Wi-Fi无线产品研发与测试解决方案

发

　　毫无疑问，单芯片方案和参考设计已 经大大简化了产品的研发过程。但在实际研发中，很难仅仅通过对参考设计的简单改动实现产品设计，还需要处理频率稳定性、频谱密度、群延迟、相位不平衡和本地振荡器泄漏等问题。然而，想要解决某个问题之前必须首先搞清楚问题本身。在这样的情况下就是该系统测试方案起效的时候了，与其漫无目的地寻找各种参数--微伏、毫安、毫瓦与频率的关系，不如利用EVM测量和含有丰富信息的图形来快速定位设计中存在的问题。

　　图4 GUI软件提供了信息量丰富的图形显示以及菜单可选的视图

　　例如，当功率放大器上电的时候就可能会出现问题，功率放大器产生的电流将对晶振或者本地振荡器产生频率牵引。典型情况下，如果频率恢复得快，那么很有可能是本地振荡器受到牵引，但是当其恢复较慢的时候，则可能是基准晶振受到牵引。这里以实例说明图形化界面是如何帮助我们判断受到牵引的是晶振还是LO的(如图5所示)。

　　图5 左图中快速的频率稳定过程表明是VCO频推;右图中较慢的频率稳定过程表明是晶振频推

　　对于802.11a/g信号，我们使用STS(short training sequence，短训练序列)估算频率误差(图5左图中红线表示STS的平均频率误差)，如果在一个包的结尾发现频率误差与STS 的计算不同， 则代表在封包的内部频率误差有波动。

　　图6 左图和中图表示VCO或晶振牵引的影响，右图表示功放开启的影响

　　这里来看几个不同的OFDM信号频率误差计算方法(如图6所示)。频率误差预估参数的调整会对EVM结果产生影响。这些选项参数是根据短训练序列、长训练序列以整个数据包来计算频率误差，如果EVM结果对频率误差预估方式的选择非常敏感，那就表明系统的频率稳定性有问题--最有可能出现在数据包的开头。

　　图7 OFDM星座图提供的信息非常详尽

　　星座图(如图7所示)能够提供很多相关信息用作设计参考，通过相位、增益和功率压缩等信息能够帮助我们缩短产品设计周期和DVT(device verification testing)阶段所需的时间。

　　如图7所示，上左图是一个理想的OFDM信号星座图。上右图给出了I/Q不平衡的情形(两路基带调制信号在上变频之前幅度不一致，EVM变差)。下左图给出了I/Q非理想正交的情形(两路基带信号在上变频之前没有实现完全正交，星座图出现扭转，EVM变差)。下右图给出了幅值和相位同时失配的情形。

　　应用于制造

　　如前所述，当产品转入制造测试阶段，通常会假设产品的设计等都没有问题。很多失效问题都来源于制造而非设计缺陷。因此，软件不需要提供设计过程中的测试细节。面向制造测试阶段的软件设计目标是简洁的GUI界面和快速的产品测试功能。

　　适用于制造测试的软件，GUI界面简洁，测试快速。单击GUI界面中"测试按钮"启动测试，输入DUT的MAC地址，软件开始对DUT进行测试，最终窗口显示测试细节和Pass或者Fail。

　　研发和制造测试平台采用相同的架构，这样做的好处是使某些可能在制造过程中出现的问题很容易被追溯到研发阶段，不需要特别复杂的处理。研发和测试阶段采用同样的VSA和VSG硬件构架和设置，这有利于简化问题和加快问题的解决。

　　总结

　　本文介绍的系统测试平台都是基于LitePoint公司的IQview和IQflex测试平台，这款面向Wi-Fi的测试产品早已于 2003年被推出。目前，面向Wi-Fi和WiMAX的一个全新的测试平台IQmax也已问世，它将帮助ODM厂商和大型制造商进一步节省产品研发和制造的时间与成本。