CN115801631A - 批量提高WiFi输出功率稳定性的测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种批量提高WiFi输出功率稳定性的测试方法，包括依次连接的射频放大芯片、第一匹配电路、滤波器、第二匹配电路和射频扣线，还包括校准系统和生产系统，所述校准系统包括设于所述射频扣线和射频放大芯片之间的测试仪器以及校准软件，所述的测试方法包括：首先利用所述校准系统在生产前提取一定数量本批次的WiFi产品样机，对提取的WiFi产品样机通过校准逻辑进行测试，生成本批次WiFi产品的校准数据；然后利用所述生产系统在产测过程中直接写入所述校准数据后对WiFi产品进行测试；本发明既可以确保WiFi产品输出功率一致性又提升产品生产测试效率。

Description

批量提高WiFi输出功率稳定性的测试方法

技术领域

本发明涉及路由器测试技术领域，特别是一种批量提高WiFi输出功率稳定性的测试方法。

背景技术

WiFi网络的方便和高效使其在近几年得到迅速地普及，家庭、小型办公和企业无线覆盖是其主要应用场景。WiFi技术具备覆盖范围广、传输速度快、厂商进入门槛低等特点。当前市场上存在不同规格的WiFi路由器，质量情况参差不齐。用户端呈现覆盖不足、穿墙能力不足、连接不稳定等现象。WiFi信号输出功率、信号质量和接收灵敏度是用户端无线性能体验良好的关键因素。

过低的输出功率会造成路由器覆盖距离不足、穿墙能力不足的问题。过高的输出功率会造成路由器端信号质量下降，显示信号良好但无法接入或者体验差的问题。接收灵敏度差也会导致无法接入、体验差。为保证良好的用户体验需要从设计端、生产测试端进行优化和保障。为确保输出功率稳定，一般采用反馈电路对输出的射频信号进行采样，采样信号反馈到WiFi芯片，WiFi芯片内部功率控制单元对目标功率和实际输出功率进行对比，通过微调内部寄存器，使目标功率和实际输出功率达到预定误差来完成功率校准。

如图1和图2所示，图1和图2为现有的两种WiFi技术硬件电路示意图，为确保WiFi路由器一定的输出功率，射频链路中引入放大电路。反馈电路可以较好的对放大芯片输出功率(测试点1)进行控制。为滤除带外信号杂散和外部干扰信号，射频放大芯片之后一般需要滤波器电路进行处理，同时，为了将射频传导功率耦合至空口，在射频扣线之后一般会配置天线。为确保链路阻抗匹配需要配置第一和第二匹配电路，实际测试点2为产品最终传导输出功率，由于匹配电路、滤波器的引入插损，需要将该插损数值进行校准，以达到测试点2同目标输出功率的一致。针对WiFi类产品，业内普遍采用的校准方法是在产线进行单台产品逐一校准，现有方案存在以下问题：

首先，由第一、二匹配电路、滤波器和射频扣线组成的链路在不同频率下存在一定的衰减，导致测试点2输出功率下降；

其次，由于器件的厂家、批次差异会导致测试点2处输出功率的波动。以上两点影响整机射频输出功率，输出射频功率低会导致产品穿墙和覆盖能力下降，输出功率过高会导致信号质量下降；

再次，为确保产品出厂性能，现有方案普遍在产线对每台设备进行校准，再将校准数据烧写仅设备后进行测试，引入较多的测试时间，影响产线产测效率。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种批量提高WiFi输出功率稳定性的测试方法，本发明既可以确保WiFi产品输出功率一致性又提升产品生产测试效率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种批量提高WiFi输出功率稳定性的测试方法，包括依次连接的射频放大芯片、第一匹配电路、滤波器、第二匹配电路和射频扣线，还包括校准系统和生产系统，所述校准系统包括设于所述射频扣线和射频放大芯片之间的测试仪器以及校准软件，所述的测试方法包括：

