BLE产品测试的“硬”指标

NXP管管

BLE产品测试的“硬”指标

目前恩智浦有多个BLE产品如QN、KW系列，支持BLE4.0、BLE5.0。

今天小编在这里和大家聊一聊在硬件测试中需要关注的硬指标，通常每个硬件都要经过原理图设计、PCB设计、工厂生产，然后到硬件性能测试等环节。
这里的“硬”指标是指大家在做完硬件设计后，产品需要关注和进行测试的BLE RF参数指标。

一、Bluetooth LE产品主要关注的指标
Receiver Sensitivity – 接收灵敏度
TX output power – 发射功率
Carrier frequency offset – 发射频率偏差
(晶体精度和晶体负载电容会影响到这个参数，请严格按照datasheet/UM中的晶体参数选型)
Modulation characteristics – 调制特性
TX Harmonic emissions – 发射谐波分量
这是FCC CE认证测试项。对于测试这个项目，通常我们建议在RF端口增加Π型匹配网络用于滤掉H2、H3、H4上的谐波，如果产品需要通过FCC CE认证，请严格按照datasheet/UM中设计要求增加Π型网络设计。

更多的一些测试项，如In-Band emissions，blocking performance，intermodulation performance，and C/I- selectivity performance。
这些测试项属于芯片级性能指标，我们在芯片级测试中包含了这些测试项的测试，硬件设计中基本上不会影响到这些测试项的性能参数，对应的性能参数可以在Datasheet中查询。

下图来自于Bluetooth RF-PHY.TS.4.0.1，是关于RF物理层的测试架构图：

通常我们需要关注的测试项如红色标注部分，产品的硬件设计会对这些测试项的参数产生影响。

二、测试连接设置
首先：测试BLE RF PHY中的测试项中，有些项目需要芯片处于测试模式（DTM）才能测试。
如QN9080需要使用HCI block box project，编译后download到芯片中，使芯片进入测试模式。

下面的连接是基于R&S CBT仪器，推荐使用自动测试工具CBTgo配合仪器来测量BLE RF PHY的参数，其它综测仪连接方式和自动测试工具请参考仪器厂商的应用手册。
通过射频线缆或连接器连接被测板的RF Port和仪器RF Port用于RF信号传输(图中蓝线)

连接仪器的USB COM和被测板的UART用于HCI命令的通讯（图中绿线）

通过GPIB线连接PC与仪器用于自动测试的控制

其次：对于上述提到的TX Harmonic emissions测试项，在FCC CE认证中需要设备处于发射连续的单载波，需要download专门用于FCC认证的固件。

例如QN908x系列需要用SDK中的Genfsk project，编译后下载到芯片中，通过串口命令的方式使芯片使能相应的模式。

三、测试设备
目前市面上有多种综测仪可以测量BLE RF PHY中的参数，这里简单列举了一下常用的仪器型号：

四、BLE RF PHY参数范围

顺便整理了一下BLE RF PHY Specification供大家参考，这是蓝牙组织对BLE RF PHY中的测试项参数范围的规定，并且这些参数范围适用于BQB认证。

特别提醒

在硬件设计时，需要考虑预留ISP（Chip mode）、UART_TX、UART_RX、RESET、GND、VCC等测试点，用于下载firmware和连接测试仪对产品进行硬件性能的测试。

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