藍牙射頻一致性測試

藍牙在大多數移動(dòng)電話(huà)和筆記本電腦中實(shí)現，支持無(wú)線(xiàn)耳機連接或移動(dòng)電話(huà)與其他設備之間的連接以實(shí)現同步。大多數新車(chē)已經(jīng)提供了藍牙車(chē)載娛樂(lè )系統和免提通話(huà)系統。

藍牙一致性測試，驗證藍牙產(chǎn)品的射頻性能是否符合藍牙射頻規范。由于不同類(lèi)型產(chǎn)品的需要，可能需要更換天線(xiàn)，或者由于其它無(wú)線(xiàn)模塊或時(shí)鐘模塊的影響，以及電源的變化，這些都會(huì )導致藍牙最終產(chǎn)品的射頻性能發(fā)生變化，因此在研發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程中必須對該產(chǎn)品的射頻性能進(jìn)行測試，以保證其無(wú)線(xiàn)指標符合藍牙射頻規范的要求。

藍牙無(wú)線(xiàn)測試規范的版本定義了藍牙無(wú)線(xiàn)測試指標及其測試方法。藍牙無(wú)線(xiàn)測試配置包括一臺測試儀和被測設備（EUT,EquipmentUnder Test），其中測試儀作為主單元，EUT 作為從單元。兩者之間可以通過(guò)射頻電纜相連也可以通過(guò)天線(xiàn)經(jīng)空中傳輸相連（需要可靠的耦合以及屏蔽箱）。測試儀發(fā)送LMP 指令，激活 EUT 進(jìn)入測試模式，并對測試儀與 EUT 之間的藍牙鏈路的一些參數進(jìn)行配置。如測試方式是環(huán)回還是發(fā)送方式，是否需要進(jìn)行跳頻，分組是單時(shí)隙分組還是多時(shí)隙分組。

1.1 藍牙發(fā)射的測試
（1）輸出功率
   測試儀在低、中、高三個(gè)頻點(diǎn)，對整個(gè)突發(fā)范圍內測量峰值功率和平均功率。規范要求峰值功率和平均功率各小于23dBm 和 20dBm，并且滿(mǎn)足以下要求：如果 EUT 的功率等級為 1，平均功率>0dBm；如果 EUT 的功率等級為 2，-6dBm<平均功率<4dBm；如果 EUT 的功率等級為 3，平均功率<0dBm。
（2）功率密度
   測試儀通過(guò)掃頻，在 240MHz 頻帶范圍內找到對應最大功率的頻點(diǎn)，然后以此頻點(diǎn)進(jìn)行時(shí)域掃描（掃描時(shí)間為1 分鐘），測出最大值，要求小于 20dBm/100kHz。
（3）功率控制
   初始狀態(tài)為環(huán)回，非跳頻。EUT 分別工作在低、中、高三個(gè)頻點(diǎn)，回送調制信號為 DH1 分組。測試儀通過(guò) LMP 信令控制 EUT 輸出功率，并測試功率控制步長(cháng)的范圍，規范要求在 2dB 和 8dB 之間。
（4）頻率范圍
    測試儀對 EUT 回送的 DH1 分組掃頻測量。當EUT 工作在最低頻點(diǎn)時(shí)，測試儀找到功率密度下降為-80dBm/Hz（-30dBm 100KHz 帶寬 ）時(shí)的頻點(diǎn) fL；當 EUT 工作在最高頻點(diǎn)時(shí)，測試儀找到功率密度下降為-80dBm/Hz（-30dBm 100KHz 帶寬 ）時(shí)的頻點(diǎn) fH。要求 fL、fH 位于 2.4～2.4835GHz范圍內。
（5）20dB 帶寬
    EUT 分別工作在低、中、高三個(gè)頻點(diǎn)，回送調制信號 DH1 分組。測試儀掃頻找到對應最大功率的頻點(diǎn)，并且找到其左右兩側對應功率下降 20dB時(shí)的 fL 和 fH，20dB 帶寬 Df = | fH - fL |，要求 Df小于 1MHz。
（6）相鄰信道功率
    EUT 工作頻點(diǎn)分別為第 0信道、第 39 信道和第 78 信道，回送凈荷為PN9 的 DH1 分組。測試儀掃描整個(gè)藍牙頻段，測試各個(gè)信 道的功率。要求相鄰第2 道的泄漏功率小于-20dBm，相鄰第 3道及其以上的泄漏功率小于-40dBm。
（7）調制特性
     EUT 分別工作在低、中、高三個(gè)頻點(diǎn)。測試儀以所支持的最大分組長(cháng)度發(fā)送為11110000 的分組，并對 EUT 回送的分組計算頻率偏移的峰值和均值，分別記為Df1max 和 Df1avg。測試儀以所支持的最大分組長(cháng)度發(fā)10101010 的分組，并對 EUT 回送的分組計算頻率偏移的峰值和均值，分別記為Df2max 和 Df2avg，要求滿(mǎn)足以下條件：至少 99.9%的 Df1max 滿(mǎn)足 140kHz

（8）初始載波容限
   測試儀根據 4 個(gè)前導碼計算載波頻率 f0，要求與標稱(chēng)頻率fTX 的差小于 75kHz。
（9）載波頻率漂移
   要求載波瞬時(shí)漂移小于 40kHz。規范還要求載波漂移速率小于 4000Hz/10μs。
1.2 接收測試以上介紹了藍牙發(fā)射的無(wú)線(xiàn)指標及其測試。對于接收測試來(lái)說(shuō)，所有指標的測試都是基于誤碼率的統計，并且至少要統計 1600000 個(gè)比特。

