蓝牙RF性能测试规范.docx

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蓝牙RF性能测试规范

蓝牙RF性能测试规范

项目:

蓝牙RF性能测试

测试类型：

可选

分项：

输出功率，功率控制，调制频谱，初始载波容限（ICFT）,载波频率漂移，灵敏度

测试目的：

规范CBT蓝牙测试仪器的使用，以保证蓝牙产品射频参数符合设计要求，满足销售与用户的使用。

注意事项：

蓝牙测试配置包括一台测试仪和被测设备（EUT,EquipmentUnderTest），其中测试仪作为主动性单元，EUT作为从单元。

两者之间可以通过射频电缆相连也可以通过天线经空中传输相连。

测试仪发送LMP指令，激活EUT进入测试模式，并对测试仪与EUT之间的蓝牙链路的一些参数进行配置。

如测试方式是环回还是发送方式，是否需要进行跳频，分组是单时隙分组还是多时隙分组，分组的净菏是PN9，还是00001111、01010101。

测试模式是一个特殊的状态，出于安全的考虑，EUT必须首先设为“激活”状态，然后才能空中激活进入测试模式。

测试步骤：

1补偿多少根据金机定；以金机对位,启动CBT测试仪器后，设置好CBTRF端口补偿，一般耦合测试补偿为23db，传导测试补偿为蓝牙耳机。

2蓝牙测试设备进入蓝牙配对模式，对于BH-999，开机后同时长按[“开机键”“接听键”“音量＋”]方可进入测试模式。

对于BBK手机，待机界面输入*#227#进入工程模式后按选“Bluetooth”的“BluetoothRFtest”进入测试模式。

然后按CBT“Inquire”按键获取蓝牙地址，再按“Connecttestmode”建立连接。

测试步骤：

1输出功率

测试仪对初始状态设置如下：

链路为跳频，EUT置为环回（Loopback）。

测试仪发射净荷为PN9，分组类型为所支持的最大长度的分组，EUT对测试仪发出的分组解码，并使用相同的分组类型以其最大输出功率将净荷回送给测试仪。

测试仪在低、中、高三个频点，对整个突发范围内测量峰值功率和平均功率。

规范要求峰值功率和平均功率各小于23dBm和20dBm，并且满足以下要求：

如果EUT的功率等级为1，平均功率>0dBm；如果EUT的功率等级为2，-6dBm<平均功率<4dBm；如果EUT的功率等级为3，平均功率<0dBm。

目前我们蓝牙设备的功率等级均为为2，-6dBm<平均功率<4dBm，需要测试0/39/78信道,分别记录Nomin（Avg）,Peak（Max）

Step1:

手机蓝牙开启，*#227#→Bluetooth→GenernalTest→Starttesting

Step2:

Packettype使用DH5,Patterntrpe使用DynamicPRBS

具体测试如下图：

2功率控制

初始状态为环回,非跳频。

EUT分别工作在低、中、高三个频点,回送调制信号为PN9的DH1分组，

测试仪通过LMP信令控制EUT输出功率,并测试功率控制步长的范围,规范要求在2dB和8dB之间。

3调制特性

4初始状态同

（2）,EUT分别工作在低、中、高三个频点。

测试仪以所支持的最大分组长度发送净荷为的分组，并对EUT回送的分组计算频率偏移的峰值和均值，分别记为Df1max和Df1avg。

测试仪以所支持的最大分组长度发送净荷为的分组，并对EUT回送的分组计算频率偏移的峰值和均值，分别记为Df2max和Df2avg，要求满足以下条件：

至少%的Df1max满足140kHz

操作：

Step1：

Menu→Modulation

Step2：

slavesig1→TestmodeType→LoopbackTests

Step3：

PatternType→（f1）→（f2）

Step4：

Packettype使用DH5,频点为2024MHz

spec:

