中心議題：

• 探究藍牙無線測試技術

解決方案：

• 研究藍牙無線測試方法和指標
• 利用藍牙無線測試儀

藍牙產品製造商為了獲得藍牙商標，必須將其藍牙產品交給BQTF（藍牙認證測試設備）進行測試，並將其測試結果和產品送給BQB（藍牙認證人員）進行審查。藍牙認證比較複雜，每進行一次藍牙認證


，申請者都要向BQRB（藍牙認證評價委員會）交(jiao)納(na)一(yi)筆(bi)可(ke)觀(guan)的(de)費(fei)用(yong)。因(yin)此(ci)，藍(lan)牙(ya)產(chan)品(pin)製(zhi)造(zao)商(shang)非(fei)常(chang)有(you)必(bi)要(yao)進(jin)行(xing)藍(lan)牙(ya)預(yu)認(ren)證(zheng)。藍(lan)牙(ya)測(ce)試(shi)包(bao)括(kuo)兼(jian)容(rong)性(xing)測(ce)試(shi)和(he)互(hu)通(tong)性(xing)測(ce)試(shi)，藍(lan)牙(ya)無(wu)線(xian)測(ce)試(shi)屬(shu)於(yu)兼(jian)容(rong)性(xing)測(ce)試(shi)
，驗(yan)證(zheng)藍(lan)牙(ya)產(chan)品(pin)的(de)射頻性能是否符合藍牙射頻規範。許多OEM廠家直接購買已經獲得藍牙認證的藍牙芯片或模塊
，進而開發藍牙產品
，如移動電話
、個人數字助理（PDA）

、電腦、打印機
、MP3播放器、數字相機
、汽車
、玩(wan)具(ju)等(deng)。由(you)於(yu)不(bu)同(tong)類(lei)型(xing)產(chan)品(pin)的(de)需(xu)要(yao)，可(ke)能(neng)需(xu)要(yao)更(geng)換(huan)天(tian)線(xian)，或(huo)者(zhe)由(you)於(yu)其(qi)它(ta)無(wu)線(xian)模(mo)塊(kuai)或(huo)時(shi)鍾(zhong)模(mo)塊(kuai)的(de)影(ying)響(xiang)


，以(yi)及(ji)電(dian)源(yuan)的(de)變(bian)化(hua)，這(zhe)些(xie)都(dou)會(hui)導(dao)致(zhi)藍(lan)牙(ya)最(zui)終(zhong)產(chan)品(pin)的(de)射(she)頻(pin)性(xing)能(neng)發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua)

，因(yin)此(ci)在(zai)研(yan)發(fa)和(he)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong)必(bi)須(xu)對(dui)該(gai)產(chan)品(pin)的(de)射(she)頻(pin)性(xing)能(neng)進(jin)行(xing)測(ce)試(shi)，以(yi)保(bao)證(zheng)其(qi)無(wu)線(xian)指(zhi)標(biao)符(fu)合(he)藍(lan)牙(ya)射(she)頻(pin)規(gui)範(fan)的(de)要(yao)求(qiu)。

1 藍牙無線測試方法和指標

目前的藍牙無線測試規範的版本為0.91版本，它定義了藍牙無線測試指標及其測試方法。藍牙無線測試配置包括一台測試儀和被測設備（EUT,Equipment Under Test），其中測試儀作為主單元，EUT作為從單元。兩者之間可以通過射頻電纜相連也可以通過天線經空中傳輸相連。測試儀發送LMP指令，激活EUT進入測試模式，並對測試儀與EUTzhijiandelanyalianludeyixiecanshujinxingpeizhi。ruceshifangshishihuanhuihaishifasongfangshi，shifouxuyaojinxingtiaopin，fenzushidanshixifenzuhaishiduoshixifenzu
，fenzudejingheshiPN9，還是00001111
、01010101。測試模式是一個特殊的狀態，出於安全的考慮
，EUT必須首先設為“Enalle”狀態，然後才能空中激活進入測試模式。

