蓝牙BLE射频手动测试指导书
蓝牙射频技术及其测试项目[多图]
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蓝牙射频技术及其测试项目[多图]你现在的位置>>手机/便携 >> 射频技术 >>蓝牙射频技术及其测试项目[多图]2008-04-01 17:37:38 作者：来源：互联网关键字：测试频率蓝牙设备射频设计频率漂移频移键控GMSK镜像抑制频率误差延迟线噪声系数蓝牙设备工作于ISM频段，通过高斯频移键控(GFSK)数字频率调制技术实现彼此间的通信，设备间采用时分复用(TDD)方式，并使用一种极快的跳频方案以便在拥挤波段中提高链路可靠性。
对蓝牙设备来说，RF部分是主要测试内容之一。
蓝牙射频设计采用了多种系统体系结构，既有传统模拟调制基于中频的系统，也有基于数字IQ调制器/解调器配置的系统，但无论采用哪种设计配置，在产品开发过程中都必须解决下面的问题：·全球各地法规要求·蓝牙认证·简单高效制造测试·与其它厂商产品的良好兼容性蓝牙射频技术蓝牙设备工作于ISM频段，通常是在2.402GHz至2.48GHz之间的79个信道上运行。
它使用称为0.5BT高斯频移键控(GFSK)的数字频率调制技术实现彼此间的通信。
也就是说把载波上移157kHz代表“1”，下移157kHz代表“0”，速率为100万符号(或比特)/秒，然后用“0.5”将数据滤波器的-3dB带宽设定在500kHz，这样可以限制射频占用的频谱。
两个设备间通过时分复用(TDD)方式通信，发送器和接收器在相隔时段中交替传送，即一个挨着另一个传送，此外还采用了一种极快的跳频方案(1,600跳/秒)，以便在拥挤波段中提高链路可靠性。
美国联邦通信委员会预计波段利用率将不断增加，因此可靠性是最基本的要求。
在图1所示的蓝牙结构中，接收器仅采用一次下转换，这类设计使用一个简单的本地振荡器，输出经过倍频，并在接收器和发送器间切换。
FSK允许直接VCO调制，基带数据通过一个固定时间延迟且无过冲高斯滤波器，而脉冲整形仅用于发送器中，锁相环(PLL)可用采样-保持电路或相位调制器解除基带内的相位调制。
蓝牙BLE射频手动测试指导书
蓝牙BLE射频手动测试指导书(仅供内部使用）For internal use only拟制：Prepared by 日期：Date审核：Reviewed by 日期：Dateyyyy-mm-dd审核：Reviewed by 日期：Dateyyyy-mm-dd批准：Granted by 日期：Dateyyyy-mm-dd1、测试设备和测试项目简介1.1 测试设备a、CBT：CBT（带CBT-K57选件）b、信号源，如：SMU（含蓝牙模块）or E4438Cc、频谱仪，如：E4445A or FSP1.2 测试项目1.2.1仅使用CBT即可进行的测试项目：TRM-LE/CA/01/C (Output power at NOC)TRM-LE/CA/02/C (Output power at EOC)TRM-LE/CA/03/C (In-band emissions at NOC)TRM-LE/CA/04/C (In-band emissions at EOC)TRM-LE/CA/05/C (Modulation characteristics)TRM-LE/CA/06/C (Carrier frequency offset and drift at NOC) TRM-LE/CA/07/C (Carrier frequency offset and drift at EOC) RCV-LE/CA/01/C (Receiver sensitivity at NOC)RCV-LE/CA/02/C (Receiver sensitivity at EOC)RCV-LE/CA/05/C (Intermodulation performance)RCV-LE/CA/06/C (Maximum input signal level)RCV-LE/CA/07/C (PER Report Integrity)连接图如下：图11.2.2CBT+信号源测试项目RCV-LE/CA/03/C(C/I and receiver selectivity performance) RCV-LE/CA/04/C (Blocking performance)图 2RCV/CA/04/C(阻塞特性)连接图如下：图 3RCV/CA/05/C(互调特性)连接图如下：图 41.3 测试频点设置图 4说明：BLE测试为非信令测试，本文将以TI 1873平台为例，说明BLE手动测试方法。
蓝牙测试指标
一：介绍1. 范围2. 概况3. 参考文件二：RADIO FREQUENCY无线电频率测试1. 介绍2. 测试环境3. 测试项目3.1 Output power输出功率3.2 Power Control 功率控制3.3 Initial Carrier Frequency 最初的载波频率3.4 Carrier Frequency Drift 载波频率漂移3.5 Modulation Characteristic 调制特性3.6 Single Slot Sensitivity单插槽的敏感性3.7 Multi Slots Sensitivity 多槽灵敏度3.8 Maximum Input Level最大输入标准三：蓝牙耳机功能测试1. 耗电量静态及工作电流/待机电流2. 充电、充电连接、显示3. 频率调整4. 配对5. 音频连接6. 仿真音频7. 兼容性8. 通话距离9. 外观结构四：附件功能测试1. 火牛高压2. 火牛输出电压3. SPK功能4. MIC功能五：运行条件一：介绍1. 范围此文件概括说明所有蓝牙产品的初步测试计划2. 概况3.1~3.8项目主要描述射频测试，三项主要描述耳机实际使用功能测试，四项主要描述耳机附件的功能测试3. 