Wi-Fi無線產(chǎn)品的研發(fā)與測試解決方案

　　將其應(yīng)用于研發(fā)

　　毫無疑問，單芯片方案和參考設(shè)計已 經(jīng)大大簡化了產(chǎn)品的研發(fā)過程。但在實際研發(fā)中，很難僅僅通過對參考設(shè)計的簡單改動實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計，還需要處理頻率穩(wěn)定性、頻譜密度、群延遲、相位不平衡和本地振蕩器泄漏等問題。然而，想要解決某個問題之前必須首先搞清楚問題本身。在這樣的情況下就是該系統(tǒng)測試方案起效的時候了，與其漫無目的地尋找各種參數(shù)——微伏、毫安、毫瓦與頻率的關(guān)系，不如利用EVM測量和含有豐富信息的圖形來快速定位設(shè)計中存在的問題。

圖4 GUI軟件提供了信息量豐富的圖形顯示以及菜單可選的視圖

　　例如，當(dāng)功率放大器上電的時候就可能會出現(xiàn)問題，功率放大器產(chǎn)生的電流將對晶振或者本地振蕩器產(chǎn)生頻率牽引。典型情況下，如果頻率恢復(fù)得快，那么很有可能是本地振蕩器受到牽引，但是當(dāng)其恢復(fù)較慢的時候，則可能是基準晶振受到牽引。這里以實例說明圖形化界面是如何幫助我們判斷受到牽引的是晶振還是LO的（如圖5所示）。

圖5 左圖中快速的頻率穩(wěn)定過程表明是VCO頻推；右圖中較慢的頻率穩(wěn)定過程表明是晶振頻推

　　對于802.11a/g信號，我們使用STS（short training sequence，短訓(xùn)練序列）估算頻率誤差（圖5左圖中紅線表示STS的平均頻率誤差），如果在一個包的結(jié)尾發(fā)現(xiàn)頻率誤差與STS 的計算不同， 則代表在封包的內(nèi)部頻率誤差有波動。

圖6 左圖和中圖表示VCO或晶振牽引的影響，右圖表示功放開啟的影響

　　這里來看幾個不同的OFDM信號頻率誤差計算方法（如圖6所示）。頻率誤差預(yù)估參數(shù)的調(diào)整會對EVM結(jié)果產(chǎn)生影響。這些選項參數(shù)是根據(jù)短訓(xùn)練序列、長訓(xùn)練序列以整個數(shù)據(jù)包來計算頻率誤差，如果EVM結(jié)果對頻率誤差預(yù)估方式的選擇非常敏感，那就表明系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定性有問題——最有可能出現(xiàn)在數(shù)據(jù)包的開頭。

圖7 OFDM星座圖提供的信息非常詳盡

　　星座圖（如圖7所示）能夠提供很多相關(guān)信息用作設(shè)計參考，通過相位、增益和功率壓縮等信息能夠幫助我們縮短產(chǎn)品設(shè)計周期和DVT（device verification testing）階段所需的時間。

　　如圖7所示，上左圖是一個理想的OFDM信號星座圖。上右圖給出了I/Q不平衡的情形（兩路基帶調(diào)制信號在上變頻之前幅度不一致，EVM變差）。下左圖給出了I/Q非理想正交的情形（兩路基帶信號在上變頻之前沒有實現(xiàn)完全正交，星座圖出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)，EVM變差）。下右圖給出了幅值和相位同時失配的情形。

　　應(yīng)用于制造

　　如前所述，當(dāng)產(chǎn)品轉(zhuǎn)入制造測試階段，通常會假設(shè)產(chǎn)品的設(shè)計等都沒有問題。很多失效問題都來源于制造而非設(shè)計缺陷。因此，軟件不需要提供設(shè)計過程中的測試細節(jié)。面向制造測試階段的軟件設(shè)計目標是簡潔的GUI界面和快速的產(chǎn)品測試功能。

　　適用于制造測試的軟件，GUI界面簡潔，測試快速。單擊GUI界面中“測試按鈕”啟動測試，輸入DUT的MAC地址，軟件開始對DUT進行測試，最終窗口顯示測試細節(jié)和Pass或者Fail。
研發(fā)和制造測試平臺采用相同的架構(gòu)，這樣做的好處是使某些可能在制造過程中出現(xiàn)的問題很容易被追溯到研發(fā)階段，不需要特別復(fù)雜的處理。研發(fā)和測試階段采用同樣的VSA和VSG硬件構(gòu)架和設(shè)置，這有利于簡化問題和加快問題的解決。

　　總結(jié)

　　本文介紹的系統(tǒng)測試平臺都是基于LitePoint公司的IQview和IQflex測試平臺，這款面向Wi-Fi的測試產(chǎn)品早已于 2003年被推出。目前，面向Wi-Fi和WiMAX的一個全新的測試平臺IQmax也已問世，它將幫助ODM廠商和大型制造商進一步節(jié)省產(chǎn)品研發(fā)和制造的時間與成本。