WIFI技术.pptx

2024/4/7周日WLAN 基础介绍2024/4/7周日目录目录第一部分：第一部分：WiFi技术简介技术简介第二部分：第二部分：WiFiWiFi技术基础技术基础第三部分：第三部分：WiFiWiFi电路基础电路基础第四部分：第四部分：WiFiWiFi测试指标测试指标第五部分：第五部分：WiFiWiFi性能调试性能调试2024/4/7周日第一部分：第一部分：WiFi技术简介技术简介1.1 WiFi由来1.2 WiFi发展1.3 WiFi的优势1.4 WiFi的应用2024/4/7周日1.1 Wi-Fi的由来Wi-Fi：指无线保真（Wireless Fidelity）。1996年，美国网络通讯设备大厂朗讯（Lucent）率先发起成立无线以太兼容性联盟（Wireless Ethernet Compatibility Alliance，WECA），着手创立无线网络协议（WLAN）。发展起初发展不顺，声势远落蓝芽（Blue-tooth）之后。1999年，WECA更名为Wi-Fi联盟，再度架构一套认证标准，提出通行业界的无线网络技术-802.11一系列规格,包括802.11b、802.11a、802.11g、802.11n等。Wi-Fi联盟致力解决符合802.11标准的产品的生产和设备兼容性问题，为制定802.11无线网络的组织，并非代表无线网络。2024/4/7周日IEEE 802.11第一个版本发表于1997年，其中定义了介质访问接入控制层（MAC层）和物理层。物理层定义了工作在2.4GHz的ISM频段上的两种无线调频方式和一种红外传输的方式，总数据传输速率设计为2Mbit/s。1999年加上了两个补充版本：802.11a定义了一个在5GHz ISM频段上的数据传输速率可达54Mbit/s的物理层，802.11b定义了一个在2.4GHz的ISM频段上但数据传输速率高达11Mbit/s的物理层。1999年工业界成立了Wi-Fi联盟,致力解决符合802.11 标准的产品的生产和设备兼容性问题。2003年7月IEEE802.11工作组批准了IEEE802.11草案，11在24GHz频段使用正交频分复用（OFDM）调制技术，使数据传输速率提高到54Mbit/s；能够与IEEE802.11的Wi-Fi系统互联互通，可共存于同一AP的网络里，从而保障了后向兼容性。802.11n标准至2009年才得到IEEE的正式批准，11n采用了MIMO OFDM技术，提高了无线传输质量，也使传输速率得到极大提升。下一代WIFI时代来临：802.11ac，11ac是第一个承诺将无线数据传输率提升到超过1Gbps的标准。与工作在2.4GHz和5GHz频段不同，802.11ac仅在5GHz频段工作。从1997年第一代标准制定至今，WIFI标准经历了802.11、802.11b、802.11g/a、802.11n、802.11ac五代发展历程。因此802.11ac无线标准又称为第五代WIFI标准。1.2 Wi-Fi的发展2024/4/7周日1.3 Wi-Fi优势WiFi是WLAN（WirelessLocalAreaNetworks无线局域网）中最常用的技术。WiFi局域网本质的特点是不再使用通信电缆将计算机与网络连接起来，而是通过无线的方式连接，从而使网络的构建和终端的移动更加灵活。1、覆盖范围广；（蓝牙的覆盖半径15m,wifi可达100m）2、传输速度快；（11nMIMO速率可达300Mb/s）3、厂商进入该领域的门槛比较低，成本低；4、2.4G或5.8GHz属于ISM频段无需许可。2024/4/7周日电话线电信机房WiFi PhoneWiFi Phone网线ADSL/Cable modem支持支持WiFiWiFi的笔记本的笔记本WiFiWiFi无线网卡无线网卡InternInternetetAP AP 802.11b/g/n802.11b/g/nWiFi组网图1.4 Wi-Fi应用WiFi是用无线通信技术将计算机设备互联起来WiFi局域网本质的特点是不再使用通信电缆将计算机与网络连接起来，而是通过无线的方式连接，从而使网络的构建和终端的移动更加灵活.2024/4/7周日AAAAAA认证、计费平台PortaPortal l城域网城域网BASACFit