下麵介紹藍牙無線指標及其測試方法。

1.1發信機測試

（1）輸出功率

測試儀對初始狀態設置如下：鏈路為跳頻，EUT置為環回（Loop back）。測試儀發射淨荷為PN9，分組類型為所支持的最大長度的分組，EUT對測試儀發出的分組解碼，並使用相同的分組類型以其最大輸出功率將淨荷回送給測試儀。測試儀在低
、中、高三個頻點，對整個突發範圍內測量峰值功率和平均功率。規範要求峰值功率和平均功率各小於23dBm和20dBm
，並且滿足以下要求：如果EUT的功率等級為1，平均功率> 0dBm；如果EUT的功率等級為2
，-6dBm<平均功率<4dBm；如果EUT的功率等級為3
，平均功率<0dBm。

（2）功率密度

初始狀態同（1）
，測試儀通過掃頻
，在240MHz頻帶範圍內找到對應最大功率的頻點，然後以此頻點進行時域掃描（掃描時間為1分鍾）
，測出最大值，要求小於20dBm/100kHz。

（3）功率控製

初始狀態為環回
，非跳頻。EUT分別工作在低、中
、高三個頻點，回送調製信號為PN9的DH1分組。測試儀通過LMP信令控製EUT輸出功率，並測試功率控製步長的範圍，規範要求在2dB和8dB之間。
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（4）頻率範圍

初始狀態同（3），測試儀對EUT回送的淨荷為PN9的DH1分組掃頻測量。當EUT工作在最低頻點時，測試儀找到功率密度下降為-80dBm/Hz時的頻點fL
；當EUT工作在最高頻點時，測試儀找到功率密度下降為-80dBm/Hz時的頻點fH。對於79信道的係統
，要求fL、fH位於2.4～2.4835GHz範圍內。

（5）20dB帶寬

初始狀態同（3），EUT分別工作在低、中、高三個頻點
，回送調製信號為PN9的DH1分組。測試儀掃頻找到對應最大功率的頻點
，並且找到其左右兩側對應功率下降20dB時的fL和fH，20dB帶寬Df = | fH - fL |，要求Df小於1MHz。

（6）相鄰信道功率

初始狀態同（3）, EUT工作頻點分別為第3信道、第39信道和第75信道，回送淨荷為PN9的DH1分組。測試儀掃描整個藍牙頻段
，測試各個信　　道的功率。要求相鄰第2道的泄漏功率小於-20dBm，相鄰第3道及其以上的泄漏功率小於-40dBm。　　

（7）調製特性

初始狀態同（3）, EUT分別工作在低、中、高三個頻點。測試儀以所支持的最大分組長度發送淨荷為11110000的分組
，並對EUT回送的分組計算頻率偏移的峰值和均值
，分別記為Df1max 和Df1avg。測試儀以所支持的最大分組長度發送淨荷為10101010的分組
，並對EUT回送的分組計算頻率偏移的峰值和均值，分別記為Df2max 和Df2avg，要求滿足以下條件：至少99.9%的Df1max滿足 140kHz< Df1max <175kHz
；至少99.9%的Df2max 3115kHz；Df2avg /Df1avg 30.8。

（8）初始載波容限

EUT為環回狀態
，回送淨荷為PN9的DH1給測試儀。測試儀先將鏈路置為非跳頻


，EUT分別工作在低、中、高三個頻點，然後測試儀再將鏈路置為跳頻。測試儀根據4個前導碼計算載波頻率f0，要求與標稱頻率fTX的差小於75kHz。

（9）載波頻率漂移

初始狀態同（3），EUT分別工作在低、中、高三個頻點，回送調製信號為10101010的DH1/DH3/DH5分組。測試儀先根據4個前導碼計算載波頻率f0
，然後每10bitejingheceshiyicipinlv
，qiyuchushizaipindechaweishunshipinlvpiaoyi。zuihouceshiyijiangtiaopindakai，zhongxinceshisuoyoupindianxiadeshunshipinlvpiaoyi。shunshipinlvpiaoyizhijiandechadingyiweipiaoyisulv。duiyuDH1分組，要求每次的瞬時漂移小於25kHz
，對於DH3

、DH5分組
，要求載波瞬時漂移小於40kHz。規範還要求載波漂移速率小於4000Hz/10μs。

1.2 收信機測試

以上介紹了藍牙發信機的無線指標及其測試。對於收信機測試來說，所有指標的測試都是基於誤比特率的統計
，並且至少要統計1600000個比特。眾所周知，在誤幀率較大的情況下統計誤比特率沒有任何意義，因此，為了準確測試收信機的性能，測試儀必須能測試由以下6種情況導致的FER：CRC誤差
、不正確的淨荷長度
、同步字出錯、HEC出錯
、EUT給MT8850A回送NACK分組

