以CPL天线为W-Fi装置实现无线耦合测试

2015-03-26 11:08:21   来源:ck365   

关键字: CPL天线  W-Fi装置  无线耦合测试

悬而未决的产线问题

使用空中下载(OTA)的无线传输的方式(也称为无线耦合模式)为待测物(DUT)的RF部份进行测试,一直是许多ODM与OEM厂商多年来努力想要达成的目标。事实上,采用与DUT天线直接无线耦合以避免RF实体连接的测试模式已历经多方尝试了,但由于以下种种原因而无法得到令人满意的结果:

‧大部份的天线主要依靠电场进行传输,即使DUT的位置些微改变,也会让测试结果出现很大的变化。

‧相对于稳定的测试作业,具有多支天线的DUT上各天线之间的交互耦合通常会太强。

‧甚至要从整合于PCB的2.4GHz与5GHz小型天线取得高效能也相当具有挑战性,尤其是高度全向性以及效率达60-80%的天线。

然而,这些要求正是进行OTA测试的基本必要条件,透过一款结合CPL天线与测试设备实现的无线耦合测试方案,可望满足所有的要求,在Wi-Fi产品的生产制造过程中实现精确且低成本效益的测试。

CPL天线是一款结合磁圈辐射器与同位电场辐射器的复合式天线。相较于传统天线技术只激励电辐射器或磁辐射器,CPL天线同时激励两种辐射器,大幅提高了性能与辐射效率(达90%)。

OTA/耦合测试概念验证

为 了验证以CPL天线与生产级测试治具进行OTA测试的概念,DockOn已经使用网络分析仪以及LitePoint IQxel80对数十种DUT进行了大量测试作业。为了避免由于使用不同测试仪器而造成的结果差异,所有的主动测试都采用同一台IQxel80进行量测。 虽然从已有的测试结果中可以得到相当好的关连性,但针对更多待测组件进行重复性测试,可望取得更准确与完整的统计结果。测试的项目包括:

‧待测电路裸板测试结果的可重复性,以及在多个不同测试位置的耦合损耗。

‧在涵盖2.4-2.5GHz及5-6GHz频段的不同频段进行测试。

‧以产品测试脚本为具备完整功能的DUT进行超过25次的量测,以验证结果的可重复性。

‧为非指定天线进行交互耦合量测。

‧在OTA与传导模式下为DUT进行校正与测试结果比较。

‧在近场耦合下的天线特性以及非完美RF连接器影响测试结果。

简单地说,实验数据显示,在2.4-2.5GHz与5-6GHz频段下,针对RF传输校正与验证以及接收时,采用OTA模式的天线性能、设定与匹配度均较采用传导模式时更具有可重复性。

首先,当板间距离为3mm并使用CPL天线时,OTA模式的耦合损耗非常低,在2.4-2.5GHz和5-6GHz频段时的损耗分别低于7.6dB与 12dB。其次,以3mm间距进行耦合时不至于产生失调或感应度降低的现象,在5-6GHz频段的频率响应也具有高线性度。此外,在两组频段的变化范围都 小于+/-0.7dB,实现高精确度。

再者,为相同的DUT重复进行OTA主动测试以验证测试设定,可测得不错的传输功率标 准差结果,而平均脚本测试的整体结果,可得到的数据在2.4GHz及5-6GHz分别为0.21dBm及0.28dBm。最后,比较在OTA及传导模式下 的DUT测试结果,在2.4-2.5GHz频段时十分匹配,二者的平均标准偏差均为0.2dBm;而在5-6GHz频段,OTA及传导模式分别为 0.44dBm及0.63dBm。

验证结果的采样

以下为验证与比较在OTA与传导模式下所测量的数据结果。

 

\

 

 

\

 

表1:以十片裸板进行重复测试取得的耦合损耗S21

S 参数的测量可作为OTA测试技术的一种验证方式:以半柔性的电缆线将DUT裸板上的天线Ai及参考裸板上的天线ARj连接至网络分析仪,在考虑缆线损耗的 条件下,测量天线间的无线能量传输。针对多片电路板重复同样的测试时,必须考虑各种不同天线组合的耦合情况,以便验证在FR4 PCB产品上天线性能的稳定度──在i=j时,Ai与ARj之间的低耦合损耗,以及在i≠j时,对Ai与ARj之间交叉耦合抑制。

[1] [2] [3]
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
编辑:什么鱼
本文引用地址: http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2015/0326/article_11180.html
[发表评论]
[加入收藏]
[打印本页]
[关闭窗口]
[返回顶部]
[RSS订阅]
小广播
每日新闻
最热点击
本周热门资源推荐
EEWORLD独家
论坛精华
精选博文