【技术分享】无线射频模块的指标

日期:2018-07-02 作者:千亿国际 返回列表

判断一款无线产品的性能好坏的依据就是该产品的射频指标是否合格且余量充足,本文简要介绍基于IEEE 802.11b/g/n的规范的一些射频指标。


1.发射功率(TX Power):是指无线产品发射天线的工作功率,单位为dBm。,无线发射的功率决定无线信号的强度和距离,功率越大,信号越强。


每个国家对于最大发射功率都有一个限制:中国及欧洲国家最大不超过20dBm;北美最大功率不超过30dBm;日本最大功率不超过22dBm。


在一个无线产品设计中,都会有一个目标功率(target power)来作为我们设计的基础,在满足频谱板及EVM前提下,发射功率越大,性能越好。而影响发射功率指标的因素有RF链路的Balun电路的设计;滤波器的选型,50欧的阻抗匹配;天线的性能;测试环境等。


2.误差向量幅度(EVM):是考量调制信号质量的一种指标,单位为dB。EVM越小,信号质量越好。下表是IEEE802.11给出的标准。

                              

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在一款无线产品中,TX power和EVM是相关联的,TX Power越大,EVM越大,即信号质量越差,所以在实际应用中,我们要在TX Power和EVM之间取一个折中。影响EVM的因素有RF链路的50欧阻抗匹配,RF的供电等。


3.频率误差(Frequency Error):表征射频信号偏离该信号所处信道中心频率的大小,单位PPM。频偏误差要求范围如下表。


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频偏越小越好。PPM的计算公式如下:


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在实际设计中,影响频偏的因素有晶体及晶体负载电容的选型;PCB板晶体部分的走线及地孔的处理等。


4.发射信号的频偏模板(Transmit Spectrum Mask)可测量发射信号的质量和对相邻信道的干扰抑制能力。被测信号的频谱模板在标准频谱模板内为合格,下图分别为11B、11g/a、20M 11N以及40M 11N的模板图;红色框线即为频谱模板的标准。                                                                                                


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在发射功率满足的条件下,频谱模板越小且标准模板线越远,其性能越好。


5.频谱平坦度(Spectral Flatness):表征待测信号在其所在信道内,功率平坦的程度。频谱的平坦度的平坦与否影响无线信号的连接性能。下图为实际测量的结果。


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6.接收灵敏度(RX Sensitivity):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,其无线覆盖范围就越大。


接收灵敏度可以用IQXEL/IQ2010来测试。在测试接收灵敏度时,使产品处于接收状态,用IQxel/IQ2010发送特定的波形文件,可在IQxel/IQ2010上修改power level,直到产品的误包率(PER%)符合标准。(11B PER=8%;11g/a/n PER=10%)


在实际设计中影响接收灵敏度的因素有RF接收链路的器件选型,及整个链路的布局走线,电源线;外部环境干扰等。所以,无线产品在设计时,屏蔽罩是必不可少的一部分!


以上简要的介绍了无线产品中比较重要的几个射频指标及影响这些指标可能的因素,在实际的设计中,可能遇到更多千奇百怪的问题导致射频性能不好,这就需要我们继续积累调试经验,从而使我们的产品性能更好!                                        

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