CN105187135B - 测试无线设备的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测试无线设备的方法及系统，其中方法包括：无线被测设备端发送和接收无线信号；测试设备端通过衰减电路与天线连接，通过天线获取和发射所述的无线信号；确定所述衰减电路的衰减值；使用网络分析仪测试测试设备端阻抗或输入反射参数，并验证信号衰减大小。通过上述方式，本发明可实现近距离的测试无线被测设备的射频性能，提升检测效率，而且降低成本，同时易于操作。

Description

测试无线设备的方法及系统

技术领域

本发明涉及生产厂线测试技术领域，尤其是涉及一种测试无线设备的方法及系统。

背景技术

目前无线产品的测试一般是采用无线射频直接通过同轴电缆等传输线接入仪器，通过仪器测试出具体无线信号的参数以确定产品是否合格，此类方法能够具体测试出产品各项目具体参数，也是目前产品测试的最为可靠的测试方法。但存在效率低下，成本高的问题，针对普通的无线产品，尤其是芯片已经存在自校准功能的无线产品，比如WIFI、蓝牙、433M无线通讯、CMMB、DAB产品等等，存在产线测试过冗余的问题。

现有的技术基本是使用仪器直接闭环测试(目前通用做法，即使用同轴电缆连接仪器和被测设备)，或使用路由器或能做主端的蓝牙设备或其他信号发生器等，用真实的空中衰减来评价所生产设备的好坏；闭环测试的方法虽然标准，但效率相对低，而且成本高；而使用路由器等时，需要路由器端或其他信号发生器同时操作。当需要沟通说明或调节信号发射功率的时候或者中间有障碍物存在的时候，会造成测试人员两边跑动，影响厂线测试，比如测试WIFI，按50米的距离测试，测试人员的跑动和障碍物存在以及信号的反射等将大大制约厂线工人完成测试。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：降低无线产品的生产测试成本，改善无线产品厂线的过冗余测试，通过一定的信号衰减来模拟空中衰减，以达到用距离来评估一个无线产品射频性能的好坏，并可最大限度的避免信号的反射造成的测试误差。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：提供一种测试无线设备的方法，包括：

无线被测设备端发送并接收无线信号；

测试设备端通过衰减电路与天线连接，通过天线发射或获取所述无线信号；

确定所述衰减电路的衰减值；

使用网络分析仪测试测试设备端的阻抗或输入反射参数，并验证信号衰减大小。

为了解决上述技术问题，本发明还提供一种测试无线设备的系统，包括：无线被测设备、测试设备、衰减电路、天线以及网络分析仪；其中，

无线被测设备端发送并接收无线信号；

测试设备端通过衰减电路与天线连接，通过天线发射并获取无线信号；

确定所述衰减电路的衰减值；

使用网络分析仪测试测试设备端的阻抗或输入反射参数，并验证信号衰减大小。

本发明的有益效果在于：区别于现有技术，本发明通过测试设备端接收无线被测设备发送的无线信号，经过衰减电路的空中衰减模拟，实现近距离的测试无线设备的射频性能，提升检测效率，而且降低成本，同时易于操作。

附图说明

图1为本发明实施例一的流程示意图；

图2为本发明实施例二的流程示意图；

图3为本发明实施例中只用的衰减电路示意图；

图4为本发明实施例四的系统结构框图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1，本发明实施例一提供一种测试无线设备的方法，包括如下步骤：

S1：无线被测设备端发送并接收无线信号；

S2：测试设备端通过衰减电路与天线连接，通过天线发射并获取所述的无线信号；

S3：确定所述衰减电路的衰减值；

S4：使用网络分析仪测试测试设备端的阻抗或输入反射参数，并验证信号衰减大小。

区别于现有技术，本发明实施例一通过测试设备端接收无线被测设备发送的无线信号，经过衰减电路的空中衰减模拟，实现近距离的测试无线设备的射频性能，提升检测效率，而且降低成本，同时易于操作。

