正確的無線電設(shè)計(jì)測試

Bluetooth RF規(guī)格會檢查11110000和10101010兩個(gè)不同碼型的峰值頻率差異。GMSK調(diào)變?yōu)V波器的輸出在2.5個(gè)位元之后達(dá)到最大，第一個(gè)碼型會檢查這一部份。GMSK濾波器的截止點(diǎn)和形狀，可利用第二個(gè)碼型來檢查。

理想上，1010碼型的峰值差異為11110000的88%，雖然有些設(shè)計(jì)因?yàn)樵诎l(fā)射時(shí)未使用0.5BT的高斯濾波而顯示較高的比值。最高的基本調(diào)變頻率是500 kHz，即使位元傳輸率為1 Msymbol/s。圖4中左邊圖形的淺灰色軌跡，顯示I/Q不平衡狀態(tài)的效應(yīng)。當(dāng)擁有圖7所示的方塊圖之系統(tǒng)未經(jīng)完整校驗(yàn)時(shí)，便可能發(fā)生此種情形。

頻內(nèi)頻譜 - ’-20dB’ 的測試確定調(diào)變與脈沖信號適合1 MHz的寬頻。圖5中的方塊可被想成限制時(shí)窗。設(shè)定10 kHz的解析頻寬，就是為了這個(gè)目的。因?yàn)檎穹}沖的關(guān)系，這項(xiàng)量測必須使用 ’peak hold’。這種方法考慮到了偏離精確的中心頻率之波形，所以將它變成一個(gè)?W率寬度????而非固定的遮罩。如果信號位于遮罩中間，結(jié)果會非常類似。圖5的圓點(diǎn)是封包起始碼中的非資料0所造成的。

圖5. -20dB量測

相鄰?fù)ǖ懒繙y被指定為以一系列的隨機(jī)頻率量測來執(zhí)行。非閘控掃描是檢查這些問題的快速而簡單的方法。與GSM、DECT和PDC等其他TDMA系統(tǒng)不同的是，即使是一項(xiàng)合?懔坎猓?勻豢贍芑崾褂玫秸?br />

頻外頻譜 – 頻率加倍技術(shù)常被用來防止RF耦合回VCO，而導(dǎo)致中心頻率拖曳。次諧波必須從RF輸出路徑中排除，尤其是當(dāng)它們可能影響到GPS接收器（L2 頻率為1222.7 MHz）或蜂巢式無線電裝置等co-sited功能的效能時(shí)。

圖6顯示一個(gè)不含次諧波，但卻產(chǎn)生高達(dá)9 GHz諧波的設(shè)計(jì)中的信號。這項(xiàng)量測可利用標(biāo)準(zhǔn)的頻譜分析儀來執(zhí)行。對研究工作來說，可以使用較快的掃描時(shí)間，但仍然需要好幾秒鐘。如果選擇較長的掃描時(shí)間，則擁有深度資料擷取緩沖區(qū)的較新型頻譜分析儀，可以讓您在掃描過后放大特定的取樣點(diǎn)。

圖6. 寬頻旁生

如圖7所示，有些設(shè)計(jì)會在發(fā)射與接收路徑中使用IQ混頻，優(yōu)點(diǎn)是可以提高電路整合的層次，并將信號處理工作交由類比電路以外的數(shù)位信號處理。這個(gè)圖描述的是一種混合的方法。有一些設(shè)計(jì)會在前端加入影像斥拒混頻。較高層次的硅整合，使得它的價(jià)格更為便宜。

所有這些IQ階段的校驗(yàn)都必須仔細(xì)地說明。雷達(dá)與蜂巢式應(yīng)用所發(fā)表的技術(shù)，描述了可使用的序列和信號。直接將IQ調(diào)變應(yīng)用到RF輸出，可能會對信號產(chǎn)生令人意想不到的影響。不過，調(diào)變器的調(diào)校錯(cuò)誤并不會對頻率錯(cuò)誤造成任何影響，因?yàn)轭l率只是相位的改變率而已。然而要辨認(rèn)頻譜中的錯(cuò)誤可能不太容易。