AP典型应用方案无线控制器无线控制器B汇聚交换机汇聚交换机PPPoE或Portal认证城域网核心路由器城域网核心路由器城域网城域网BAS无线控制器无线控制器AADSL猫猫DSLAM汇聚交换机汇聚交换机汇聚交换机汇聚交换机ADSL猫猫DSLAM汇聚交换机汇聚交换机骨干城域网两台控制器可互为备份城域网核心路由器城域网核心路由器PPPoE或Portal认证2024/4/7周日第二部分：第二部分：WiFiWiFi技术基础技术基础2.1 wifi标准2.2 Channel(信道)2.3 Rate(速率)2.4 Power(功率)2.5 EVM（矢量误差幅度）2.6 Sensitivity(接收信号灵敏度)2.7 SSID2.8 无线安全2.9 WPS2024/4/7周日2.1 802.11标准对比802.11802.11b802.11a802.11g802.11n标准发布时间1997/71999/91999/92003/62009/9频率范围2.400-2.483GHz2.400-2.483GHz5.150-5.350GHz2.400-2.483GHz2.4-5GHz调制技术FHSS/DSSSCCK/DSSSOFDMCCK/OFDMOFDM/MIMO物理发送速率1,21,2,5.5,116,9,12,18,24,36,48,546,9,12,18,24,36,48,547,14.,21,28,43,57,65,72无线覆盖范围100M(室外)50M(室外)100M(室外)300M(室外)(实际/最大)速度1/2Mbit/s6.5/11Mbit/s25/54Mbit/s25/54Mbit/s300/600Mbit/s业务数据语音数据图像语音数据图像语音数据图像语音数据图像兼容性Wi-Fi兼容与11b/g不能互通与11b产品可互通向下兼容802.11b/g2024/4/7周日802.11标准的速率与频段11n1T1R150Mb/s11n2T2R300Mb/s54Mb/s22Mb/s11Mb/s1Mb/sIEEE802.11bIEEE802.11gIEEE802.11a2Mb/sIEEE802.11nIEEE802.11nIEEE802.112003199920091999199720092.4 GHz5 GHz2024/4/7周日在两点之间用于收发信号的单向或双向通路;无线信道类似于车道；无线信道也就是常说的无线的“频段”，是以无线信号作为传输媒体的数据信号传送通道；无线信道不是独占的，而是所有同信道的AP共用的；相同信道上工作的AP会降低吞吐量；11n 技术原理就是在11g的技术的基础上把马路的宽路增加 一倍，然后又缩短了前后车辆的车距，这样才获得了更高的数据吞吐量.2.2 信道（Channel）2024/4/7周日2.4GHz信道分布每个信道的带宽是22MHz，不同国家能够使用的信道是不一样的只有3个互不重叠的信道：1,6,11(或者2,7,12)1-13信道频率：2412+(n-1)*5 MHz2024/4/7周日不同国家的2.4GHz信道信道标识符信道标识符频率（单位：频率（单位：MHz）调整域调整域美国美国EMEA日本日本世界其它地区世界其它地区124122241732422424275243262437724428244792452102457112462122467-132472-142484-2024/4/7周日5GHz信道分布不同国家能够使用的5GHz频段很不相同，因此802.11a信道更为零散；每个信道的带宽是20MHz，而且互不重叠2024/4/7周日不同国家的5GHz信道信道标识符信道标识符频率（单位：频率（单位：MHz）调整区域调整区域美国美国EMEA日本日本世界其它地区世界其它地区345170-365180-385190-405200-425210-445220-465230-485240-525260-565280-605300-645320-1005500-1045520-1085540-1125560-1165580-1205600-1245620-1285640-1325660-1365680-1405700-1495745-1535765-1575785-1615805-2024/4/7周日基本速率：所有WLAN设备必须支持控制帧、广播帧、多播帧采用基本速率发送是传输速率的一个子集传输速率：WLAN设备能够支持的所有速率一般WLAN设备支持自动选择传输速率ModeModeTransmit Rates(Mbps)Transmit Rates(Mbps)Basic Rates(Mbps)Basic