参考文件[1]Bluetooth: Specification of the Bluetooth System, Volume 2: Core (Controller v1.2 )蓝牙:蓝牙系统的规范,卷2:核心(控制器v1.2)[2]Bluetooth: Specification of the Bluetooth System, Volume 3: Core (Host v1.2 )[3]Bluetooth: Specification of the Bluetooth System, Volume 2: Core (Controller v2.0)[4]Bluetooth: Specification of the Bluetooth System, Volume 3: Core (Host v2.0)[5]Bluetooth: Headset Profile (v1.1)蓝牙:耳机概要(v1.1[6]Bluetooth: Core System Package : RF Test Suite Structure (TSS) /Test Purpose(TP) (v2.0)蓝牙:核心系统方案:射频测试套件结构(TSS)/测试目的(TP)(v2.0)[7]Bluetooth: Core System Package : Baseband Test Suite Structure (TSS) /Test Purpose(TP)(v2.0)蓝牙:核心系统方案:基带测试套件结构(TSS)/测试目的(TP)(v2.0)[8]Bluetooth: Core System Package : LM Test Suite Structure (TSS) /Test Purpose(TP) (v2.0)蓝牙:核心系统方案:LM测试套件结构(TSS)/测试目的(TP)(v2.0)[9]Bluetooth: Core System Package : General Access Profile Test Suite Structure (TSS) /TestPurpose(TP) (v2.0)蓝牙:核心系统方案:通用访问配置文件测试套件结构(TSS)/测试目的(TP)(v2.0[10]Bluetooth: Headset Profile Specification 1.1 Test Suite Structure (TSS) /Test Purpose(TP)牙:耳机概要文件规范1.1测试套件结构(TSS)/测试目的(TP)[11]CSR: BlueCore2-Audio Datasheet企业社会责任:BlueCore2-Audio数据表TP是可靠性测试二：RADIO FREQUENCY TEST射频测试1. 介绍这一个测试是确定蓝牙耳机的射频(发射器和接收器) 基本功能是否符合或超过蓝牙标准要求2. 测试环境Bluetooth Tester-- Anritsu MT8852A/MT8852B or other蓝牙测试仪,特制MT8852A / MT8852B 或其他DUT(Device Under Test)- Linnking Bluetooth DUT(测试设备)——Linnking蓝牙3. 测试项目3.1 Output power 输出功率DUT 初始设置:▪DUT用loop back测试模式▪使用跳频测试程序及标准MT8850A 传输一个标准的数据包(DH5 ，DH1，DH3 或Longest )给DUT. 此DUT 环向后将数据传送给Bluetooth tester ,MT8850A 测量其功率. 这一个测试在跳时运行，而且测试被重复。
TI低功耗蓝牙BLE4.0射频片上系统CC2540中文数据手册
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信驰达简介
信驰达科技（RF-star）是一家集合方案设计功能和核心器件供应的专业本地电子元器件分销商，专注低功 耗射频 LPRF 和低功耗 MCU 领域，公司成立于 2010年，作为中国区唯一具有美国 TI 公司授予的 LPRF Product Reseller 和 Third Party 双重资质的公司，一直引领着 LPRF 技术在国内的推广和应用，是国内唯一 一家可提供 LPRF 软硬件产品、技术支持、解决方案和核心元器件供应一条龙服务的专业化公司；
Shenzhen RF-star Technology Co.,Ltd. TEL: 0755-86329829 FAX:0755-86329413
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This integrated circuit can be damaged by ESD. Texas Instruments recommends that all integrated circuits be handled with appropriate precautions. Failure to observe proper handling and installation procedures can cause damage. ESD damage can range from subtle performance degradation to complete device failure. Precision integrated circuits may be more susceptible to damage because very small parametric changes could cause the device not to meet its published specifications.