首先利用所述校准系统在生产前提取一定数量本批次的WiFi产品样机，对提取的WiFi产品样机通过校准逻辑进行测试，生成本批次WiFi产品的校准数据；

然后利用所述生产系统在产测过程中直接写入所述校准数据后对WiFi产品进行测试。

作为本发明的进一步改进，对提取的WiFi产品样机通过校准逻辑进行测试，生成本批次WiFi产品的校准数据具体包括以下步骤：

步骤1、进入校准模式，校准软件控制路由器样机输出预期目标功率P0_ijk，其中i为信道编号，j为速率编号，k为协议编号；

步骤2、将射频放大芯片的输出功率点作为测试点1，将WiFi产品样机的最终传导输出功率点作为测试点2；校准软件控制测试仪器测试路由器样机的测试点2实际输出功率Pr_ijk；

步骤3、计算在当前信道/速率/协议下测试点1和测试点2之间的衰减量Loss_ijk＝Pr_ijk-P0_ijk；

步骤4、重复步骤1-步骤3，历遍所有信道、协议和速率，得到不同信道/速率/协议下测试点1和测试点2之间的衰减量；

步骤5、切换不同的PCBA，步骤1-步骤4，将测得的衰减量Loss_ijk采用格拉布斯准则法进行分析并剔除异常数据，再将合法数据进行平均，得到校准参数Avg_Loss_ijk。

作为本发明的进一步改进，利用所述生产系统在产测过程中直接写入所述校准数据后对WiFi产品进行测试具体包括：

在对WiFi产品测试前将校准系统生成的校准参数Avg_Loss_ijk写入产线每台待测设备校准数据模块；

假设需要待测设备输出功率为Pt,测试点1到测试点2的实际衰减为Loss_act，将反馈电路数据和校准数据模块中当前信道速率的衰减值进行换算，使测试点1输出功率为Pt+Avg_Loss_ijk，则测试点2实际输出功率Pr′_ijk＝Pt+Avg_Loss_ijk-Loss_act≈Pt。

本发明的有益效果是：

本发明可以弥补后端射频电路引入衰减量，确保WiFi产品最终输出功率准确度，解决不同批次物料性能差异引起的产品最终输出功率异常和偏差；而且可以有效产线单工位测试时间，提升测试效率。

附图说明

图1为现有的其中一种WiFi技术硬件电路示意图；

图2为现有的另外一种WiFi技术硬件电路示意图；

图3为本发明实施例中校准系统的结构示意图；

图4为本发明实施例中测试方法的流程图；

图5为本发明实施例中第一批样机校准前功率偏差示意图；

图6为本发明实施例中第一批样机校准后功率偏差示意图；

图7为本发明实施例中第二批样机校准前功率偏差示意图；

图8为本发明实施例中第二批样机校准后功率偏差示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

实施例

一种批量提高WiFi输出功率稳定性的测试方法，本实施例的方法不采用产线单台逐一校准模式，采用在生产前提取一定数量本批产品样机，对提取样机进行测试，对异常数据进行排除、计算，生成本批次产品校准数据，在产测过程中直接写入校准数据后进行测试，省略了现场校准环节，节省产测耗时。

本实施例的校准系统包含被校准WIFI路由器、射频测试仪、电脑和校准软件，如图3所示；本实施例的路由器分为校准模式和正常模式两种工作状态，校准模式仅用于校准过程，该过程中功率校准软件通过校准通道直接控制初级放大单元，主要校准流程如图4所示。

假设设定路由器所有信道和速率下路由器在测试点2输出功率为P₀为例，校准过程如下：

第一步：进入校准模式，电脑上校准软件控制路由器输出预期目标功率P0_ijk，i为信道编号(CH1、CH6、CH13、CH36、CH100、CH149，至少包括但不限于以上行到)，j为速率编号(MCS0、MCS5、MCS11，至少包括但不限于以上速率)，k为协议编号(11g、11n、11ax,至少包括但不限于以上协议)。

第二步：将射频放大芯片的输出功率点作为测试点1，将WiFi产品样机的最终传导输出功率点作为测试点2；校准软件控制测试仪器测试路由器样机的测试点2实际输出功率Pr_ijk。

第三步：计算在当前信道/速率/协议下测试点1和测试点2之间的衰减量Loss_ijk＝Pr_ijk-P0_ijk。

第四步：重复第一步至第三步，历遍所有信道(CH1、CH6、CH13、CH36、CH100、CH149)、协议(11g、11n、11ax)和速率(MCS0、MCS5、MCS11)，针对不同的产品可以对信道、速率和协议进行更换。

第五部：切换不同的PCBA，重复第一至四步，将测得的Loss_ijk采用格拉布斯准则法进行分析并剔除异常数据，再将合法数据进行平均，得到校准参数Avg_Loss_ijk。

