正確的無(wú)線(xiàn)電設計測試

Bluetooth RF規格會(huì )檢查11110000和10101010兩個(gè)不同碼型的峰值頻率差異。GMSK調變?yōu)V波器的輸出在2.5個(gè)位元之后達到最大，第一個(gè)碼型會(huì )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(lái)檢查。

理想上，1010碼型的峰值差異為11110000的88%，雖然有些設計因為在發(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。當擁有圖7所示的方塊圖之系統未經(jīng)完整校驗時(shí)，便可能發(fā)生此種情形。

頻內頻譜 - ’-20dB’ 的測試確定調變與脈沖信號適合1 MHz的寬頻。圖5中的方塊可被想成限制時(shí)窗。設定10 kHz的解析頻寬，就是為了這個(gè)目的。因為振幅脈沖的關(guān)系，這項量測必須使用 ’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，結果會(huì )非常類(lèi)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

相鄰通道量測被指定為以一系列的隨機頻率量測來(lái)執行。非閘控掃描是檢查這些問(wèn)題的快速而簡(jiǎn)單的方法。與GSM、DECT和PDC等其他TDMA系統不同的是，即使是一項合?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(lái)防止RF耦合回VCO，而導致中心頻率拖曳。次諧波必須從RF輸出路徑中排除，尤其是當它們可能影響到GPS接收器（L2 頻率為1222.7 MHz）或蜂巢式無(wú)線(xiàn)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9 GHz諧波的設計中的信號。這項量測可利用標準的頻譜分析儀來(lái)執行。對研究工作來(lái)說(shuō)，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(cháng)的掃描時(shí)間，則擁有深度資料擷取緩沖區的較新型頻譜分析儀，可以讓您在掃描過(guò)后放大特定的取樣點(diǎn)。

圖6. 寬頻旁生

如圖7所示，有些設計會(huì )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(lèi)比電路以外的數位信號處理。這個(gè)圖描述的是一種混合的方法。有一些設計會(huì )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階段的校驗都必須仔細地說(shuō)明。雷達與蜂巢式應用所發(fā)表的技術(shù)，描述了可使用的序列和信號。直接將IQ調變應用到RF輸出，可能會(huì )對信號產(chǎn)生令人意想不到的影響。不過(guò)，調變器的調校錯誤并不會(huì )對頻率錯誤造成任何影響，因為頻率只是相位的改變率而已。然而要辨認頻譜中的錯誤可能不太容易。

圖7. IQ調變器、數位解調器

IQ調變中的錯誤，代表有振幅調變。這可以利用功率相對時(shí)間顯示圖來(lái)偵測，或使用向量分析儀來(lái)執行更詳細的研究。

IQ調變器也可以用來(lái)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(guò)數位處理才能進(jìn)行。在接收器的混頻器輸出和ADC輸入間找出一個(gè)DC區塊，以便確認零IF系統。像LO-RF回饋等瑕疵所產(chǎn)生的DC成份，會(huì )隨著(zhù)輸入頻率而改變，必須妥善加以處理才行。通常會(huì )在RF通道頻寬的一半位置設定IF的Near-Zero IF，比較可能在初期被偵測出來(lái)。因此，旁帶抑制會(huì )是個(gè)問(wèn)題。旁帶的快速計算法：0.1 dB的增益錯誤，或1度的相位錯誤，會(huì )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相當大范圍的信號。雖然只包含直接應用的FSK的情況，可能無(wú)法保證額外的精密度，但在進(jìn)行IQ設計的過(guò)程中，或考慮到Bluetooth 2、蜂巢式或WLAN等其他格式時(shí)，這個(gè)引數將會(huì )改變。

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

圖8. FSK的多種檢視

設計模擬 – 較高層次的整合，著(zhù)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(lái)說(shuō)，這里蘊藏了一些最大的RF挑戰。因為電池會(huì )消耗，所以可測試限定位準的壓縮效能之效應，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，這些會(huì )在Bluetooth單元耦合到行動(dòng)手機時(shí)發(fā)生。

最近的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，有兩個(gè)部份具備了很大的優(yōu)點(diǎn)。第一是數位信號生成與向量信號分析區塊的整合，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，能夠讓您迅速比較原型的結果。

第二個(gè)特色是設計指南，可以讓工具的設定自動(dòng)化。它讓使用者紛紛改用可進(jìn)行真實(shí)電路評估的設計軟體，來(lái)代替以特定無(wú)線(xiàn)電技術(shù)的相關(guān)基本配置資訊來(lái)編程。

接收器測試 – 圖2顯示的?頻器，是屬于混頻器/調諧電路的?頻器。它看起來(lái)很簡(jiǎn)單，但需要執行一些校驗。在分析設計特性的過(guò)程中，務(wù)必注意有些結果并不會(huì )呈現正常（高斯）分?選?br />

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