日本蓝牙、wifi等2.4G产品无线认证测试要求及限值参考数值

日本蓝牙、wifi等2.4G产品无线认证测试要求及限值参考数值

下面就简单的介绍下Bluetooth测试方法及限值要求。适用法规为《MIC Ordinance Regulating Radio Equipment Article 49.20》。

早期的蓝牙设备一般为Bluetooth1.1版本以下，这种设备只支持普通调制方式FHSS；目前新的Bluetooth设备均支持Bluetooth2.0以上版本和EDR数据模式。这就使得Bluetooth设备应用越来越广，功能也越来越多。支持EDR数据模式的蓝牙设备通常包含了两种不同的调制方法，在日本MIC法规中要求对不同的调制方法都进行测试，这里我们只介绍一下普通调制模式下的测试，EDR部分基本测试方法与普通调制模式测试方法一样。

主要测试技术指标及对应的测试要求:

1、频率误差测试（Frequency Error Measurement）
调制方式：未调制信号，由于很多被测设备都不能提供测试软件被测设备发射为调制信号，则可以直接用调制信号测试。
测试信道：高中低信道
测试电压：高，中，低（如为适配器供电，且没有电池，可以只测试常压）
测试设备：可以选择频率计，如没有可选用频谱仪或接收机（以下是频谱仪的设置）
连接方法：直接将EUT的RF端口与频谱分析仪相连
EUT设置：发射载波方式或调制方式。



频谱仪设置：
中心频率：测试频率（先找到大频率点，再使用频谱分析仪的peak Center 功能）
扫描带宽：50-100KHz (足够小的扫描带宽才能是频谱仪的显示精度精确的1Hz)
检波方式：Peak
RBW/VBW：10KHz
结果数据：频率测试结果必须精确到1Hz
合格范围：小于50ppm

2、耦合带宽/载频带宽测试（Occupied Bandwidth and Spread-spectrum Bandwidth / Factor）
调制方式：Hopping Mode
测试信道：所有信道
测试电压：高，中，低（如为适配器供电，且没有电池，可以只测试常压）
测试设备：频谱分析仪
连接方法：直接将EUT的RF端口与频谱分析仪相连
 


频谱仪设置：
中心频率：2441MHz
扫描带宽：约85MHz (要求能够测量到所有信道)
RBW/VBW: 1MHz (标准要求为：小于耦合带宽的3%)
检波方式：Peak MAXHOLD
OBW：分别设置为90% 和 99%
测试结果图：包含90%和99%带宽值

3、 杂散骚扰测试（Unwanted Emission Intensity Measurement）
调制方式：定频发射，调制信号
测试信道：高中低
测试电压：高，中，低（如为适配器供电，且没有电池，可以只测试常压）
测试设备：频谱分析仪
连接方法：直接将EUT的RF端口与频谱分析仪相连

 

频谱仪设置：请注意的是需要将30～2387，2387～2400，2483.5～2496.5，2496.5～12500（MHz）各段内的大值标示出来。并且相关频谱仪参数设置如下：
RBW/VBW: 1MHz
扫描带宽分别为：30～2387，2387～2400，2483.5～2496.5，2496.5～12500 （MHz）
测试限值： 30～2387, 2496.5～12500 （MHz）≦-26dBm 2387～2400，2483.5～2496.5（MHz）≦-16dBm 
测试结果：需要将30～2387，2387～2400，2483.5～2496.5，2496.5～12500 （MHz）四段内的大值分别标示出来。

4、天线功率误差测试（Antenna Power Error Measurement）
调制方式：hopping mode
测试信道：所有测试信道
测试电压：高，中，低（如为适配器供电，且没有电池，可以只测试常压）
测试设备：频谱分析仪，信号源，功率计
连接方法：


测试方法：
(1)将信号源的输出端口连接至功率计的RF输入端口，读取功率计的读数为B
(2)功率计读数B+10LOG1/x即为终结果
(3)测试前需要测试duty cycle（请参考8项测试），并记录在报告里

测试结果：测试结果为：（测试值-宣称功率）/宣称功率 * 10^6 * **，宣称功率为自己设置，注意应适当改变使测试结果尽量在-30%左右（多信道时，就是结果的平均值保持在这一数值）。