Rates(Mbps)11b only1,2,5.5,111(default),211g only6,9,12,18,24,36,48,546,12,24(default)11g-wifi1,2,5.5,11,6,9,12,18,24,36,48,541,2,5.5,11,6,12,24(default)11bg1,2,5.5,11,6,9,12,18,24,36,48,541,2(default),5.5,112.3 Rate(速率)2024/4/7周日11n20M/40M带宽速率(DateRate）2024/4/7周日WLAN设备的发射功率，单位mW或dBmdBm为分贝毫瓦，是以1mW相比的对数值dBm=10log(Power/1mW)1mW=0dBm,10mW=10dBm100mW=20dBm每下降3dB，功率减少一半负的dBm表示功率小于1mWWLAN发射功率一般不能超过100mW不同的速率能够使用的最大功率不同11g和11b的功率是分别调整的2.4 Power(功率)2024/4/7周日EVM(errorvectormagnitude，矢量误差)是衡量调制信号质量的一种指标，它表示了接收机对信号进行解调时所产生的I-Q分量与理想分量的接近程度(接收机有一个最小的内部EVM误差)。EVM值越小，信号的质量越高。Data Rate(Mbps)Relative Constellation Error(dB)11aRelative Constellation Error(dB)11g6-5-59-8-812-10-1018-13-1324-16-1636-19-1948-22-2254-25-25802.11agSpecifications2.5 EVM（矢量误差幅度）2024/4/7周日802.11NEVMSpecificationsModulationCodingDataRate(R)RelativeConstellationerror(dB)20M1T1R20M2T2R40M1T1R40M2T2RBPSK1/2-56.5Mbps13Mbps13.5Mbps27MbpsQPSK1/2-1013Mbps26Mbps27Mbps54MbpsQPSK3/4-1319.5Mbps39Mbps40.5Mbps81Mbps16-QAM1/2-1626Mbps52Mbps54Mbps108Mbps16-QAM3/4-1939Mbps78Mbps81Mbps162Mbps64-QAM2/3-2252Mbps104Mbps108Mbps216Mbps64-QAM3/4-2558.5Mbps117Mbps121.5Mbps243Mbps64-QAM5/6-2865Mbps130Mbps135Mbps270Mbps2024/4/7周日衡量WLAN设备能够接收的最小信号强度RSSI：ReceiveSignalStrengthIndicator不同速率要求的最低接收灵敏度不一样Data rate(MBps)Minimum sensitivity(dBm)6-829-8112-7918-7724-7436-7048-6654-652.6 Sensitivity(接收信号灵敏度)2024/4/7周日802.11NsensitivitySpecificationsModulation CodingData Rate(R)20M1T1R20M2T2RMinimum sensitivity(20M channel)40M1T1R40M2T2RMinimum sensitivity(20M channel)BPSK1/26.5Mbps13Mbps-8213.5Mbps27Mbps-79QPSK1/213Mbps26Mbps-7927Mbps54Mbps-76QPSK3/419.5Mbps39Mbps-7740.5Mbps81Mbps-7416-QAM1/226Mbps52Mbps-7454Mbps108Mbps-7116-QAM3/439Mbps78Mbps-7081Mbps162Mbps-6764-QAM2/352Mbps104Mbps-66108Mbps216Mbps-6364-QAM3/458.5Mbps117Mbps-65121.5Mbps243Mbps-6264-QAM5/665Mbps130Mbps-64135Mbps270Mbps-612024/4/7周日SSID：ServiceSetID区分不同WLAN服务单元的标识（“网络名字”）无线是无形，需要标识来表示一个WLAN网络服务单元SSID是一个统称，不同的组网方式，SSID有不同的称呼ESSID：ExtendSeviceSetIDBSSID：BasicServiceSetID（AP的MAC地址）IBSSID：IndependentBasicServiceSetID不同的AP可以使用相同的SSID（组成了ESS）最大32个字符，可以是任何字符2.7 SSID2024/4/7周日无线用户站点接入过程1.