、在預期的時隙內沒有收到EUT發送的分組。下麵介紹藍牙收信機的測試。

（1）單時隙靈敏度

初始狀態同1.1（3），EUT分別工作在低、中、高三個頻點
，回送調製信號為PN9的DH1分組。依照藍牙規範的要求
，測試儀控製其輸出功率，以使EUT的收信功率為-70dBm。藍牙規範允許EUT發送的射頻信號具有75kHz的初始誤差和40kHz的頻率漂移，即總共允許有115kHz的誤差。此外，還要考慮調製、符號定時等引起的誤差。假如EUT的收信機性能由一個輸出“完美”信xin號hao的de測ce試shi儀yi來lai測ce試shi

，其qi測ce試shi結jie果guo不bu足zu以yi提ti供gong冗rong餘yu度du來lai適shi應ying真zhen正zheng的de無wu線xian傳chuan輸shu環huan境jing
，用yong戶hu將jiang得de到dao一yi個ge關guan於yu收shou信xin機ji質zhi量liang的de錯cuo誤wu結jie果guo。經jing驗yan告gao訴su我wo們men

，對dui於yu有you擾rao測ce試shi
，藍lan牙ya收shou信xin機ji的de靈ling敏min度du一yi般ban會hui劣lie化hua4~10dB
，具體值與分組長度和藍牙芯片種類有關。測試儀必須支持有擾發射(dirty transmitter),見表1，將幹擾加入到發送的藍牙信號中，每20ms一(yi)組(zu)，從(cong)第(di)一(yi)組(zu)依(yi)次(ci)到(dao)第(di)十(shi)組(zu)，再(zai)返(fan)回(hui)第(di)一(yi)組(zu)，不(bu)斷(duan)重(zhong)複(fu)。此(ci)外(wai)，藍(lan)牙(ya)基(ji)帶(dai)信(xin)號(hao)還(hai)受(shou)一(yi)正(zheng)弦(xian)波(bo)調(tiao)製(zhi)。測(ce)試(shi)儀(yi)對(dui)誤(wu)碼(ma)率(lv)進(jin)行(xing)統(tong)計(ji)，要(yao)求(qiu)誤(wu)碼(ma)率(lv)BER<0.1%。此外，如果有條件的話，最好在跳頻狀態下再重新測試一遍。

（2）多時隙靈敏度

類似於單時隙靈敏度的測試

，不過分組類型為DH3、DH5。

（3）C/I性能

初始狀態同1.1（3）, EUT分別工作在低、中、高三個頻點。測試儀發送的有用信號為淨荷PN9的DH1分組，同時還發送淨荷PN15的藍牙幹擾信號。有用信號和幹擾信號的功率電平參見表2。測試儀進行誤碼率統計，要求BER<0.1%。

（4）阻塞性能

阻塞特性是指在其它頻段存在大的幹擾信號時，接收機接收有用信號的能力。初始狀態同1.1（3）,EUT收發頻點為2460MHz（58號信道）。測試儀不僅發送淨荷為PN9的DH1分組作為有用信號，而且發送頻率為30MHz到12.75GHz之間的連續波幹擾信號。有用信號的功率電平比參考靈敏度高3dB
，參考靈敏度是指滿足一定的誤碼率情況下，接收機可以接收的最小電平。幹擾信號的電平比表3給出的大2dB。測試儀統計誤碼率，如果BER>0.1%,則測試儀記錄此時幹擾信號的頻點,要求頻點的個數小於24。其他條件不變，僅把幹擾信號的電平降為-50dBm，測試儀記錄BER>0.1%時的幹擾信號的頻點，要求其個數小於5個。

（5）互調性能

互調特性是指存在兩個或多個跟有用信號有特定頻率關係（它們的互調產物剛好落在有用信號帶內）的幹擾信號的情況下的接收能力。初始狀態同1.1(3),EUT收發頻點相同，分別為低