蓝牙测试标准样本
Summary1简介............................................................................................................................................................ 错误!未定义书签。
2蓝牙射频性能测试 .................................................................................................................................... 错误!未定义书签。
2.1发射功率.................................................................................................................................................... 错误!未定义书签。
2.2 调制特性:频率偏移 (4)2.3初始载波频率容许量 ................................................................................................................................ 错误!未定义书签。
2.4敏捷度........................................................................................................................................................ 错误!未定义书签。
蓝牙射频测试项
蓝牙一致性测试，（蓝牙射频测试），验证蓝牙产品的射频性能是否符合蓝牙射频规范。
许多OEM厂家直接购买已经获得蓝牙认证的蓝牙芯片或模块，进而开发蓝牙产品，如移动电话、个人数字助理（PDA）、电脑、打印机、MP3播放器等。
由于不同类型产品的需要，可能需要更换天线，或者由于其它无线模块或时钟模块的影响，以及电源的变化，这些都会导致蓝牙最终产品的射频性能发生变化，因此在研发和生产过程中必须对该产品的射频性能进行测试，以保证其无线指标符合蓝牙射频规范的要求。
1 蓝牙射频测试方法和指标蓝牙无线测试规范的版本定义了蓝牙无线测试指标及其测试方法。
蓝牙无线测试配置包括一台测试仪和被测设备（EUT,Equipment Under Test），其中测试仪作为主单元，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（需要可靠的耦合以及屏蔽箱）。
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。
下面介绍蓝牙无线指标及其测试方法。
1.1发射测试（1）输出功率测试仪在低、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。
（2）功率密度测试仪通过扫频，在240MHz频带范围内找到对应最大功率的频点，然后以此频点进行时域扫描（扫描时间为1分钟），测出最大值，要求小于20dBm/100kHz。
（3）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。
蓝牙BLE射频手动检验指导书
蓝牙BLE射频手动测试指导书(仅供内部使用）For internal use only拟制：Prepared by 日期：Date审核：Reviewed by 日期：Dateyyyy-mm-dd审核：Reviewed by 日期：Dateyyyy-mm-dd批准：Granted by 日期：Dateyyyy-mm-dd1、测试设备和测试项目简介1.1测试设备a、CBT：CBT（带CBT-K57选件）b、信号源，如：SMU（含蓝牙模块）or E4438Cc、频谱仪，如：E4445A or FSP1.2测试项目1.2.1仅使用CBT即可进行的测试项目：TRM-LE/CA/01/C (Output power at NOC)TRM-LE/CA/02/C (Output power at EOC)TRM-LE/CA/03/C (In-band emissions at NOC)TRM-LE/CA/04/C (In-band emissions at EOC)TRM-LE/CA/05/C (Modulation characteristics)TRM-LE/CA/06/C (Carrier frequency offset and drift at NOC) TRM-LE/CA/07/C (Carrier frequency offset and drift at EOC) RCV-LE/CA/01/C (Receiver sensitivity at NOC)RCV-LE/CA/02/C (Receiver sensitivity at EOC)RCV-LE/CA/05/C (Intermodulation performance)RCV-LE/CA/06/C (Maximum input signal level)RCV-LE/CA/07/C (PER Report Integrity)连接图如下：图11.2.2CBT+信号源测试项目RCV-LE/CA/03/C(C/I and receiver selectivity performance) RCV-LE/CA/04/C (Blocking performance)图 2RCV/CA/04/C(阻塞特性)连接图如下：图 3RCV/CA/05/C(互调特性)连接图如下：图 41.3测试频点设置图4说明：BLE测试为非信令测试，本文将以TI 1873平台为例，说明BLE手动测试方法。
