WiFi测试指标EVM介绍

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,WiFi,测试指标介绍,!,技术中心,2012-11-8,目 录,1,Transmitter Power,发送功率,2,Transmit Spectrum Mask,发送信号频谱模版,3,Frequency Error,频率误差,4,EVM,矢量误差幅度,5,Band Edges,and,harmonics,频带边缘以及谐波,6,Spectral Flatness,频谱平坦度,7,Power On/Off Ramp,TX,上升,/,下降时间,8,Receiver Sensitivity,接收灵敏度,9,Receiver Maximum Input Level,接收最大输入信号电平,10,Receive Adjacent Channel,Rejection,临道抑制,11,Conductive Throughput Test,吞吐量,1.Transmitter Power,发送功率,工作频率,IEEE 802.11a,（,5GHz,）,每个通道中心频率,=5000+5 X nch(MHz),1.Transmitter Power,发送功率,工作频率,IEEE 802.11,b/g/n,（,2.4GHz,）,Channel ID,Frequency(MHz),FCC(USA),IC(Canada),ETSI(Europe),Spain,France,Japan,China,1,2412,O,O,O,O,O,2,2417,O,O,O,O,O,3,2422,O,O,O,O,O,4,2427,O,O,O,O,O,5,2432,O,O,O,O,O,6,2437,O,O,O,O,O,7,2442,O,O,O,O,O,8,2447,O,O,O,O,O,9,2452,O,O,O,O,O,10,2457,O,O,O,O,O,O,O,11,2462,O,O,O,O,O,O,O,12,2467,O,O,O,O,13,2472,O,O,O,O,14,2484,O,1.Transmitter Power,发送功率,11b/g/a,、,20M,带宽,11n,、,40M,带宽,11n,发射功率无统一标准，需根据实际情况灵活应用。可是，北美最大功率不超过,30dBm,，中国及欧洲国家最大功率不超过,20dBm,，日本最大功率不超过,22dBm,。,发送功率表征的是待测物发送无线信号强度的大小，在满足频谱模版、,EVM,性能的前提下，功率越大，其性能越好，在实际应用中表现为无线覆盖范围越大。,测量发送功率可以使用功率计、矢量信号分析仪或,IQview/nxn,。,2.,Transmit Spectrum Mask,发送信号频谱模版,使待测产品处于发射状态，用矢量信号分析仪或,IQview/nXn,观察其波形，其频谱模版在下图所示蓝色粗实线以下为合格，,在发送功率满足要求的前提下,，频谱模版越小且离蓝色粗实线越远，其性能越好。,11b/g/a,发射功率频谱模板应分别符合以下要求：,（,Span,110MHz,、,RBW,(,分辨率带宽,)100kHz,、,VBW(,视频带宽,),100kHz(,11b),、,VBW(,视频带宽,),30kHZ(,11a/g/n),、,Sweep,Time,500ms,）,b,模,g/a,模,2.,Transmit Spectrum Mask,发送信号频谱模版,20M,带宽,11n,、,40M,带宽,11n,发射功率频谱模板应分别符合以下要求：,无线频谱模版可以测量发送信号的质量和对相邻信道的干扰抑制能力。,20M n,模,40M n,模,3.Frequency Error,频率误差,频率误差表征射频信号偏离该信号所处信道中心频率的大小，通常以,IQview/nxn,或矢量信号分析仪来测量，单位为,ppm,。,Freq Err(kHz),与,Sym.Clk(ppm),转换,举例：,Freq Err,：,10.34kHz,；,carrier frequency,：,2.412GHz,1)%change of frequency=10.34k/2.412G=0.000429%,2)ppm=0.000429%*1000000=4.29ppm,测试频率误差要求：,25ppm,（,802.11b,）；,20ppm,（,802.11g/a/n,）,(,Span,50kHz,、,RBW,1kHz,、,VBW,1kHz,、,Sweep,Time,50ms),频偏越小越好，在实际的硬件电路设计中，晶振性能的一致性影响,WIFI,产品频率误差的一致性，在晶振的选型上，要将性能与成本做折中考虑。,确定晶体负载电容公式：,CL=C1C2/(C1+C2)+Cstray,其中：,Cstray,是存在于电路中的寄生电容，通常为,25pF.C1,C2,为我们电路中所用的并联谐振的负载电容。,4.EVM,矢量误差幅度,EVM,是,error vector magnitude,的缩写，他表征的是一个给定时刻理想无误差基准信号与实际发射信号的向量差，如下图所示。,b,模,EVM spec,：,35%,20log(35/100)=-9.12db,g,模,EVM spec:,4.EVM,矢量误差幅度,在,AP,处于发送状态时，,EVM,与发送功率相关联：发送功率越大，矢量误差被放大的越多，体现在测试结果上，就是,EVM,越大即发送信号质量越差。,在,AP,的无线指标中，,EVM,是发送状态时一个非常重要的指标，它是表征信号发送质量的好坏的一个指标。,在实际应用中，我们要在发送功率和,EVM,间取一个折中，这就是在测试,g,模和,n,模时，发送信号功率不能太大的原因。