圖7. IQ調(diào)變器、數(shù)位解調(diào)器

IQ調(diào)變中的錯(cuò)誤，代表有振幅調(diào)變。這可以利用功率相對時(shí)間顯示圖來偵測，或使用向量分析儀來執(zhí)行更詳細(xì)的研究。

IQ調(diào)變器也可以用來形成功率上下變換的情形，并指出閘控量測可能產(chǎn)生的值。在接收鏈中，誤碼量測必須先經(jīng)過數(shù)位處理才能進(jìn)行。在接收器的混頻器輸出和ADC輸入間找出一個(gè)DC區(qū)塊，以便確認(rèn)零IF系統(tǒng)。像LO-RF回饋等瑕疵所產(chǎn)生的DC成份，會隨著輸入頻率而改變，必須妥善加以處理才行。通常會在RF通道頻寬的一半位置設(shè)定IF的Near-Zero IF，比較可能在初期被偵測出來。因此，旁帶抑制會是個(gè)問題。旁帶的快速計(jì)算法：0.1 dB的增益錯(cuò)誤，或1度的相位錯(cuò)誤，會使旁帶下降約40 dB。

分析 IQ波形 – 向量分析儀原本就可以解調(diào)相當(dāng)大范圍的信號。雖然只包含直接應(yīng)用的FSK的情況，可能無法保證額外的精密度，但在進(jìn)行IQ設(shè)計(jì)的過程中，或考慮到Bluetooth 2、蜂巢式或WLAN等其他格式時(shí)，這個(gè)引數(shù)將會改變。

為了?解元件的行為特性，從多個(gè)方向來分析元件是很重要的。圖8顯示以4種方式來檢視相同資料的范例。偏差檢視以快速的視覺方式，提供正確調(diào)變模式的確認(rèn)結(jié)果。眼圖和FSK錯(cuò)誤可以顯示出調(diào)變的品質(zhì)。解調(diào)資料檢視則可讓使用者檢查前文、起始碼、同步文字與負(fù)載資料。

圖8. FSK的多種檢視

設(shè)計(jì)模擬 – 較高層次的整合，著重在模擬工具。它們除了可以迅速評估不同的電路拓樸之外，還有一些較先進(jìn)的工具能為接收器提供更多有效及有瑕疵的信號。

對Bluetooth技術(shù)來說，這里蘊(yùn)藏了一些最大的RF挑戰(zhàn)。因?yàn)殡姵貢模钥蓽y試限定位準(zhǔn)的壓縮效能之效應(yīng)，以及相位雜訊、差動(dòng)路徑損耗、信號瑕疵與干擾 – 包括鄰近發(fā)射器的效應(yīng)，這些會在Bluetooth單元耦合到行動(dòng)手機(jī)時(shí)發(fā)生。

最近的產(chǎn)品開發(fā)，有兩個(gè)部份具備了很大的優(yōu)點(diǎn)。第一是數(shù)位信號生成與向量信號分析區(qū)塊的整合，可讓您交替進(jìn)行模擬與實(shí)際的測試。軟體產(chǎn)品與實(shí)體儀器間的連結(jié)，能夠讓您迅速比較原型的結(jié)果。

第二個(gè)特色是設(shè)計(jì)指南，可以讓工具的設(shè)定自動(dòng)化。它讓使用者紛紛改用可進(jìn)行真實(shí)電路評估的設(shè)計(jì)軟體，來代替以特定無線電技術(shù)的相關(guān)基本配置資訊來編程。

接收器測試 – 圖2顯示的?頻器，是屬于混頻器/調(diào)諧電路的?頻器。它看起來很簡單，但需要執(zhí)行一些校驗(yàn)。在分析設(shè)計(jì)特性的過程中，務(wù)必注意有些結(jié)果并不會呈現(xiàn)正常（高斯）分?選?br />

原因出在使用的電路技術(shù)，而且基于調(diào)諧電路/混頻器組合的相位/頻率特性的關(guān)系，會有一個(gè)限制值。延遲線路?頻器是另一種選擇，但需要進(jìn)行校驗(yàn)。