如图2所示，在实施例一的基础上，本发明方法实施例二在执行步骤S3时，具体为：

S31：获取无线被测设备端与测试设备端之间的总衰减值；

S32：计算无线被测设备端与测试设备端之间的空中衰减值；

S33：获得所述衰减电路的衰减值。

具体地，测试设备端可以选择路由器或者蓝牙主设备等信号发生器。为了获得衰减电路的衰减值，需要预先获得无限设备与测试设备由于距离空间造成的衰减值。

不同无线被测设备根据其灵敏度不同，需要设置不同的衰减值，比如，蓝牙基本需要60dB左右，WIFI 2.4G需要75dB左右。举个例子：在CLASS1标准下，在一个蓝牙测试中，其灵敏度在-60dB，蓝牙主设备端的发射功率一般为7dB，则在这个实施例中模拟的衰减就应该在67dB左右，这个衰减大概就是理想的10米的空间距离衰减值。

通过公式：Lbf＝32.5+20lgF+20lgD进行计算，其中Lbf表示空中衰减值，D表示距离，单位KM，F为被测无线设备发送无线信号的频率，单位MHZ，本发明的实施例中的衰减电路为高频电路，F＝2.4GHZ＝2400MHZ。

而在本发明的实施例的工作目标就是把10米的衰减距离在0.3米的距离内完成，通过上面公式的计算，0.3米的空中衰减为29dB，所以，在衰减电路上存在有67-29＝38dB的衰减。

在获得所述衰减电路的衰减值后，步骤S3之后，还包括如下步骤：

S34：利用衰减电路模拟所述衰减值的空中衰减。具体为：

S341：根据网络分析仪的阻抗或输入反射参数，在衰减电路中使用电阻、电容或电感中的至少一种；

S342：使用网络分析仪测试插入损耗参数，并调节电阻、电容或电感值。

在模拟38dB衰减时需要注意以下两点：一是避免衰减电路造成反射，二是需要考虑器件的分布参数。

其中，为了避免电路反射，一般情况下用接近但大于50欧姆的电阻就比较容易解决，如图3所示，图3为本发明使用的衰减电路。就是C1，C2选用比如56欧，68欧这类普通电阻。如果不把阻抗匹配到50欧附近或输入反射参数接近于SMITH图的正中心，有可能造成信号反射剧烈，即使衰减大小合适也有可能造成信号的其他参数劣化，导致无法使用，所以，阻抗匹配是前提，衰减大小合适才能使测试系统正常工作。应当理解的是，根据实际情况，可选择适合的电阻、电容或电感等；而如本发明实施例使用数值接近50欧姆的电阻、电感或电容中的至少一种，只是方便调试。

这种衰减电路是一种类似于天线匹配电路的衰减器设计，一般情况下，在测试设备上都会预留一个匹配电路，特别是高频电路，以减少信号反射。本发明实施例用纯粹的电阻构筑这个匹配网络，根据互易网络的定义，L1两端任一端的输入或输出，衰减都是一致的，因此，本发明实施例通过这个网络的衰减达到模拟空中衰减的目的。

在针对趋肤效应可能导致的分布参数问题，由于本发明实施例中针对的是射频电路，对分布参数比较敏感，对PCB板材及走线形式都有一定的要求，比如2.4G的频段，50欧的电阻就不一定是50欧的，0402封装的50欧电阻在2.4G的阻抗表现上也和0603的同样50欧电阻表现不一样，所以，避免这种影响，直接的方法就是用网络分析仪直接测试插入损耗参数，并调节L1的值，就可以达到接近38dB的衰减值。

网络分析仪是一种能在宽频带内进行扫描测量以确定网络参量的综合性微波测量仪器。全称是微波网络分析仪，是测量网络参数的一种新型仪器，可直接测量有源或无源、可逆或不可逆的双口和单口网络的复数散射参数，并以扫频方式给出各散射参数的幅度、相位频率特性。而插入损耗参数是将某些器件或分支电路(滤波器、阻抗匹配器等)加进某一电路时，能量或增益的损耗参数。

在上述调试完成后，可以直接网络分析仪测试阻抗或输入反射参数，并验证信号衰减大小。

应当说明的是，本发明的实施例中的天线视为0dB不带增益的全向天线。

同时在一个具体的实施例中，在应用本发明的方法时，还可以使用衰减器替换衰减电路实现对无线设备的测试。因此只需将测试设备端通过衰减器与天线连接，通过天线获取无线信号即可实现。