,5.,Band Edges,and,harmonics,频带边缘以及谐波,Band Edges,工作带宽：,2,390M,Hz 2483,.,5,M,Hz,（,FCC,）,（,Span,100MHz,、,RBW,1MHz,、,VBW 30,Hz,）,Harmonics,谐波：其频率为基波的倍数的辅波或分量,（,Span,100MHz,、,RBW,1MHz,、,VBW 30,Hz,）,Tx Fundamental Signal(802.11b/g),2412MHz(Ch1),2437MHz(Ch6),2462MHz(Ch11),TX 2,nd,Harmonic,4824MHz(Ch1),4874MHz(Ch6),4924MHz(Ch11),TX 3,rd,Harmonic,7236MHz(Ch1),7311MHz(Ch6),7386MHz(Ch11),TX 4,th,Harmonic,(,不在受限带宽内,),9648MHz(Ch1),9748MHz(Ch6),9848MHz(Ch11),TX 5,th,Harmonic,12060MHz(Ch1),12185MHz(Ch6),12310MHz(Ch11),BandEdges,和,Harmonics,分别应符合要求：不大于,-41.3dBm,6.Spectral Flatness,频谱平坦度,平坦度表征待测信号在其所处信道内，功率平坦的程度，通常用,IQview/nxn,来测量，规范要求与实际测试结果如下图所示。,我们要求平坦度测试曲线必须要在上图所示的两条红线的范围之内，频谱平坦度的平坦与否影响无线信号的连接性能。,7.Power On/Off Ramp TX,上升,/,下降时间,TX,上升,/,下降时间规范要求需小于,2us,，测试用,IQview/nxn,。,8.Receiver Sensitivity,接收灵敏度,接收灵敏度是表征待测物接收性能的一个参数，接收灵敏度越好，其接收到的有用信号就越多，其无线覆盖范围越大。,接收灵敏度可以用,IQview/nxn,来测量，在测量接收灵敏度时，要使待测设备处于接收状态，用,IQview/nxn,的信号发生器发送特定的包文件，在,IQview/nxn,操作软件上更改信号输出功率，直到,PER,（,%,）（误包率）满足规范规定的要求（,11b PER:8%,psdu length:1024bytes;11g,11a PER:10%,psdu length:1000bytes;11n PER:10%,psdu length:4096bytes,）。,接收灵敏度为,IQview/nxn,上的信号输出功率与,IQview/nxn,和待测件之间的,cable,、衰减器、,DC Block,等总的衰减值之差。接收灵敏度应满足如下要求：,8.Receiver Sensitivity,接收灵敏度,举例：,如果,WiFi,测试的数值为,83dBm,，总的衰减为,2dBm,，那么测试得到的接收灵敏度为,-83-2,85dBm,。,9.Receiver Maximum Input Level,接收最大输入信号电平,接收最大输入信号电平是表征,WIFI,产品接收性能的另外一个参数，在 接收灵敏度一定的情况下，接收最大电平越高表示,WIFI,产品的动态范围越大。,最大输入信号电平应满足如下要求：,10.,Receive Adjacent Channel,Rejection,临道抑制,11b,：主信号到,DUT,接收口的功率为灵敏度加上,6dB,；邻道信号频率与 主信号频率间隔大于等于,25MHz,，临道信号强度与主信号相差幅度为,35dB,，要求,PER,小于,8%,。,11g,：主信号到,DUT,接收口的功率为灵敏度加上,3dB,；邻道信号频率与 主信号频率间隔,25MHz,，临道信号强度与主信号相差幅度如表中所示，要求,PER,小于,10%,。,11a,：主信号到,DUT,接收口的功率为灵敏度加上,3dB,；邻道信号频率与 主信号频率间隔,20MHz,，临道信号强度与主信号相差幅度如表中所示，要求,PER,小于,10%,。,10.,Receive Adjacent Channel,Rejection,临道抑制,合路器,DUT,IQnxn 1,发出主信号,IQnxn 2,发出干扰信号,Channel 7,Channel 7,Channel 1/2/12/13,干扰信号输出功率与主信号输出功率差值为临道抑制（干扰信号输出功率减去主信号输出功率）,11n(20M),：主信号到,DUT,接收口的功率为灵敏度加上,3dB,；邻道信号频率与,主信号频率间隔,20MHz,，临道信号强度与主信号相差幅度如表中所示，,要求,PER,小于,10%,。,11.,Conductive Throughput Test,吞吐量,吞吐量是指在没有帧丢失的情况下，设备能够接受并转发的最大数据速率。,吞吐量满足以下规格：,11b 上,、下行均要满足,4.5Mbps,；,11g,上、下行均要满足,20Mbps,；,11n,上、下行均要满足,75Mbps(1T1R,HT40),；,135Mbps(2T2R,HT40),功率计算与,IQview/IQnxn,参数设置,有关功率问题，我们是按每个天线,11dBm,的发射功率，可以得出一个天线时的发射功率为：,12.59mw,，而,2,个天线时，它的功率相加为,25.18mw,；那么可以求出,2,根天线（每个天线输出,11dBm,）时它的功率为,10*lg25.18=14.01dBm,；,我们测试报告给的是单个天线时的功率值。比如,Sagemcom,测试报告是两根天线的测试结果，所以会比我们的测试结果高出,3dB,。,另外一个是设置问题：,Frequency Sync:-,设置项,Short Training Symbols-,可选项,1,；,Long Training Symbols-,可选项,2,；,Full Data Package-,可选项,3,；,如果测试时选用“,Full Data Package”,可以发现,EVM,在发射