測試環(huán)境構(gòu)建及測試項目來著重談一下。

第一部分， 測試設(shè)置

WLAN芯片的DUT，常見的基本是單功能的測試板或者是終端設(shè)備。 終端設(shè)備的WLAN射頻性能測試也一般都放在產(chǎn)品初期開發(fā)階段實施，目的是為了降低不良率帶來的成本損失。

單功能的測試板一般需要連接到電腦上的轉(zhuǎn)接卡。一般可以向芯片原廠索取或購買。現(xiàn)在隨著便攜式電腦的興起， 測試電腦用類似于樹莓派的簡易系統(tǒng)增多。筆者就曾見過有客戶專門用Armadillo平臺來搭建測試平臺。操作系統(tǒng)常用的為linux系較多。 當(dāng)然如果是基于windows系統(tǒng)（手機，電腦等）開發(fā)，用Win系統(tǒng)的也很常見。 關(guān)于硬件的設(shè)置，下面兩點經(jīng)常需要注意， 第一是電源及Reg開關(guān)的引線的設(shè)置，WLAN芯片一般都有模擬和數(shù)字部分的電壓線，建議分布引出方便后面的電壓測試。Reg開關(guān)比如你只需要測試WLAN的話，需要把Combo芯片里BT的Reg引線接地，避免不必要的漏電流產(chǎn)生。 第二是注意I/F部分的設(shè)置，比如PCIE的接口的話， 需要關(guān)注一下設(shè)置是不是支持sleep模式（L1SS等）。

除了硬件設(shè)置，在軟件方面，我們也需要安裝一些常用的工具比如測試吞吐速率（Tput）的Iperf，接入遠程手機的teraterm或者putty等工具。還有一些常用編寫測試程序的語言工具（C#，python，Perl等）也經(jīng)常用的。

第二部分， 測試環(huán)境

根據(jù)筆者對802.11ac/n的測試經(jīng)驗， 下面是一些常用的測試儀器。

CMW270

R&S FSW/FSV （固件升級后可以現(xiàn)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 （廠商眾多，不一一列舉了）

上面是一個不完整列表， 比如我們還經(jīng)常用到數(shù)字程序衰減器，debug時常用的示波器等。

第三部分， 測試項目

這也是此文要重點談一下的部分。

接觸過WLAN測試的朋友都知道，射頻電流部分的測試，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戶的固件。 一些測試用的命令，功能通常只在測試版固件中得到支持。 而一些系統(tǒng)性的項目比如Tput，IEEE PS電流等，常常用面向客戶的固件來測。

1、發(fā)送端的測試:

根據(jù)IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)送端常用的測試項目包括

Tx EVM, Power, Transmit Spectrum Mask（22.3.18.1VHT） , ramp-up/down 時間，IQimbalance, Tx frequency accuracy等。 接收端常測的項目包括 Rx Sensitivity(Rxper) , Receiver adjacent channel rejection (ACI), RSSI.此外我們還經(jīng)常要測試LO leakage性能(22.3.18.4.2)。

除了上述射頻性能， 后面也簡單談一下Tput和電流的測試。

現(xiàn)代WLAN芯片，一般來說Tx比Rx更難調(diào)試，調(diào)試測試往往從Tx端開始的居多。 這里有個前提先討論一下， 很多芯片現(xiàn)在都是MIMO即2端口以后的居多。但是射頻測試初期階段我們往往先看單數(shù)據(jù)流(nss=1)模式的射頻性能。根據(jù)經(jīng)驗， 一般開啟多個數(shù)據(jù)流的情況下，射頻性能也往往趨于變壞，各端口不僅芯片內(nèi)外易受干擾，芯片溫度的上升也會導(dǎo)致性能變差。 比如下面就是2x2的測試實例，1個鏈路ON(siso)和2個鏈路（CDD，STBC模式）的性能在high power處還是有微小區(qū)別的。

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。 一般來說我們需要對CCK, 11a/g的54Mbps, 11n的mcs7, 11ac的mcs8nss1, mcs9nss1的rate測試。對CCK/DSSS rate來說， 各家wlan芯片表現(xiàn)不經(jīng)相同，有的是EVM限制power，有的則是spectrum mask限制power。 在邊緣channel如channel1， 11，13則會受到FCC band-edge power mask的限制。11b rate又是2.4G beacon的默認rate，為了保持良好的接入率， 各家終端廠商及運營商對11b rate的power要求一般都很高。IEEE對11b rate的EVM規(guī)格，從1999年版， 到2007年版，然后又在2012年版里做了3次修改。 細心的朋友可以去翻一下IEEE規(guī)格， 對比一下各測試儀的手冊，了解到底是用哪個版本做的測試。

對于11ac的high rate， 常常還會碰到EVM floor margin不夠的問題，除了芯片自身及板子調(diào)試的問題后，測試工程師還需要檢查測試儀器的設(shè)置， 比如channel estimation的設(shè)定會顯著影響OFDM rate的EVM性能。關(guān)于EVM性能的調(diào)試， 涉及到芯片固件或者BOM的影響， 我們將在后面的WLAN 射頻調(diào)試?yán)锪砥治觥?/div>