140kHz≤△f1avg≤175kHz

△f1avg/△f2avg≥

△f2max≥115kHz

4初始载波容限（ICFT）

EUT为环回状态，回送净荷为PN9的DH1给测试仪。

测试仪先将链路置为非跳频，EUT分别工作在低、中、高三个频点，然后测试仪再将链路置为跳频。

测试仪根据4个前导码计算载波频率f0，要求与标称频率fTX的差小于75kHz。

操作

测试项目选择：

Menu→Modulation

测试模式设置：

slavesig1→TestmodeType→LoopbackTests

数据包选择：

ConnectControl→SlavSig.→DH1

Spec:

+/-75KHzdifferencetonominalcarrierfrequency

5载波频率漂移

初始状态同（3），EUT分别工作在低、中、高三个频点，回送调制信号为的DH1/DH3/DH5分组。

测试仪先根据4个前导码计算载波频率f0，然后每10比特净荷测试一次频率，其与初始载频的差为瞬时频率漂移。

最后测试仪将跳频打开，重新测试所有频点下的瞬时频率漂移。

瞬时频率漂移之间的差定义为漂移速率。

对于DH1分组，要求每次的瞬时漂移小于25kHz，对于DH3、DH5分组，要求载波瞬时漂移小于40kHz。

规范还要求载波漂移速率小于4000Hz/10μs。

操作

测试项目选择：

Menu→Modulation

测试模式设置：

slavesig1→TestmodeType→LoopbackTests

数据包选择：

ConnectControl→SlavSig.DH？

分别在DH1、DH3、DH5测试

Spec:

+/-25KHz（DH1）

+/-40KHz（DH3/DH5）

6灵敏度测试

以上介绍了蓝牙发信机的无线指标及其测试。

对于灵敏度测试来说，所有指标的测试都是基于误比特率的统计，并且至少要统计1600000个比特。

众所周知，在误帧率较大的情况下统计误比特率没有任何意义，因此，为了准确测试收信机的性能，测试仪必须能测试由以下6种情况导致的FER：

CRC误差、不正确的净荷长度、同步字出错、HEC出错、在预期的时隙内没有收到EUT发送的分组。

下面介绍蓝牙灵敏度的测试。

单时隙灵敏度

初始状态同（3），EUT分别工作在低、中、高三个频点，回送调制信号为PN9的DH1分组。

依照蓝牙规范的要求，测试仪控制其输出功率，以使EUT的收信功率为-70dBm。

蓝牙规范允许EUT发送的射频信号具有75kHz的初始误差和40kHz的频率漂移，即总共允许有115kHz的误差。

此外，还要考虑调制、符号定时等引起的误差。

假如EUT的收信机性能由一个输出“完美”信号的测试仪来测试，其测试结果不足以提供冗余度来适应真正的无线传输环境，用户将得到一个关于收信机质量的错误结果。

经验告诉我们，对于有扰测试，蓝牙收信机的灵敏度一般会劣化4~10dB，具体值与分组长度和蓝牙芯片种类有关。

测试仪必须支持有扰发射（dirtytransmitter）,见表1，将干扰加入到发送的蓝牙信号中，每20ms一组，从第一组依次到第十组，再返回第一组，不断重复。

此外，蓝牙基带信号还受一正弦波调制。

测试仪对误码率进行统计，要求误码率BER<%。

Packettype使用DH1,Patterntrpe使用DynamicPRBS,此外，如果有条件的话，最好在跳频状态下再重新测试一遍，具体测试如图

多时隙灵敏度

类似于单时隙灵敏度的测试，不过分组类型为DH3、DH5。

测试标准

1RF性能指标摘要

蓝牙耦合测试（补偿22dbm,信号强度:

-80）

测试项目

最小

正常

最大

单位

输出功率

-6

0

4

dBm

调制特性△f1avg

140

152

175

KHz

△f2max

-

≥115KHz

-

KHz

载波频率漂移

-40

40

KHz

初始载波容限

－75

-2

75

KHz

（单）多时隙灵敏度

%

%

2判断标准

1

输出功率OutputPower

通过50ohm射频线或者耦合器件连接，设置EUT工作在testmodeloopback或者TXmode.，Hoppingon；如果EUT支持功率控制，设置EUT以最大功率输出；使用DH5，包长度12500μs，payload为PRBS9；频点2402,2441,2480MHz

