wlan射频测试基本要点

此文着重谈一下WLAN射频部分测试基本要点，希望对刚刚涉及WLAN领域的朋友有一 定的帮助。另外此文主要着重于WLAN芯片的初期射频测试，关于工程大规模自动化测试（类似batch处理等）不在此文讨论范围。  

关于测试， 我们从测试的硬件，软件设置，测试环境构建及测试项目来着重谈一下。

第一部分， 测试设置

WLAN芯片的DUT，常见的基本是单功能的测试板或者是终端设备。 终端设备的WLAN射频性能测试也一般都放在产品初期开发阶段实施，目的是为了降低不良率带来的成本损失。 

单功能的测试板一般需要连接到电脑上的转接卡。一般可以向芯片原厂索取或购买。现在随着便携式电脑的兴起， 测试电脑用类似于树莓派的简易系统增多。笔者就曾见过有客户专门用Armadillo平台来搭建测试平台。操作系统常用的为linux系较多。 当然如果是基于windows系统（手机，电脑等）开发，用Win系统的也很常见。 关于硬件的设置，下面两点经常需要注意， 第一是电源及Reg开关的引线的设置，WLAN芯片一般都有模拟和数字部分的电压线，建议分布引出方便后面的电压测试。Reg开关比如你只需要测试WLAN的话，需要把Combo芯片里BT的Reg引线接地，避免不必要的漏电流产生。 第二是注意I/F部分的设置，比如PCIE的接口的话， 需要关注一下设置是不是支持sleep模式（L1SS等）。

除了硬件设置，在软件方面，我们也需要安装一些常用的工具比如测试吞吐速率（Tput）的Iperf，接入远程手机的teraterm或者putty等工具。还有一些常用编写测试程序的语言工具（C#，python，Perl等）也经常用的。 

第二部分， 测试环境

根据笔者对802.11ac/n的测试经验， 下面是一些常用的测试仪器。

CMW270

R&S FSW/FSV （固件升级后可以现在可以支持11ac 160MHz模式）

Litepoint  IQXel系列 IQ2010等  

Keysight N441x, N9x系列的Power meter

DC source N6705

Keysight的N4010 （只支持到11n）

N9030 (89601 option)

Reference router （厂商众多，不一一列举了） 

上面是一个不完整列表， 比如我们还经常用到数字程序衰减器，debug时常用的示波器等。 

第三部分， 测试项目 

这也是此文要重点谈一下的部分。

接触过WLAN测试的朋友都知道，射频电流部分的测试，使用的固件由于芯片自身的ROM，RAM大小的限制不同于面向客户的固件。 一些测试用的命令，功能通常只在测试版固件中得到支持。 而一些系统性的项目比如Tput，IEEE PS电流等，常常用面向客户的固件来测。 

1、发送端的测试:

根据IEEE 802.11标准，发送端常用的测试项目包括 

Tx EVM, Power, Transmit Spectrum Mask（22.3.18.1VHT） , ramp-up/down 时间，IQimbalance, Tx frequency accuracy等。 接收端常测的项目包括 Rx Sensitivity(Rxper) , Receiver adjacent channel rejection (ACI), RSSI.  此外我们还经常要测试LO leakage性能(22.3.18.4.2)。 

除了上述射频性能， 后面也简单谈一下Tput和电流的测试。 

现代WLAN芯片，一般来说Tx比Rx更难调试，调试测试往往从Tx端开始的居多。 这里有个前提先讨论一下， 很多芯片现在都是MIMO即2端口以后的居多。但是射频测试初期阶段我们往往先看单数据流(nss=1)模式的射频性能。根据经验， 一般开启多个数据流的情况下，射频性能也往往趋于变坏，各端口不仅芯片内外易受干扰，芯片温度的上升也会导致性能变差。 比如下面就是2x2的测试实例，1个链路ON(siso)和2个链路（CDD，STBC模式）的性能在high power处还是有微小区别的。  

基本上11a/g/n/ac的low rate的功率不受EVM要求限制， high rate的功率往往受EVM要求限制。 一般来说我们需要对CCK, 11a/g的54Mbps, 11n的mcs7, 11ac的mcs8nss1, mcs9nss1的rate测试。对CCK/DSSS rate来说， 各家wlan芯片表现不经相同，有的是EVM限制power，有的则是spectrum mask限制power。 在边缘channel如channel1， 11，13则会受到FCC band-edge power mask的限制。  11b rate又是2.4G beacon的默认rate，为了保持良好的接入率， 各家终端厂商及运营商对11b rate的power要求一般都很高。IEEE对  11b rate的EVM规格，从1999年版， 到2007年版，然后又在2012年版里做了3次修改。