5、接收机杂散骚扰测试（Limitation of Collateral Emission of Receiver Measurement）
调制方式：接收机模式
测试信道：高中低
测试电压：高，中，低（如为适配器供电，且没有电池，可以只测试常压）
测试设备：频谱分析仪
连接方法：直接将EUT的RF端口与频谱分析仪相连

 

频谱仪设置：
可直接使用软件测试，但注意的是需要将30～1000，1000～12500（MHz）各段内的大值标示出来。
步骤一：RBW/VBW: 100 KHz
扫描带宽1：30～1000 （MHz）
测试限值：≦-54dBm (4nW)
步骤二：RBW/VBW: 1MHz
扫描带宽2：1000～12500 （MHz）
测试限值：≦-47dBm (4nW)
测试结果：需要将30～1000，1000～12500 （MHz）二段内的大值分别标示出来。

6、EIRP天线功率测试（Transmission Antenna Gain (EIRP Antenna Power) Measurement）
调制方式：调制信号
测试信道：高中低
测试条件：只有天线增益大于2.14dBi，才需要测试此项目
测试电压：只测试常压
测试设备：功率计, 接收天线，信号源，发射天线，电波暗室
连接方法：

 

功率计设置：MAX HOLD模式
测试方法：
(1)上面左图为测试方法，右图为替代法校准方法
(2)测试时将EUT置于与测量天线相同高处，旋转测试桌360并更换天线方向以读取大EIRP
(3)测试时应用校准数据修正功率计实际读数
测试结果：将测试结果与传导功率（天线功率误差测试）的测试结果想比较，二者相差不能太多（传导测试值加上天线增益）。有条件的话好是用OTA实验室测试EIRP。

7、3dB波瓣带宽测试（Transmission Radiation Angle Width (3dB Beamwidth) Measurement）
调制方式：调制信号
测试信道：高中低
测试条件：只有天线增益大于2.14dBi，才需要测试此项目
测试电压：只测试常压
测试设备：频谱分析仪，接收天线，电波暗室
连接方法：

 

测试方法：
(1).测试时将EUT置于将EUT置于与测量天线相同高处（如上图）
(2)设置频谱分析仪：
中心频率：测试频率
RBW: 1MHz; VBW: 1MHz
Span: 0Hz
扫描时间：等于转台转一圈的时间
扫描方式：单次扫描
(3)按照步骤2进行设置频谱分析仪
(4)同时开启转台和频谱分析仪的扫描（频谱分析仪按**键）。此时频谱分析仪得出的曲线即为EUT的主频在360度方向的发射功率，将此数据读取出来
结果记录：
根据测试方法步骤4的数据做成方向图，找到大值并记为Pt, 再分别找到左右方与Pt点相差3dB的近点，记下左右两点的角度指A1，A2。 ︳A1-A2 ︳即为终结果。

8、占空比测试（Duty Cycle Measurement）
EUT模式：定频发射，调制方式
测试信道：高中低
测试设备：频谱分析仪
连接方法：直接将EUT的RF端口与频谱分析仪相连

 

频谱仪设置：
Span：0HZ
检波方式：Peak
扫描方式：单次扫描即可
扫描时间：根据实际情况调整，一般数据图清晰可读即可
测试结果主要用于功率误差测试项的计算。

9、占用时间测试（retention time）
EUT模式：跳频模式
测试信道：全部
测试设备：频谱分析仪
连接方法：直接将EUT的RF端口与频谱分析仪相连

 

测试方法：
先选中一个被测设备所使用的信道，将频谱仪设置到对应信道频率点，Span 设置为0Hz，RBW小于行道道宽1MHZ即可，设置扫描时间为 [0.4s*跳频信道数量]，一般为[0.4s*79]，单次扫描，记下数据图，数出频率使用次数N
设置扫描时间为约50ms，单次扫描， 多试几次，直到扫到一个Pulse，读出一个Pulse所占时间宽度t。
Retention time = N * t
限值要求Retention time < 0.4s

10、干扰防护和载波侦听（Radio Interference Prevention Capability & Carrier Sense Capability Measurement）
由于这两种方法没有测试数据，也不涉及到不同设置方法，因此在这里就不作过多描述了。