、中、高頻點。測試儀不僅發送淨荷為PN9的DH1分組作為有用信號，其功率比參考靈敏度高6dB；而且發送功率為-39dBm

、頻率為f1的正弦波幹擾信號，以及功率為-39dBm
、頻率為f2的PN15調製的藍牙幹擾信號。2倍的f1與f2的差正好等於EUT的收信頻點，並且f2- f1 =3MHz、4MHz或5MHz。測試儀統計誤碼率，要求BER〈0.1%。
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（6）最大輸入電平

即藍牙接收機的飽和電平。初始狀態同1.1(3),EUT工作於低、中、高頻點。測試儀發送淨荷為PN9的DH1分組信號，並控製其發射功率，以使EUT收信機入口處的電平為-20dBm。測試儀統計誤碼率，要求BER〈0.1%。

另外,收發信機均需要測試帶外雜散,即依據ETS或FCC標準，測試EUT在工作狀態和備用狀態下

，30MHz～12.75GHz頻率範圍內的帶外雜散
，包括天線傳導雜散和機箱輻射雜散。

2 藍牙無線測試儀

以上介紹了藍牙無線測試的基本指標。作為藍牙測試儀必須滿足以下要求：為了與EUT建立藍牙鏈路

，測試儀必須具備藍牙協議棧
；為了進行藍牙無線測試，測試儀必須完全支持藍牙測試模式協議；必須能每秒進行1600次跳頻；必須支持“dirty transmitter”。

安立公司推出的藍牙無線綜合測試儀MT8850A完全滿足以上的要求。它完全遵從最新的藍牙無線測試規範0.91版,可以測試8項藍牙無線指標：對於發信機測試輸出功率
、功率控製
、初始載頻
、載頻漂移、調製
；對於收信機，測試單時隙靈敏度、多時隙靈敏度、最大輸入電平。MT8850A的主要特點是準確、迅速、靈活。MT8850A的測試速度非常快
，用於生產線上的典型測試
，即測試功率、頻率、調製和收信靈敏度4個指標隻需要3s，這對於提高藍牙生產線的效率非常有用。用戶可以在MT8850A上對測試腳本進行編輯,測試腳本是一係列藍牙測試項的集合。用戶可以選擇需要的測試項目，並對測試環境進行編輯
，如分組數、跳頻模式等。一旦配置好MT8850A，就可執行單鍵測試。您隻需按一下“RUN”， MT8850A將自動建立一條藍牙鏈路，激活測試模式，自動進行測試並彙報測試結果。

ME7865A是安立公司推出的藍牙無線預認證係統，目前正在申請BQTF。它可以測試藍牙射頻規範所規定的16個無線指標。ME7865A主要由兩台MT8850A、一台頻譜分析儀、一台功率計
、一台PC，一個射頻切換盒構成，儀表之間通過GPIB（通用接口總線）相連，其中一台MT8850A作為主測儀，另一台MT8850A產生藍牙幹擾信號。ME7865A會自動完成16個藍牙射頻指標的測試，並且自動生成Word格式的測試報告，您可以將測試報告提交給BQB.

總結

本(ben)文(wen)本(ben)文(wen)討(tao)論(lun)藍(lan)牙(ya)無(wu)線(xian)測(ce)試(shi)的(de)指(zhi)標(biao)及(ji)其(qi)測(ce)試(shi)方(fang)法(fa)，並(bing)簡(jian)單(dan)介(jie)紹(shao)了(le)安(an)立(li)藍(lan)牙(ya)無(wu)線(xian)測(ce)試(shi)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。學(xue)習(xi)藍(lan)牙(ya)無(wu)線(xian)測(ce)試(shi)方(fang)法(fa)和(he)指(zhi)標(biao)，以(yi)及(ji)介(jie)紹(shao)藍(lan)牙(ya)無(wu)線(xian)測(ce)試(shi)儀(yi)。通(tong)過(guo)本(ben)文(wen)大(da)家(jia)一(yi)定(ding)會(hui)對(dui)藍(lan)牙(ya)無(wu)線(xian)測(ce)試(shi)技(ji)術(shu)有(you)相(xiang)當(dang)的(de)了(le)解(jie)
，希(xi)望(wang)能(neng)對(dui)廣(guang)大(da)讀(du)者(zhe)們(men)有(you)學(xue)習(xi)的(de)幫(bang)助(zhu)。