无线扫描无线扫描：获取周围AP的信息(SSID,加密,速率)，主动/被动扫描2.认证过程认证过程：为防止非法用户接入，首先需要在用户和AC/FAT、AP/Gateway之间建立认证，认证机制包括两种。只有通过认证后才能进入关联。开放系统认证 共享密钥认证3.关联过程关联过程：如果用户想通过AP 接入无线网络，用户必须同特定的AP 关联。当用户通过指定SSID 选择无线网络，并通过AP 认证后，就可以向AP 发送关联请求帧。AP 将用户信息添加到数据库，向用户回复关联响应。用户每次只可以关联到一个AP 上，并且关联总是由用户发起。Probe RequestProbe ResponseAUTHAUTHAssociation RequestAssociation ResponseData2024/4/7周日WiFi组织基于IEEE802.11i标准提出WPA：草案的IEEE802.11i标准WPA2：正式的IEEE802.11i标准WPA128bitsRC加密算法每个数据帧采用一个密码TKIP动态密码管理协议WPA2采用AES加密算法支持128bits,192bits,256bitsCCMP密码管理协议支持缓存密钥和预认证2种模式WPAEnterprise：采用802.1x认证（EAP-TLS,EAP-TTLS,PEAP等）WPAPersonal：采用PSK（预共享密钥）WPA和WPA2可以共存，TKIP和CCMP也可以共用使用WPA与WEP加密进行Throughput或正常使用，AP都会运行在11B、11G模式去；Wpa2加密方式会运行在11n模式；WEP加密很容易被破解。2.8 无线安全：WPA/WPA22024/4/7周日类似称呼：QSS/SES/AOSS/EZ-SETUP为了解决无线安全设置比较繁琐、专业性强的问题过程站点通过WPS协商过程获得AP当前的无线安全设置(SSID,安全模式，密码)正常接入到BSS2种常见的启动WPS协商的方式：PIN和PBCPIN：在AP上输入站点的PIN码PBC：2分钟内分别按下AP和站点上的按钮可以让站点快速接入WPS协商过程正常关联过程启动WPS启动WPS2.9 WPS(Wi-Fi Protected Setup)2024/4/7周日第三部分：第三部分：WiFiWiFi电路基础电路基础3.1 WiFi产品射频设计3.2 Transceiver（收发器）3.3 Balun/Filter/DCblock3.4 PA（poweramplifier功率放大器)3.5 RX3.6 RFSwitch(射频开关）3.7 Crystal、Oscillate（晶体、晶振）3.8 Antenna(天线)3.9 无线Throughput的干扰因素3.10 WiFi电磁辐射的安全性2024/4/7周日WiFi产品的一般射频设计框图3.1 WiFi产品的射频设计今天在这里，我们只讲解与射频电路相关的一些内容，发送信号时，收发器本身会直接输出小功率的微弱的射频信号，发送至功率放大器（power amplifier)进行功率放大，然后通过收发开关（transmit/receive switch)经由天线（antenna)辐射至空间；接收信号时，天线会感应到空间的电磁信号，通过收发开关之后到低噪声放大器（low noise amplifier,LNA)进行放大，这样，放大后的信号就可以直接送给收发器进行处理，进行解调。2024/4/7周日产品图2024/4/7周日无线模块图外置PA、外置LNA2024/4/7周日无线模块图内置PA、LNA2024/4/7周日无线收发器一般会是一个设计的核心器件之一，有时候还可能集成在CPU上，收发器的datasheet中一般会在开始的几段话中就指出该芯片支持哪些协议，工作在什么频率上，几条通路（也就是几发几收），接口类型，同时，收发器从根本上决定着整个设计的的无线性能。