Wi-Fi無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品的研發(fā)與測試解決方案

　　將其應用于研發(fā)

　　毫無(wú)疑問(wèn)，單芯片方案和參考設計已 經(jīng)大大簡(jiǎn)化了產(chǎn)品的研發(fā)過(guò)程。但在實(shí)際研發(fā)中，很難僅僅通過(guò)對參考設計的簡(jiǎn)單改動(dòng)實(shí)現產(chǎn)品設計，還需要處理頻率穩定性、頻譜密度、群延遲、相位不平衡和本地振蕩器泄漏等問(wèn)題。然而，想要解決某個(gè)問(wèn)題之前必須首先搞清楚問(wèn)題本身。在這樣的情況下就是該系統測試方案起效的時(shí)候了，與其漫無(wú)目的地尋找各種參數——微伏、毫安、毫瓦與頻率的關(guān)系，不如利用EVM測量和含有豐富信息的圖形來(lái)快速定位設計中存在的問(wèn)題。

圖4 GUI軟件提供了信息量豐富的圖形顯示以及菜單可選的視圖

　　例如，當功率放大器上電的時(shí)候就可能會(huì )出現問(wèn)題，功率放大器產(chǎn)生的電流將對晶振或者本地振蕩器產(chǎn)生頻率牽引。典型情況下，如果頻率恢復得快，那么很有可能是本地振蕩器受到牽引，但是當其恢復較慢的時(shí)候，則可能是基準晶振受到牽引。這里以實(shí)例說(shuō)明圖形化界面是如何幫助我們判斷受到牽引的是晶振還是LO的（如圖5所示）。

圖5 左圖中快速的頻率穩定過(guò)程表明是VCO頻推；右圖中較慢的頻率穩定過(guò)程表明是晶振頻推

　　對于802.11a/g信號，我們使用STS（short training sequence，短訓練序列）估算頻率誤差（圖5左圖中紅線(xiàn)表示STS的平均頻率誤差），如果在一個(gè)包的結尾發(fā)現頻率誤差與STS 的計算不同， 則代表在封包的內部頻率誤差有波動(dòng)。

圖6 左圖和中圖表示VCO或晶振牽引的影響，右圖表示功放開(kāi)啟的影響

　　這里來(lái)看幾個(gè)不同的OFDM信號頻率誤差計算方法（如圖6所示）。頻率誤差預估參數的調整會(huì )對EVM結果產(chǎn)生影響。這些選項參數是根據短訓練序列、長(cháng)訓練序列以整個(gè)數據包來(lái)計算頻率誤差，如果EVM結果對頻率誤差預估方式的選擇非常敏感，那就表明系統的頻率穩定性有問(wèn)題——最有可能出現在數據包的開(kāi)頭。

圖7 OFDM星座圖提供的信息非常詳盡

　　星座圖（如圖7所示）能夠提供很多相關(guān)信息用作設計參考，通過(guò)相位、增益和功率壓縮等信息能夠幫助我們縮短產(chǎn)品設計周期和DVT（device verification testing）階段所需的時(shí)間。

　　如圖7所示，上左圖是一個(gè)理想的OFDM信號星座圖。上右圖給出了I/Q不平衡的情形（兩路基帶調制信號在上變頻之前幅度不一致，EVM變差）。下左圖給出了I/Q非理想正交的情形（兩路基帶信號在上變頻之前沒(méi)有實(shí)現完全正交，星座圖出現扭轉，EVM變差）。下右圖給出了幅值和相位同時(shí)失配的情形。

　　應用于制造

　　如前所述，當產(chǎn)品轉入制造測試階段，通常會(huì )假設產(chǎn)品的設計等都沒(méi)有問(wèn)題。很多失效問(wèn)題都來(lái)源于制造而非設計缺陷。因此，軟件不需要提供設計過(guò)程中的測試細節。面向制造測試階段的軟件設計目標是簡(jiǎn)潔的GUI界面和快速的產(chǎn)品測試功能。

　　適用于制造測試的軟件，GUI界面簡(jiǎn)潔，測試快速。單擊GUI界面中“測試按鈕”啟動(dòng)測試，輸入DUT的MAC地址，軟件開(kāi)始對DUT進(jìn)行測試，最終窗口顯示測試細節和Pass或者Fail。
研發(fā)和制造測試平臺采用相同的架構，這樣做的好處是使某些可能在制造過(guò)程中出現的問(wèn)題很容易被追溯到研發(fā)階段，不需要特別復雜的處理。研發(fā)和測試階段采用同樣的VSA和VSG硬件構架和設置，這有利于簡(jiǎn)化問(wèn)題和加快問(wèn)題的解決。

　　總結

　　本文介紹的系統測試平臺都是基于LitePoint公司的IQview和IQflex測試平臺，這款面向Wi-Fi的測試產(chǎn)品早已于 2003年被推出。目前，面向Wi-Fi和WiMAX的一個(gè)全新的測試平臺IQmax也已問(wèn)世，它將幫助ODM廠(chǎng)商和大型制造商進(jìn)一步節省產(chǎn)品研發(fā)和制造的時(shí)間與成本。