使用衰减器的好处是可以自由设置衰减大小，同样能实现测试无线设备的目的，但使用衰减电路比衰减器，更加节省成本和体积。

应当理解的是，本领域技术人员只需在测试设备和无线被测设备之间使用其他可实现空中衰减的器件或电路均可实现检测的目的，此处不再赘述。

区别于现有技术，本发明实施例二可降低无线设备的生产测试成本，改善无线设备厂线的过冗余测试，当无线设备在研发阶段时，只需保证必要参数的情况下，尤其是芯片存在自校准处理时，完全可以通过对测试设备端直接进行一定的信号衰减来模拟空中的衰减，以达到用距离来评估一个无线被测设备射频性能的好坏，并可筛选出如漏焊天线，器件对地短路或RF信号对天线开路等通用故障引起的不良。

其中，如图4所示，本发明实施例三还提供一种测试无线设备的系统100，包括：无线被测设备110、测试设备120、衰减电路130、天线140以及网络分析仪150；其中，

无线被测设备110端发送并接收无线信号；

测试设备120端通过衰减电路130与天线140连接，通过天线140发射并获取无线信号；

确定所述衰减电路130的衰减值。

使用网络分析仪150测试测试设备120端阻抗或输入反射参数，并验证信号衰减大小。

其中确定所述衰减电路130的衰减值的步骤具体为：

获取无线被测设备110端与测试设备端120之间所需的总衰减值；

计算无线被测设备110端与测试设备120端之间的空中衰减值；

获得所述衰减电路130的衰减值。

其中确定所述衰减电路130的衰减值的步骤之后，还包括：

利用衰减电路130模拟所述衰减值的空中衰减。具体为：

根据网络分析仪150的阻抗或输入反射参数，在衰减电路130中使用电阻、电容或电感中的至少一种。

使用网络分析仪150测试插入损耗参数，并调节电阻、电容或电感值。

其中，在一个具体的实施例中，本发明的系统中的衰减电路130替换为衰减器，同样可实现检测的目的。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种测试无线设备的方法，其特征在于，包括：

无线被测设备端发送并接收无线信号；

测试设备端通过衰减电路与天线连接，通过天线发射并获取所述无线信号；

确定所述衰减电路的衰减值；

使用网络分析仪测试测试设备端阻抗或输入反射参数，并验证信号衰减大小；确定所述衰减电路的衰减值的步骤具体为：

获取无线被测设备端与测试设备端之间的总衰减值；

计算无线被测设备端与测试设备端之间的空中衰减值；通过公式：Lbf＝32.5+20lgF+20lgD进行计算空中衰减值，其中Lbf表示空中衰减值，D表示距离；F为被测无线设备发送无线信号的频率；

获得所述衰减电路的衰减值。

2.根据权利要求1所述测试无线设备的方法，其特征在于，确定所述衰减电路的衰减值的步骤之后，还包括：

利用衰减电路模拟所述衰减值的空中衰减。

3.根据权利要求2所述测试无线设备的方法，其特征在于，利用衰减电路模拟所述衰减值的衰减的步骤具体为：

根据网络分析仪的阻抗或输入反射参数，在衰减电路中使用电阻、电容或电感中的至少一种；

使用网络分析仪测试插入损耗参数，并调节电阻、电容或电感值。

4.一种测试无线设备的方法，其特征在于，包括：

无线被测设备端发送并接收无线信号；

测试设备端通过可调衰减器与天线连接，通过天线发射并获取无线信号；

确定所述衰减器上的衰减值；

使用网络分析仪测试测试设备端阻抗或输入反射参数，并验证信号衰减大小；确定所述衰减器的衰减值的步骤具体为：

获取无线被测设备端与测试设备端之间的总衰减值；

计算无线被测设备端与测试设备端之间的空中衰减值；通过公式：Lbf＝32.5+20lgF+20lgD进行计算空中衰减值，其中Lbf表示空中衰减值，D表示距离；F为被测无线设备发送无线信号的频率；

获得所述衰减器的衰减值。