3.2 无线收发器（Transceiver）2024/4/7周日Balun阻抗和相位的转换（差分信号转换成单端信号）,使用不平衡变压器，原本相位相差180度的差分信号经过不平衡变压器（俗称巴伦）就可以得到合二为一的单端射频信号。主要参数：主要参数：不平衡阻抗、平衡阻抗、工作频率、不平衡端口回波损耗、相位变化、插入损耗。3.3 Balun、Filter（滤波器）、DC blockRealtek、Ralink、Atheros常用的分立元件做的转换2024/4/7周日常用的滤波器类型：常用的滤波器类型：有带通滤波器、低通波器、型滤波器。这些滤波器有三种实现方法：这些滤波器有三种实现方法：一种是已经设计好的专用滤波器，第二种是使用分立元件组成的滤波器，第三种几乎也是Atheros专有的印制电路板滤波器设计，这种滤波器最突出的优点就是没有成本，最突出的缺点就是点用空间较大和功率损耗较大，而且还需要净空区。带通滤波器主要参数：带通滤波器主要参数：输入阻抗、输出阻抗、通频带、通频带内的衰减、通频带以外的衰减DC block：隔直作用，保护我们的IQ Flex、IQ View等设备Filter（滤波器）2024/4/7周日功率放大器，poweramplifier俗称PA，主要的作用就是将无线收发器送来的射频信号进行功率放大，保证有足够大的输出功率满足设计需求。很多产品是把PA集成在transceiver里面，外置PA的产品，都是使用IC来实现的。在实际使用PA时，我们一般会考虑PA如下几项参数：工作频率、小信号增益、最大线性输出功率、1db压缩点输出功率、误差向量幅度（EVM）、相邻信道功率比（ACPR）、噪声系数、是否内建功率检测功能、是否内建增益控制功能、供电电压、消耗电流。3.4 PA（power amplifier功率放大器)2024/4/7周日外置功率放大器（EPA）VCC：主电源供电管脚VC1：一级功率放大供电管脚VC2：二级功率放大供电管脚RFIN：射频信号输入管脚RFOUT：射频信号输出管脚VB_1：一级功放增益控制管脚VB_2：二级功放增益控制管脚DET：内建功率检测输出管脚VB_1,VB_2都是来自transceiver的控制信号，是直流电压。DET：是功放芯片输出的发射功率检测值，也是直流电压，RFIN，RFOUT就是两个重要的射频信号管脚。2024/4/7周日外置功率放大器（EPA）2024/4/7周日内置功率放大器（IPA）2024/4/7周日内置功率放大器电源2024/4/7周日QW4为LNA（低噪声放大器），FLW2与RW273、RW274为可选设计3.5 RX 介绍2024/4/7周日因为WiFi采用的TDD（时分双工）工作模式，所以需要一个RFSwtich开关来切换接收通道和发送通与天线之间的连接。名词解释：时分双工:在TDD模式的移动通信系统中，接收和发送在同一频率信道（即载波）的不同时隙，用保证时间来分离接收和传送信道。3.6 RF Swtich介绍2024/4/7周日3.7 晶体、晶振（Crystal、Oscillate)通常WiFi产品都有20M/40M压控晶体，提供无线模块运行时钟，同时通过PLL升频到2.4G的频率，WiFi2.4G与输入信号保持一个固定的关系。2024/4/7周日crystal电路的介绍如在测试过程中发现FrequencyErrorFail则可调整C764、C765两个电容的值，Crystal装载电容尽量选取在10pF到30pF之间，而FB701、FB702只做EMC隔离,R704可改变信号幅度与频率无关。2024/4/7周日3.8 天线的介绍发射天线的基本功能：之一：是把从PA取得的能量向周围空间辐射出去；之二：是把大部分能量朝所需的方向辐射。水平面上各向能量辐射相等的天线称为全向天线。2024/4/7周日波束宽度2024/4/7周日外置天线方向图2024/4/7周日内置天线方向图2024/4/7周日内置天线的平面方向图2024/4/7周日无线传输的干扰因素无线传输的干扰因素 障碍物障碍物3.9 无线传输的干扰因素2024/4/7周日WiFi信号穿透损耗估测2024/4/7周日无线传输的干扰因素无线传输的干扰因素电磁干扰电磁干扰2.4GHz为ISM频段，不需授权即可使用。同一区域内AP之间的互相干扰。其他工业设备的干扰.微波炉双向寻呼系统蓝牙无绳电话等等2024/4/7周日3.10 WiFi电磁辐射的安全性WiFi产品对人体的电磁辐射是否安全？产品对人体的电磁辐射是否安全？