本实施例后续生产测试环节，在产品测试前将校准系统生成的降准参数Avg_Loss_ijk写入产线每台待测设备校准数据模块。假设需要待测设备输出功率为Pt,测试点1到测试点2的实际衰减为Loss_act，将反馈电路数据和校准数据模块中当前信道速率的衰减值进行换算，使测试点1输出功率为Pt+Avg_Loss_ijk，则测试点2实际输出功率Pr′_ijk＝Pt+Avg_Loss_ijk-Loss_act≈Pt，达到预期结果。

针对不同批次物料，在生产测试前需要从该批次生产的PCBA中抽取至少3pcs进行校准，形成新的校准数据。生产过程中，产测工具直接将形成的新校准数据写入路由器校准数据单元，在正常模式下进行生产检测。

三台样机在2.4G/11ax/MCS0条件下在不同信道下要求输出22.5dBm为例,从图5和图6分析，在未进行校准前，产品最终平均输出功率(测试点2)较目标功率平均低，经过本实施例所述方法进行校准，整机最终输出功率偏差控制在±1.5dBm之内。

如图7和图8所示，为确保物料供应，第二批样机更换第一、二匹配电路、滤波器厂家，从图7、图8可以看出，第二批产品在功率校准前，输出功率下降约0.4dB,功率偏差达到-2.5dB,经校准后功率偏差控制在±1.5dB之内。有效解决物料批次性差异引起的输出功率波动。

可以看出，本实施例解决了路由器产品实际输出输出功率一致性差的问题，解决了不同批次物料特性差异引起的输出功率差异问题；而且解决了降低WiFi路由器产品产测时间过长的问题，在保障产品质量的情况下，提升产品生产测试效率。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种批量提高WiFi输出功率稳定性的测试方法，包括依次连接的射频放大芯片、第一匹配电路、滤波器、第二匹配电路和射频扣线，其特征在于，还包括校准系统和生产系统，所述校准系统包括设于所述射频扣线和射频放大芯片之间的测试仪器以及校准软件，所述的测试方法包括：

首先利用所述校准系统在生产前提取一定数量本批次的WiFi产品样机，对提取的WiFi产品样机通过校准逻辑进行测试，生成本批次WiFi产品的校准数据；

然后利用所述生产系统在产测过程中直接写入所述校准数据后对WiFi产品进行测试。

2.根据权利要求1所述的批量提高WiFi输出功率稳定性的测试方法，其特征在于，对提取的WiFi产品样机通过校准逻辑进行测试，生成本批次WiFi产品的校准数据具体包括以下步骤：

步骤1、进入校准模式，校准软件控制路由器样机输出预期目标功率P0_ijk，其中i为信道编号，j为速率编号，k为协议编号；

步骤2、将射频放大芯片的输出功率点作为测试点1，将WiFi产品样机的最终传导输出功率点作为测试点2；校准软件控制测试仪器测试路由器样机的测试点2实际输出功率Pr_ijk；

步骤3、计算在当前信道/速率/协议下测试点1和测试点2之间的衰减量Loss_act＝Pr_ijk-P0_ijk；

步骤4、重复步骤1-步骤3，历遍所有信道、协议和速率，得到不同信道/速率/协议下测试点1和测试点2之间的衰减量；

步骤5、切换不同的PCBA，步骤1-步骤4，将测得的衰减量Loss_ijk采用格拉布斯准则法进行分析并剔除异常数据，再将合法数据进行平均，得到校准参数Avg_Loss_ijk。

3.根据权利要求2所述的批量提高WiFi输出功率稳定性的测试方法，其特征在于，利用所述生产系统在产测过程中直接写入所述校准数据后对WiFi产品进行测试具体包括：

在对WiFi产品测试前将校准系统生成的校准参数Avg_Loss_ijk写入产线每台待测设备校准数据模块；

假设需要待测设备输出功率为Pt,测试点1到测试点2的实际衰减为Loss_act，将反馈电路数据和校准数据模块中当前信道速率的衰减值进行换算，使测试点1输出功率为Pt+Avg_Loss_ijk，则测试点2实际输出功率Pr′_ijk＝Pt+Avg_Loss_ijk-Loss_act≈Pt。

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