蓝牙产品射频测试方法简介
中图分类号 ：Ｔ Ｎ９ ２ ５
文献标识码 ：Ａቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
文章编 号：１ ６ ７ ４ — ７ ７ １ ２（ ２ ０ １ ４ ） １ ６ — ０ ０ １ ８ — ０ １
蓝牙 （ Ｂ ｌ ｕ ｅ ｔ ｏ ｏ ｔ ｈ ）是一 种支 持 设备 短距 离通 信 （ 一般 ｌ Ｏ ｍ内 ）的无线 电技术 ，利 用蓝牙 技术 能在多个 设备之 间进 行 无线信 息交换 ，能够 有效地简化 移动通信 终端设备 之间的 通信 ，也 能够 成功地 简化设备 与因特 网之 间的通信 ，从而数 据传 输变得 更加迅速 高效 ，为无线 通信拓 宽道路 。在蓝 牙产 品性 能检测 中，射频测 试是非常关 键的一个 性能检测 ，本 文 对常见 的几种 蓝牙 产品的射频测试方法做 了介绍及对 比。 蓝 牙 测 试 模 式 蓝牙 的测 试 模 式支 持蓝 牙 的 收发 测试 ，主 要用 于 验证 与配合射 频和基 带层 的测试 ，也可用于 常规性认 证和生产售 后的测试 。在测试模 式下 ，待测 产 品可 以处于非 常规运行状 态， 以便 于测试仪器 对其进行 测试 。通 常蓝牙芯 片进 入测试 模 式 的方 法有两种 ，一是编 写蓝 牙芯片里 面的程序 的时候加 入 进测试模式的功能 ，另外一种办法就是通过 Ｐ ｃ下发 Ｈ Ｃ Ｉ 指 令 进入 。当然 ，还有其 他进入测 试模式 的方 法， 比如 说使用 Ｂ ｌ ｕ ｅ Ｔ ｅ ｓ ｔ ３工具来 发送指 令给 蓝牙 芯片 ，但 是这种 方法 也是 通过 Ｈ Ｃ Ｉ 层 来发送指令给蓝牙芯片实现 的。 二、常见 的几种蓝牙产 品射频测 试方法 射频性 能影响蓝牙 产品 的通信 距离及通 信质量 ，是蓝 牙 产 品性能检测 中非常关键 的一个测试 项 。在蓝牙 产品生产 过 程 中，常见 的蓝 牙射 频测试方法有如下几种 ： （ 一）通过固有 的蓝牙测试设备进行测试。随无线牙技术 的不断发展 ，安捷伦、安利 、罗德施瓦茨等设备厂商研 制的无 线综测仪可 以实现蓝牙等常见无线技术 的多项参数测试。因此， 通 过这些固有的无线测试设备 ， 可以对蓝牙产 品进行输出功率、 灵敏度等多项参数进行测试 ，该方案用到的设备或配件 有：工 控机 、无线综测仪、屏蔽箱、平板天 线和测试治具等，其测试 原理为：上位机程序通过通讯端 口 （ 如 ：Ｕ Ｓ Ｂ端 口）给待测产 品发指令使其进入测试模 式，上位 机程序通过 Ｇ Ｐ Ｉ Ｂ卡给无线 综测仪发指令，设置无线综测仪的参数并完成对待测产 品的功 率等多项参数的测试，最后，上位机程序显示并保存测试结果。 该方案 的优 点 ：使用精 度较 高的设备 ，可 实现蓝牙产 品 功率 、灵敏度等 多项 测试 ，测试结果精确 。 该方 案 的 缺 点：测试 硬 件 成 本 高，测 试 时 间较 长 （ 约 ２ ０ ｓ ），不便于生产批量测试 。 （ 二 ）待测 产品处于工 作模式 ，通 过频谱 分析仪测试 。 通过蓝牙 适配器 与待测蓝牙产 品建立蓝 牙连接 ，使 待测产 品 进 入实 际工作模式 ，并用频谱分 析仪等设 备对工作 模式下 的 蓝 牙产 品进 行功率测 试 。该方案 用到 的设备或配件 有：工控 机 、频谱分 析仪 、屏 蔽箱、蓝牙适 配器 、平 板天线和 测试治 具 等，其测试 原理为：通 过上位机程序给蓝牙适配器 发指 令， 使 蓝牙适配 器搜索并 与待测产 品实现蓝牙 连接 ，从而 使待测 产 品进入实 际工作模 式，然后通过频 谱分析 仪对待测产 品功 率进行测试 ，上 位机 程序显示并保存测试结 果。 该方案的优点： （ １ ）使用 了价位相对较低 的测 试硬件， 适用于生产端 的批量测试 。 （ ２ ）部分蓝牙产 品在 设计时并未 保 留指令通讯接 口，该方 案可 以满足这类产 品的射频测试 。 该 方 案 的缺 点 ：（ １ ） 测 试 时需 要 蓝 牙 适 配 器 与 产 品先 建 立
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RCV-LE/CA/07/C (PER Report Integrity)
连接图如下：
图1
1.2.2
RCV-LE/CA/03/C(C/I and receiver selectivity performance)
RCV-LE/CA/04/C (Blocking performance)
hcitool cmd 0x08 0x001e 0x00 0x25 0x00
4、在CBT上读取测试结果，如图所示：
图5
5测试中高频点：
a.将步骤4中的b步骤的Measure Channel设置为19，重复步骤4的c小步骤看测试结果(发射命令:hcitool cmd 0x08 0x001e 0x130x25 0x00)
