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WIFI-OTA测试规范简介(三)

2009-03-25 11:07:11 栏目:通讯专栏
核心导读
文章脉络/关键词: WIFI OTA测试、WLAN辐射测试、发射功率测试、接收灵敏度测试、无线射频测试、IEEE 802.11标准
内容摘要: 本文详细介绍WLAN终端机辐射测试的核心方法,包括发射功率与接收灵敏度两大关键测试项目。摩尔实验室(MORLAB)基于IEEE 802.11a/b/g标准,提供完整的OTA测试步骤与衰减器配置方案,助力无线设备厂商精准评估产品射频性能。
AI 深度解读
WLAN终端机的OTA(Over-The-Air)辐射测试是验证无线设备实际使用环境中射频性能的关键环节,与传导测试相比更能反映真实场景下的信号表现。本文聚焦两大核心指标:发射功率测试通过AP测试仪与矢量信号发生器的配合,精确测量设备天线端的有效辐射功率;接收灵敏度测试则评估终端在弱信号环境下的解调能力。测试过程中需严格控制衰减器设置,确保信号余量高于初始灵敏度10dB以上,同时需预先标定测试天线的路径损耗与增益参数。该规范适用于2009年前后主流的802.11a/b/g设备,对当前理解Wi-Fi测试演进及5G/6G时代的OTA方法论仍有参考价值。建议测试工程师建立完整的信道-速率-调制方式矩阵,并注意RSSI读取与信号发生器校准的同步性。

    在上期中摩尔实验室(MORLAB)结合自己的WIFI OTA经验对WLAN终端机的传导测试进行了介绍,这期我们针对WLAN终端机的辐射测试进行介绍。

    测试环境如下图所示:

1. 发射功率测试:
    辐射功率的测试步骤与传导发射功率的测试步骤是一样的。由于辐射路径上存在损耗,所以AP和RX衰减器的设置有所不同。这里我们假定测试天线的路径损耗和增益是已知的。

测试步骤:
    推荐步骤:
        1) 设置AP衰减器,满足在被测物天线连接端的接收信号高于初始接收灵敏度10dB。
        2) 设置RX衰减器,满足在WLAN接收机输出端的被测物的接收信号等级高于初始接收灵敏度10dB。
        3) 设置AP测试仪在指定的信道、调制方式及数据速率下发射所要求的信号。
        4) 被测物与AP测试仪相连。
        5) AP测试仪发射连续的单播测试数据包给被测物。
        6) 被测物反馈所接收到的带有ACK控制帧的单播测试数据包。
        7) WLAN接收机报告所接收的ACK控制帧,数据传输率和控制电脑所读到的RSSI值。计算并记录大约10秒时间里RSSI的平均值。
        8) 在每个要求的信道及数据传输速率下重复步骤3到7。
        9) 制作一个表格填写每次测试的信道,调制方式,数据传输速率和RSSI的平均值。
RSSI的读取:
        10) 移开测试天线并且与能够产生WLAN IEEE 802.11a/b/g信号的一个矢量信号发生器相连。
        11) 设置RX衰减器的值等于路径损耗减去测试天线增益
        12) 在步骤9中表格按照初始测试在指定的中心频率,调制方式及数据传输速率下设置信号发生器并发送WLAN ACK控制帧。
        13) 设置WLAN接收机的信道与信号发生器相同。
        14) 通过WLAN接收机监控所报告的RSSI。
        15) 调整信号输出等级以便在相应接收灵敏度测试中记录WLAN接收机所报告RSSI,并且记录信号输出等级。
        16) 按照表格重复步骤12-15测试所有的数据传输速率及信道。

2. 接收灵敏度度测试:
测试步骤:

    推荐步骤:
        1) 设置AP衰减器,满足在被测物天线连接端的接收信号至少高于初始接收灵敏度10dB。
        2) 设置RX衰减器,满足在WLAN接收机输出端的被测物的接收信号等级至少高于初始接收灵敏度10dB,但是不能超过50 dB。
        3) 设置AP测试仪在指定的信道、调制方式及数据速率下发射所要求的信号。
        4) 被测物与AP相连。
        5) AP测试仪发射连续的单播测试数据包给被测物。
        6) 被测物反馈所接收到的带有ACK控制帧的单播测试数据包。
        7) WLAN接收机报告向控制电脑所接收的ACK控制帧。
        8) 控制电脑计算在一段时间内所接收100(TBF)数据帧的数量及相应ACKs的ACK控制帧的数量。帧接收率(FRR)计算如下:ACK接收量/数据帧发送量。
        9) 增加AP衰减器的衰减值,直到增加1dB的衰减值FRR降低少于90%。
        10) AP衰减器每减低1dB,记录此值为”A”。
        11) 重复步骤3到10测试每个要求的信道及数据传输速率。
        12) 制作一个表格填写每次测试的信道,调制方式,数据传输速率和AP衰减器的设置。
AP测试仪和AP衰减器的设置:
        13) 测量功率等级并且精确至0.5dBm,记录为”P”。
        14) 在步骤13所测量到的功率等级增加10dB并且减到步骤10所记录的AP衰减器的值:P+10-A。最终值为接收灵敏度,并且精确至1dBm。
        15) 重复步骤13-14测试所有的信道,调制方式,数据传输速率及其他的测试模式。

    上面是关于WLAN终端机的辐射测试的介绍,我们将在接下来几期中继续对WLAN-OTA的测试规范进行详细的说明。

    如需更多资料,请发信到以下地址:Service@morlab.cn或致电:0755-86130318。

常见问题
Q: WLAN辐射测试与传导测试的主要区别是什么?
A: 辐射测试通过空间电磁波耦合评估整机性能,包含天线实际辐射特性;传导测试则通过射频线缆直接连接,排除天线影响。辐射测试更贴近用户真实使用场景,但需额外标定测试天线的路径损耗与增益参数。
Q: 发射功率测试中为什么需要设置10dB的信号余量?
A: 10dB余量是为了确保测试信号显著高于接收机灵敏度阈值,避免设备工作在临界解调状态,从而保证RSSI读数的稳定性和重复性,同时预留空间以补偿测试系统的不确定度。
Q: RX衰减器的设置上限为何不能超过50dB?
A: 50dB上限是为了防止过度衰减导致测试信号被系统底噪淹没,同时避免接收机前端放大器进入非线性工作区,确保灵敏度测试结果的准确性和可比性。
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