因WiFi无线网络的发射功率比一般的手机要微弱许多，约6070mw，而手机发射功率约200mw，而且使用的方式亦非像手机一般直接接触于人体，到达人体一般都不到1mw，因此相对而言,WiFi产品对人体的影响较小。2024/4/7周日第四部分：第四部分：WiFiWiFi测试指标测试指标4.1 Transmitter Power 发送功率4.2 Transmit Spectrum Mask发送信号频谱模版4.3 Frequency Error频率误差4.4 EVM 矢量误差幅度 4.5 Band Edges and harmonics 频带边缘以及谐波4.6 Spectral Flatness频谱平坦度4.7 Power On/Off RampTX上升/下降时间4.8 Receiver Sensitivity 接收灵敏度4.9 Receiver Maximum Input Level 接收最大输入信号电平4.10 Receive Adjacent Channel Rejection 临道抑制4.11 Conductive Throughput Test 吞吐量2024/4/7周日attenuator antennaShielding boxsplitter IQVIEWIQVIEWIQFLEXIQFLEX无线产品测试常用设备仪器2024/4/7周日无线板测环境2024/4/7周日4.1 Transmitter Power 发送功率无线产品测试常用设备仪器11b/g/a、20M带宽11n、40M带宽11n发射功率无统一标准，需根据实际情况灵活应用。可是，北美最大功率不超过30dBm，中国及欧洲国家最大功率不超过20dBm，日本最大功率不超过22dBm。发送功率表征的是待测物发送无线信号强度的大小，在满足频谱模版、EVM性能的前提下，功率越大，其性能越好，在实际应用中表现为无线覆盖范围越大。测量发送功率可以使用功率计、矢量信号分析仪或IQview/nxn。2024/4/7周日4.2 Transmit Spectrum Mask 发送信号频谱模版使待测产品处于发射状态，用矢量信号分析仪或IQview/nXn观察其波形，其频谱模版在下图所示蓝色粗实线以下为合格，在发送功率满足要求的前提下，频谱模版越小且离蓝色粗实线越远，其性能越好。11b/g/a发射功率频谱模板应分别符合以下要求：（Span110MHz、RBW(分辨率带宽)100kHz、VBW(视频带宽)100kHz(11b)、VBW(视频带宽)30kHZ(11a/g/n)、SweepTime500ms）b模g/a模2024/4/7周日20M带宽11n、40M带宽11n发射功率频谱模板应分别符合以下要求：无线频谱模版可以测量发送信号的质量和对相邻信道的干扰抑制能力。20M n模40M n模2024/4/7周日4.3 Frequency Error 频率误差频率误差表征射频信号偏离该信号所处信道中心频率的大小，通常以IQview/nxn或矢量信号分析仪来测量，单位为ppm。FreqErr(kHz)与Sym.Clk(ppm)转换举例：FreqErr：10.34kHz；carrierfrequency：2.412GHz1)%changeoffrequency=10.34k/2.412G=0.000429%2)ppm=0.000429%*1000000=4.29ppm测试频率误差要求：25ppm（802.11b）；20ppm（802.11g/a/n）(Span50kHz、RBW1kHz、VBW1kHz、SweepTime50ms)频偏越小越好，在实际的硬件电路设计中，晶振性能的一致性影响WIFI产品频率误差的一致性，在晶振的选型上，要将性能与成本做折中考虑。确定晶体负载电容公式：CL=C1C2/(C1+C2)+Cstray其中：Cstray是存在于电路中的寄生电容，通常为25pF.C1,C2为我们电路中所用的并联谐振的负载电容。2024/4/7周日4.4 EVM 矢量误差幅度 EVM是errorvectormagnitude的缩写，他表征的是一个给定时刻理想无误差基准信号与实际发射信号的向量差，如下图所示。