集成ZigBee無線電設計、檢定和驗證

屏幕上半部底部的橙色條代表頻譜跡線的顯示時限。頻譜時間定義為窗口成形因子除以分辨率寬度的結果。在本例中，使用默認的Kaiser FFT函數（成形因子2.23）和11 kHz的分辨率帶寬，頻譜時間計算結果約為200 μs。在時域窗口上移動頻譜可取得數據包發射期間任何時刻的頻譜和測量結果。該采集僅在開啟無線電數據包發射后相關。
混合域示波器的射頻采集可執行射頻信號的功率和被占用帶寬測量。由于它也采集射頻采集的時間記錄，所以可用一個數字降壓轉換過程來產生I（真實）和Q（假想）數據。每個I和Q數據樣點代表射頻輸入與電流中心頻率的偏差。利用該分析可從所記錄的數據來計算射頻幅度-時間跡線。
圖3顯示了被添加到圖4顯示內容的附加射頻幅度-時間跡線。這證明了圖5中的電流和電壓測量事件與射頻發射的開啟相關。

圖3。功率和被占用帶寬的測量結果，包括相關的射頻幅度-時間，以及電源電流和漏極電壓的測量結果。

綠色跡線（跡線4）顯示了模塊的消耗電流。在數據包傳輸期間，該消耗電流幾近200 mA（請注意 174 mA的直接測量結果），所以必須設計電源來支持該負載。黃色跡線（跡線1）顯示了該電流對電源的影響。壓降只有70 mV左右，這一水平應當是優異的（請注意72 mV的直接峰-峰測量結果）。
屏幕上面部分的橙色跡線（跡線A）顯示了射頻信號幅度-時間關系。輸入電流分兩步上升。在第一步中，射頻集成電路被開啟。然后有一個時延來讓頻率合成器在功率放大器開啟前穩定下來。射頻功率的上升與第二步電流上升吻合。開啟時間約為100 μs。

常常需要在低電池條件或電源電流限制條件期間了解無線電發射器的性能，以便了解無線電合規性能的余量。在圖6中，一個1.5Ω的電阻器被與模塊串聯起來，以模擬電量已快耗盡的電池的效應。該模塊消耗的電流只低幾個毫安，但壓降為230 mV左右。根據射頻功率測量，輸出功率減少了1 dB，且相鄰信道的噪聲有輕微增加，如頻譜顯示中所見。從振幅-時間跡線（跡線A）中也可看出這一較低的輸出功率。

圖4。通過將電阻與模塊電源串聯來研究低功率性能行為的頻譜和測量結果。

數字命令
需要設置無線電集成電路和模塊來滿足具體應用和任何針對特定協議的設置的操作要求。混合域示波器允許解碼對ZigBee模塊的SPI命令。圖5顯示了SPI命令的數字捕獲結果，時間范圍與圖2的時間范圍相同。解碼功能被啟用，但在此時間范圍內不可讀。

圖5。SPI數字信號（SPI - MOSI和MISO）的數據包解碼被添加到顯示中。

在本例中，模擬、數字和射頻采集的觸發條件為跡線4的漏極電流高于130 mA。中心左側上方顯示中的所有時域測量結果顯示了在射頻開啟時在電流超出該水平前的事件。其中包括數字解碼、模擬（電壓和電流）及射頻-時間關系。從這些信息可以看出，數字命令出現在射頻事件發生前約600 ms時。