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藍(lán)牙低功耗方向定位及測(cè)試 ②

藍(lán)牙低功耗方向定位及測(cè)試 ①


四、MT8852B支持的AoA/AoD射頻測(cè)試功能



4.1 輸出功率(Output Power)


恒音擴(kuò)展(CTE)部分中的Tx等級(jí)變化會(huì)影響到相位檢測(cè)精度。該測(cè)量將恒音擴(kuò)展部分用傳統(tǒng)輸出功率測(cè)量方式來計(jì)算,得出平均功率值和峰值功率值,判斷是否在目標(biāo)測(cè)量范圍。圖7所顯示的是AoA發(fā)射的實(shí)際測(cè)量數(shù)值。


圖 7   輸出功率測(cè)量界面


4.2 載波頻率偏移量和漂移量(Carrier Frequency Offset and Drift)


與陣列天線同步接收不同,通過天線切換的分時(shí)接收信號(hào)用于計(jì)算相位差。因此,為了保持相位差精度,恒音擴(kuò)展(CTE)部分必須符合規(guī)定的頻率,并且需要降低頻率偏差。


傳統(tǒng)的載波頻率偏移是基于前導(dǎo)來進(jìn)行測(cè)量,傳統(tǒng)的漂移是基于時(shí)間變化來進(jìn)行測(cè)量。而這里的測(cè)量是對(duì)恒定音調(diào)擴(kuò)展來進(jìn)行測(cè)量。


對(duì)前導(dǎo)和payload中的16 μs進(jìn)行測(cè)量,得到平均頻率f0和fp(如圖8所示)。另外還需每16 μs對(duì)恒音擴(kuò)展(CTE)測(cè)量得到頻率均值(圖9所示)。


          

圖 8  恒音擴(kuò)展(CTE) 參考頻率 (f0, fp)


圖 9  恒音擴(kuò)展(CTE) 頻率漂移


然后,根據(jù)Payload部分的平均絕對(duì)頻移Δf1avg來計(jì)算得到fsi(=f3maxi - Δf1avg),以判斷是否滿足:



圖 10 顯示MT8852B測(cè)量該用例的屏幕顯示。為了遵循規(guī)范,MT8852B嚴(yán)格檢測(cè)符號(hào)時(shí)序,來確保每個(gè)頻率測(cè)量位置。其方式與通常的載波頻率偏移和漂移一樣。


圖 10  載波頻率偏移和漂移測(cè)量示意圖


4.3 發(fā)射功率穩(wěn)定性(Tx Power Stability)


由于AoD傳輸使用分時(shí)來進(jìn)行天線切換,因此切換時(shí)序和響應(yīng)將對(duì)相位差值的計(jì)算產(chǎn)生影響。因此,恒音擴(kuò)展(CTE)必須以穩(wěn)定的功率等級(jí)來傳輸。此外,其在天線之間的功率變化必須很小。


如圖2所示,恒音擴(kuò)展(CTE)有3個(gè)間隔,分別稱為Reference period,Switch slot和Sample slot,用于天線切換定時(shí)。天線切換必須在切換時(shí)隙內(nèi)執(zhí)行完畢。如果天線切換超過Switch slot間隔,那么Reference period和Sample slot間隔會(huì)受到影響。


在判斷發(fā)射功率穩(wěn)定性時(shí),測(cè)量平均功率PREF,AVE與參考周期的最大偏差范圍PREF,DEV的比值,以及參考周期和采樣時(shí)隙的平均功率Pn,AVE,還有每個(gè)時(shí)隙的最大偏差范圍Pn,DEV(其中n是每個(gè)時(shí)隙的數(shù)量)必須滿足以下條件:


· PREF,DEV/PREF,AVE < 0.25

· Pn,DEV/Pn,AVE < 0.25


圖11和12所示該測(cè)量項(xiàng)的截圖。使用MT8852B測(cè)量每個(gè)功率時(shí),每個(gè)測(cè)量間隔的位置根據(jù)符號(hào)時(shí)序來準(zhǔn)確確定,以按照規(guī)范進(jìn)行測(cè)量。如圖12所示,Sample時(shí)隙的Pn,DEV/Pn,AVE的最壞結(jié)果值顯示在屏幕上,以便一目了然地判斷所有采樣時(shí)隙是否滿足要求。


圖 11  發(fā)射功率穩(wěn)定性測(cè)量(參考周期,時(shí)隙典型值)


圖12  發(fā)射功率穩(wěn)定性測(cè)量(每個(gè)時(shí)隙)


4.4 BLE 數(shù)據(jù)包生成擴(kuò)展


MT8852B提供BLE數(shù)據(jù)包制作功能,以用于輸出任何低功耗信號(hào)。此功能已擴(kuò)展可輸出AoA/AoD信號(hào)。設(shè)置畫面如圖13所示。通過設(shè)置恒音擴(kuò)展(CTE)類型和切換時(shí)間長(zhǎng)度參數(shù),用戶可以在所需的測(cè)量條件下進(jìn)行相關(guān)測(cè)試,包括射頻測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中未做要求的AoA和AoD靈敏度測(cè)試。


圖 13     BLE 數(shù)據(jù)包生成設(shè)置(CTE 設(shè)置)


五、結(jié)論


本文對(duì)MT8852B中的測(cè)向功能進(jìn)行了介紹,并羅列了一些測(cè)試用例。作為藍(lán)牙聯(lián)盟成員,安立將繼續(xù)支持新藍(lán)牙技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā),以提供整體解決方案,方便客戶進(jìn)行相應(yīng)的產(chǎn)品開發(fā)與生產(chǎn)。


參考:

Bluetooth CoreSpecification revision v5.2 (2019-12)

Bluetooth Radio Frequency(RF)/Bluetooth® Test Suite revision RF.TS.p30 edition 2 (2020-1)

Bluetooth Radio Frequency PhysicalLayer (RF PHY)/Blue- tooth® Test Suite revision RF-PHY.TS.p15 (2020-1)

Bluetooth Core SpecificationVersion 5.2 Feature Overview ver- sion 1.0 (2020-01)


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