b模EVMspec：35%20log(35/100)=-9.12dbg模EVMspec:2024/4/7周日4.5 Band Edges and harmonics 频带边缘以及谐波Band Edges工作带宽：2390MHz2483.5MHz（FCC）（Span100MHz、RBW1MHz、VBW30Hz）Harmonics 谐波：其频率为基波的倍数的辅波或分量（Span100MHz、RBW1MHz、VBW30Hz）TxFundamentalSignal(802.11b/g)2412MHz(Ch1),2437MHz(Ch6),2462MHz(Ch11)TX2ndHarmonic4824MHz(Ch1),4874MHz(Ch6),4924MHz(Ch11)TX3rdHarmonic7236MHz(Ch1),7311MHz(Ch6),7386MHz(Ch11)TX4thHarmonic(不在受限带宽内)9648MHz(Ch1),9748MHz(Ch6),9848MHz(Ch11)TX5thHarmonic12060MHz(Ch1),12185MHz(Ch6),12310MHz(Ch11)BandEdges和Harmonics分别应符合要求：不大于-41.3dBm2024/4/7周日4.6 Spectral Flatness 频谱平坦度平坦度表征待测信号在其所处信道内，功率平坦的程度，通常用IQview/nxn来测量，规范要求与实际测试结果如下图所示。我们要求平坦度测试曲线必须要在上图所示的两条红线的范围之内，频谱平坦度的平坦与否影响无线信号的连接性能。2024/4/7周日4.7 Power On/Off Ramp TX 上升/下降时间 TX上升/下降时间规范要求需小于2us，测试用IQview/nxn。2024/4/7周日4.8 Receiver Sensitivity 接收灵敏度接收灵敏度是表征待测物接收性能的一个参数，接收灵敏度越好，其接收到的有用信号就越多，其无线覆盖范围越大。接收灵敏度可以用IQview/nxn来测量，在测量接收灵敏度时，要使待测设备处于接收状态，用IQview/nxn的信号发生器发送特定的包文件，在IQview/nxn操作软件上更改信号输出功率，直到PER（%）（误包率）满足规范规定的要求（11bPER:8%,psdulength:1024bytes;11g,11aPER:10%,psdulength:1000bytes;11nPER:10%,psdulength:4096bytes）。接收灵敏度为IQview/nxn上的信号输出功率与IQview/nxn和待测件之间的cable、衰减器、DCBlock等总的衰减值之差。接收灵敏度应满足如下要求：2024/4/7周日举例：如果WiFi测试的数值为83dBm，总的衰减为2dBm，那么测试得到的接收灵敏度为-83-285dBm。2024/4/7周日4.9 Receiver Maximum Input Level 接收最大输入信号电平接收最大输入信号电平是表征WIFI产品接收性能的另外一个参数，在接收灵敏度一定的情况下，接收最大电平越高表示WIFI产品的动态范围越大。最大输入信号电平应满足如下要求：2024/4/7周日4.10 Receive Adjacent Channel Rejection 临道抑制l11b：主信号到DUT接收口的功率为灵敏度加上6dB；邻道信号频率与主信号频率间隔大于等于25MHz，临道信号强度与主信号相差幅度为35dB，要求PER小于8%。l11g：主信号到DUT接收口的功率为灵敏度加上3dB；邻道信号频率与主信号频率间隔25MHz，临道信号强度与主信号相差幅度如表中所示，要求PER小于10%。l11a：主信号到DUT接收口的功率为灵敏度加上3dB；邻道信号频率与主信号频率间隔20MHz，临道信号强度与主信号相差幅度如表中所示，要求PER小于10%。2024/4/7周日合路器DUTIQnxn 1发出主信号发出主信号IQnxn 2发出干扰信号发出干扰信号Channel7Channel7Channel1/2/12/13干扰信号输出功率与主信号输出功率差值为临道抑制（干扰信号输出功率减去主信号输干扰信号输出功率与主信号输出功率差值为临道抑制（干扰信号输出功率减去主信号输出功率）出功率）l11n(20M)：主信号到DUT接收口的功率为灵敏度加上3dB；邻道信号频率与主信号频率间隔20MHz，临道信号强度与主信号相差幅度如表中所示，要求PER小于10%。2024/4/7周日4.11 Conductive Throughput Test 吞吐量吞吐量是指在没有帧丢失的情况下，设备能够接受并转发的最大数据速率。