Wi-Fi無(wú)線產(chǎn)品的研發(fā)與測(cè)試解決方案

　　將其應(yīng)用于研發(fā)

　　毫無(wú)疑問(wèn)，單芯片方案和參考設(shè)計(jì)已 經(jīng)大大簡(jiǎn)化了產(chǎn)品的研發(fā)過(guò)程。但在實(shí)際研發(fā)中，很難僅僅通過(guò)對(duì)參考設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單改動(dòng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，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(wèn)題。然而，想要解決某個(gè)問(wèn)題之前必須首先搞清楚問(wèn)題本身。在這樣的情況下就是該系統(tǒng)測(cè)試方案起效的時(shí)候了，與其漫無(wú)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(cè)量和含有豐富信息的圖形來(lái)快速定位設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)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(shí)候就可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，功率放大器產(chǎn)生的電流將對(duì)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(shí)候，則可能是基準(zhǔn)晶振受到牽引。這里以實(shí)例說(shuō)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(guò)程表明是VCO頻推；右圖中較慢的頻率穩(wěn)定過(guò)程表明是晶振頻推

　　對(duì)于802.11a/g信號(hào)，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(gè)包的結(jié)尾發(fā)現(xiàn)頻率誤差與STS 的計(jì)算不同， 則代表在封包的內(nèi)部頻率誤差有波動(dòng)。

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(kāi)啟的影響

　　這里來(lái)看幾個(gè)不同的OFDM信號(hào)頻率誤差計(jì)算方法（如圖6所示）。頻率誤差預(yù)估參數(shù)的調(diào)整會(huì)對(duì)EVM結(jié)果產(chǎn)生影響。這些選項(xiàng)參數(shù)是根據(jù)短訓(xùn)練序列、長(zhǎng)訓(xùn)練序列以整個(gè)數(shù)據(jù)包來(lái)計(jì)算頻率誤差，如果EVM結(jié)果對(duì)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(wèn)題——最有可能出現(xiàn)在數(shù)據(jù)包的開(kāi)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(jì)參考，通過(guò)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(jì)周期和DVT（device verification testing）階段所需的時(shí)間。

　　如圖7所示，上左圖是一個(gè)理想的OFDM信號(hào)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(hào)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(hào)在上變頻之前沒(méi)有實(shí)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(shí)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(cè)試階段，通常會(huì)假設(shè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)等都沒(méi)有問(wèn)題。很多失效問(wèn)題都來(lái)源于制造而非設(shè)計(jì)缺陷。因此，軟件不需要提供設(shè)計(jì)過(guò)程中的測(cè)試細(xì)節(jié)。面向制造測(cè)試階段的軟件設(shè)計(jì)目標(biāo)是簡(jiǎn)潔的GUI界面和快速的產(chǎn)品測(cè)試功能。

　　適用于制造測(cè)試的軟件，GUI界面簡(jiǎn)潔，測(cè)試快速。單擊GUI界面中“測(cè)試按鈕”啟動(dòng)測(cè)試，輸入DUT的MAC地址，軟件開(kāi)始對(duì)DUT進(jìn)行測(cè)試，最終窗口顯示測(cè)試細(xì)節(jié)和Pass或者Fail。
研發(fā)和制造測(cè)試平臺(tái)采用相同的架構(gòu)，這樣做的好處是使某些可能在制造過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)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(cè)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(jiǎn)化問(wèn)題和加快問(wèn)題的解決。

　　總結(jié)

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