1.2藍牙接收的測試
（1）單時(shí)隙靈敏度
     EUT 分別工作在低、中、高三個(gè)頻點(diǎn)，回送調制信號的DH1 分組。依照藍牙規范的要求，測試儀控制其輸出功率，以使 EUT 的收信功率為-70dBm。藍牙規范允許 EUT 發(fā)送的射頻信號具有 75kHz的初始誤差和 40kHz 的頻率漂移，即總共允許有 115kHz 的誤差。此外，還要考慮調制、符號定時(shí)等引起的誤差。假如 EUT 的收信機性能由一個(gè)輸出“完美”信號的測試儀來(lái)測試，其測試結果不足以提供冗余度來(lái)適應真正的無(wú)線(xiàn)傳輸環(huán)境，用戶(hù)將得到一個(gè)關(guān)于收信機質(zhì)量的錯誤結果。經(jīng)驗告訴我們，對于有擾測試，藍牙收信機的靈敏度一般會(huì )劣化4~10dB，具體值與分組長(cháng)度和藍牙芯片種類(lèi)有關(guān)。測試儀必須支持有擾發(fā)射(dirtytransmitter),，將干擾加入到發(fā)送的藍牙信號中，每 20ms 一組，從第一組依次到第十組，再返回第一組，不斷重復。。測試儀對誤碼率進(jìn)行統計，要求誤碼率BER<0.1%。
（2）多時(shí)隙靈敏度
   類(lèi)似于單時(shí)隙靈敏度的測試，不過(guò)分組類(lèi)型為 DH3、DH5。
（3）最大輸入電平
    即藍牙接收機的飽和電平。 EUT 工作于低、中、高頻點(diǎn)。測試儀發(fā)送 DH1 分組信號，并控制其發(fā)射功率，以使 EUT 收信機入口處的電平為-20dBm。測試儀統計誤碼率，要求 BER〈0.1%。
三、藍牙無(wú)線(xiàn)測試儀CMW5000

羅德與施瓦茨提供全面的 Bluetooth® 測試解決方案，可用于從設計、認證到生產(chǎn)的所有階段Bluetooth® 最初開(kāi)發(fā)于 20 年前，是一種跳頻擴頻技術(shù)，可在全球可用的 ISM 頻段（2.4 GHz）上工作。這項技術(shù)的最初要求是基于特定協(xié)議棧配置文件（如音頻、文件交換或視頻）在自組網(wǎng)配置中約實(shí)現 700 kbit/s 的數據連接。Bluetooth® 2.0 規范規定了 3 Mbit/s 的增強型數據率 (EDR)。隨著(zhù)低功耗趨勢的發(fā)展，Bluetooth® SIG 開(kāi)始規范低功耗藍牙 (Bluetooth® LE) 技術(shù)。這項技術(shù)通常用于所有類(lèi)型的可穿戴設備、外圍設備或者需要超低數據通信的物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 設備。Bluetooth® SIG 通過(guò) Bluetooth® 5 為 IoT 做好了準備，并規范了遠程、更高數據率和高級廣播功能。Bluetooth® 5.1 規范進(jìn)一步擴展了相應功能，以實(shí)現精確的室內定位。

四、Bluetooth® 測試解決方案

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羅德與施瓦茨的測試與測量解決方案支持 Bluetooth® 基本速率 (BR)、EDR 和 LE 技術(shù)，并符合 1.2、2.0、2.1、3.0+HS、4.0、4.1、4.2、5 和 5.1 版 Bluetooth® 核心規范。Bluetooth® SIG 授準使用 R&S®CMW 無(wú)線(xiàn)通信測試儀進(jìn)行射頻測試。羅德與施瓦茨解決方案一體化支持Bluetooth®、WLAN 以及其他的非蜂窩和蜂窩技術(shù)，非常適用于驗證 IoT 設備。借助提供信令模式的獨特 Bluetooth® 測試解決方案，羅德與施瓦茨始終引領(lǐng)創(chuàng )新前沿，實(shí)現簡(jiǎn)單的 Bluetooth® 設備空口測試。

l  用于無(wú)線(xiàn)語(yǔ)音和音頻的經(jīng)典藍牙 (Bluetooth® Classic)

Bluetooth®Classic 主要用于耳機或便攜式揚聲器等無(wú)線(xiàn)音頻設備。這意味著(zhù)除了發(fā)射機和接收機測試之外，還需要執行音頻質(zhì)量測試。

l  面向可穿戴設備、外圍設備和物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 的低功耗藍牙 (Bluetooth® LE) 技術(shù)

Bluetooth® LE 是超低功耗版 Bluetooth® 技術(shù)，專(zhuān)用于從醫療到汽車(chē)電子等廣泛應用中使用的外圍設備、可穿戴設備或傳感器。這種技術(shù)非常適用于無(wú)需進(jìn)行持續連接但要求長(cháng)電池壽命的應用。

l  低功耗藍牙(Bluetooth® LE)

測向Bluetooth®LE 5.1 新增定位功能以增強覆蓋和準確性（尤其是室內環(huán)境），并且需要進(jìn)行全面測試

如果有測試要求，可以一起溝通交流，以上內容由安泰測試工程師整理。