吞吐量满足以下规格：11b上、下行均要满足4.5Mbps；11g上、下行均要满足20Mbps；11n上、下行均要满足75Mbps(1T1R,HT40)；135Mbps(2T2R,HT40)2024/4/7周日功率计算与IQview/IQnxn参数设置有关功率问题，我们是按每个天线11dBm的发射功率，可以得出一个天线时的发射功率为：12.59mw，而2个天线时，它的功率相加为25.18mw；那么可以求出2根天线（每个天线输出11dBm）时它的功率为10*lg25.18=14.01dBm；另外一个是设置问题：FrequencySync:-设置项ShortTrainingSymbols-可选项1；LongTrainingSymbols-可选项2；FullDataPackage-可选项3；l如果测试时选用“FullDataPackage”可以发现EVM在发射功率不变的情况下比其他两个选项提高56dB，而其它两个选项的EVM测试结果差不多。2024/4/7周日第五部分：第五部分：WiFi性能调试性能调试5.1 电压纹波调试5.2 调试晶振的频偏5.3 Rx性能调试5.4 Transceiver输出信号质量（TX）2024/4/7周日u电源是保证产品各项性能，包括Wi-Fi性能的基础最基本的，往往是最重要的。最基本的，往往是最重要的。u主要测试项目：纹波电压u测试方法：产品工作于全负载状态，其中Wi-Fi应跑throughput，用示波器测试产品各个电源的纹波电压。u纹波电压需符合规格，其中3.3V纹波应小于100mV，1.2V纹波应小于60mV。5.1 电压纹波调试2024/4/7周日u测不过怎么办？a.需明确是电源输出纹波就很差，还是分支电源纹波不行。b.如果电源输出纹波就很差，常用的办法是增加电解电容增加电解电容的容值的容值3.3V MP1482的输出电解电容由220uF/10V改成470uF/10V，可有效降低纹波电压。问题是，大容值电解电容的封装较大，位置封装是否合适位置封装是否合适?c.如果分支电源纹波差，一般适当增加该分支的旁路电容增加该分支的旁路电容可有效改善。比如把104/0402的贴片电容换成105/0402。问题是，layoutlayout是否在电源路径上预留了是否在电源路径上预留了旁路电容位置旁路电容位置?2024/4/7周日u晶振提供整个系统的时钟源，如果晶振频偏较大，会影响PLL等模块，进而影响整机性能。u主要测试项目：晶振频偏u测试方法：用频谱仪观察晶振本身的频偏和Wi-Fi的频偏是否落在规格15ppm以内。如一颗用于Wi-Fi的20MHz晶振：首先测晶振本身的频偏是否在20MHz 15ppm的范围内；其次测Wi-Fi的各信道频偏是否在信道中心频点15ppm的范围内。请注意这里需要用到单载波测试请注意这里需要用到单载波测试（即使（即使DUTDUT发射一个不带调制方式的信号）。发射一个不带调制方式的信号）。5.2、调试晶振的频偏2024/4/7周日u测不过怎么办？需要通过调晶振的旁路电容来控制频偏。一般来说，旁路电容增大，往负偏；旁路电容减小，往正偏。请注意：晶振是温度敏感元件，所以需要使产品工作一段时间，待温度升高后观察晶振的频晶振的频偏随温度的变化趋势。偏随温度的变化趋势。如BCM535X系列，晶振的频偏随温度的升高往负偏。所以会试着把频偏适当往正方向调一点，使产品温度升高后，频偏不至于超出规格。2024/4/7周日u电源和晶振调试完成后可以测Wi-Fi的接收性能。u主要测试项目：接收灵敏度u测试方法：用IQ view做信号发生器，产品做接收。测试在发射功率非常小的情况下，产品能接收到的信号质量（以PER10%为准）。u规格：应满足接受灵敏度测试的指标。u高速率模式下的接受灵敏度容易fail。所以一般地，至少需要测11Mbps（11b），54Mbps（11g），HT20MCS7和HT40MCS7四个速率下的接受灵敏度。5.3 Rx性能调试2024/4/7周日u 测不过怎么办？测不过怎么办？a.是否电源的影响？如果电源的纹波电压高，请回到步骤1。b.有些单板，尤其是两层板的接收灵敏度确实没有四层板好。通过调RF switch控制pin的旁路电容和控制pin到CPU之间的串联电阻，可以有效改善接收灵敏度。2024/4/7周日5.4 Transceiver输出信号质量（TX）u断开断开transceivertransceiver后端的匹配电路后端的匹配电路，用IQ view测transceiver输出的信号质量