设置Payload Data Patter为Others（PRBS）
设置Payload Data Length为37byte
通过Hci命令控制手机工作在最大发射功率状态下，并处于Direct testmode模式
Whitening关闭；跳频关闭；测试高中低信道，读取峰值功率和平均功率
2.1.2
1、选中power键，进入功率界面
2、参数设置，选择EUT Signal
a)EUT Tx channel设置为0ch（2402Mhz）
b)Packet Type设置为RF_PHY_Test_Ref
c)Payload Data Pattern设置为Other（PRBS）
d)Payload Data Length设置为37byte
3、手机连接PC，找到端口后，在Command窗口中输入发射命令：
2、参数设置，选择EUT Signal
e)EUT Tx channel设置为0ch（2402Mhz）
f)Packet Type设置为RF_PHY_Test_Ref
g)Payload Data Pattern设置为Other（PRBS）
h)Payload Data Length设置为37byte
3、手机连接PC，找到端口后，在Command窗口中输入发射命令：
设置Payload Data Patter为Others（PRBS）
设置Payload Data Length为37byte
通过Hci命令控制手机工作在最大发射功率状态下，并处于Direct testmode模式
Whitening关闭；跳频关闭；测试高中低信道，读取峰值功率和平均功率
2.2.2
1、选中power键，进入功率界面
hcitool cmd 0x08 0x001e 0x00 0x25 0x00
4、在CBT上读取测试结果，如图所示：
图6
5测试中高频点：
c.将步骤4中的b步骤的Measure Channel设置为19，重复步骤4的c小步骤看测试结果(发射命令:hcitool cmd 0x08 0x001e 0x130x25 0x00)
d.将步骤4中的b步骤的Measure Channel设置为39，重复步骤4的c小步骤看测试结果(发射命令:hcitool cmd 0x08 0x001e 0x270x25 0x00)
2.2.3
2.2.4
该用例要求在极限条件下测试（高低温、高低压）
EOC:Extreme Operation Condition
蓝牙BLE射频
手动测试指导书
(仅供内部使用）
For internal use only
拟制：
Prepared byFra bibliotek日期：Date
审核：
Reviewed by
日期：
Date
yyyy-mm-dd
审核：
Reviewed by
日期：
Date
yyyy-mm-dd
批准：
Granted by
日期：
Date
yyyy-mm-dd
2.3
2.3.1
设置Packet Type为RF_PHY_TEST_REF
设置Payload Data Patter为Others（PRBS）
设置Payload Data Length为37byte
通过Hci命令控制手机工作在最大发射功率状态下，并处于Direct testmode模式
TRM-LE/CA/07/C (Carrier frequency offset and drift at EOC)
RCV-LE/CA/01/C (Receiver sensitivity at NOC)
RCV-LE/CA/02/C (Receiver sensitivity at EOC)
RCV-LE/CA/05/C (Intermodulation performance)
b.将步骤4中的b步骤的Measure Channel设置为39，重复步骤4的c小步骤看测试结果(发射命令:hcitool cmd 0x08 0x001e 0x270x25 0x00)
2.1.3
2.1.4
该用例要求在常规下进行测试（常温、常压）
2.2
2.2.1
设置Packet Type为RF_PHY_TEST_REF
TRM-LE/CA/03/C (In-band emissions at NOC)
TRM-LE/CA/04/C (In-band emissions at EOC)
TRM-LE/CA/05/C (Modulation characteristics)
TRM-LE/CA/06/C (Carrier frequency offset and drift at NOC)
1、测试设备和测试项目简介
1.1
a、CBT：CBT（带CBT-K57选件）
b、信号源，如：SMU（含蓝牙模块）or E4438C
c、频谱仪，如：E4445A or FSP
1.2
1.2.1
TRM-LE/CA/01/C (Output power at NOC)
TRM-LE/CA/02/C (Output power at EOC)
图2
RCV/CA/04/C(阻塞特性)
连接图如下：
图3
RCV/CA/05/C(互调特性)
连接图如下：
图4
1.3
图4
说明：BLE测试为非信令测试，本文将以TI 1873平台为例，说明BLE手动测试方法。
附BLE测试指令，包含发射机和接收机测试命令：
2
2.1
2.1.1
设置Packet Type为RF_PHY_TEST_REF