每次至少测量burst周期的20％到80％;

－6

Forclass2

2

调制特性（系数）ModulationCharacteristics

连接及发射情况同上；loopback模式，Hoppingoff.①使用DH5，包长度12500μs；payload…；tester的测量带宽至少，通带纹波±550kHz；发射频点2402；tester计算每“00001111”8bit的平均频率偏移，为了得到每一位的正确的偏移量，至少采样4次，取4次的平均值。

对于8bits中每2、3、6、7的偏移被记做△f1max，所有的△f1max的平均值为f1avg；重复至少10个包②使用DH5，包长度12500μs；payload…；tester计算每“01010101”8bit的频率偏移，8bits中偏移最大值记做△f2max，所有△f2max的平均值为f2avg；重复至少10个包测试

中不能加Whitening

①140kHz≤△f1avg≤175kHz.

②至少％的最大频率偏移△f2max≥115kHz

③△f1avg/△f2max≥

3

初始载波频率容差InitialCarrierFreqTolerance

连接及发射情况同上；HoppingonEUT发射信号，使用DH1，包长度1250μs；payload为PRBS9；tester在2402MHz上接收，Tester的测量带宽至少为，通带纹波±550KHz：

纹波幅度（PP）；

fTX–75kHz≤f0≤fTX+75kHz；

f0为载频

4

载波频率漂移CarrierFrequencyDrift

关闭whitening的loopback模式或者TX模式；Hoppingon；payload为1010－序列，使用最长的包DH1/3/5；发射频点2402,Tester的测量带宽至少为，通带纹波±550KHz：

纹波幅度（PP）；maximumdriftrate:

400Hz/us

DriftRate：

20kHz/50us

DH1：

±25KHz

DH3：

±40KHz

DH5：

±40KHz

5

灵敏度（单时隙包）Sensitivity-singleslotpackets

testmode.Loopback.Hoppingoff.EUT以最大输出功率发射，注意:

packettype使用DH1,

patterntype使用DynamicPRBS

Reference:

BER≤%

6

灵敏度（多时隙）Multiply-slotpacketsSensitivity

注意:

packettype使用DH5,patterntype使用DynamicPRBS

Reference:

BER≤%

测试说明:

1适用于品质部测试和使用R&S公司CBT蓝牙测试仪器。

2相关文档

蓝牙RF性能测试（样本）

机型：

机器编号：

日期：

测试者：

1.输出功率Outputpower

Channel

.Nomin（Avg）

.Peak（Max）

TestReference（测试指标）及备注

0

①-6dBm

②Ppeak（avg）<23dBm

注意:

packettype使用DH5,patterntype使用DynamicPRBS

39

78

2.调制特性（系数）ModulationCharacteristics

Patterntype

TestReference（测试指标）及备注

=165

①140KHz≤≤175KHz

②△≥115KHz

③△△≥

注意:

packettype使用DH5，频点为2402MHz

=156

△=174

/

△△=

3.载波频率漂移CarrierFrequencyDrift

Packettype

Frq.Drift

MaxDriftRate

TestReference（测试指标）

DH1

-10

±25KHz;DriftRate≤20KHz/50μs

DH3

-11

±40KHz;DriftRate≤20KHz/50μs

DH5

-11

±40KHz;DriftRate≤20KHz/50μs

4.灵敏度（单时隙）Single-slotpacketsSensitivity

BitAnalysis

TestReference（测试指标）及备注

BER

%

TXLevel

Reference:

BER≤%

注意:

packettype使用DH1,

patterntype使用DynamicPRBS

ErrorBits

1

RXdBit

4320

5.灵敏度（多时隙）Multiply-slotpacketsSensitivity

BitAnalysis

TestReference（测试指标）及备注

BER

%

TXLevel

Reference:

BER≤%

注意:

packettype使用DH5,

patterntype使用DynamicPRBS

ErrorBits

49

RXdBit

54240

最终结论：