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蓝牙BT测试小知识之一:蓝牙channel 信道号的配置说明

  • 分类:WIFI测试小知识
  • 作者:Robert Liu
  • 来源:iTest
  • 发布时间:2020-06-10 00:00
  • 访问量:

蓝牙BT测试小知识之一:蓝牙channel 信道号的配置说明

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根据不同的待测物的蓝牙协议版本规格,从BT 1.0 BasicRate(BR) BT 2.0 Enhanced Data Rate(EDR) ,到BT 4.0开始出现的Low Energy(LE) 。蓝牙技术联盟(Bluetooth Special Interest Group,简称SIG)维护着蓝牙核心规范,也一直在对功耗、速率、和最新的物联网功能上面寻找着扩展和平衡。

首先是相同点,蓝牙类设备的BR/EDRLEAMPRF都使用2.4GHz ISM(Industrial Scientific Medical) 频段,频率范围是2.400-2.4835 GHz

1. 蓝牙频率及RF信道号示意图

不同之处在于,BR/EDR模式的设备工作频率在ISM频率范围内被分成79channel,每一个channel占用1MHz的带宽,在0 channel78 channel之外设立guard band(保护带宽,Lower Guard Band2MHzUpper Guard Band3.5MHz)

LE模式的设备工作频率在ISM频率范围内被分成40channel,每一个channel占用2M的带宽,在0 channel39 channel之外设立guard band(保护带宽,低频Lower Guard Band2MHz,高频Upper Guard Band3.5MHz)。

另外,需要注意的是蓝牙设备的信令工作模式默认是跳频模式(frequency hopping pattern),做非信令模式射频测试时,需要设置待测物为固定频点模式,方便对连续发射或接收的测试信号做统计和分析。

   极致汇仪公司的WT-20x系列设备和WT-328设备都支持2.4G频段的载波信号发射和接收,并预制了Wi-Fi,BT,Zigbee等相关多个模式的测试波形文件,可以用来做交钥匙(Turn Key)模式的测试系统或生产系统集成。

2. WT-20x设备的WLAN Meter软件界面

在测试Bluetooth蓝牙信号的射频指标时,需要用芯片商提供的工具,切换操作模式为非信令模式,并手动配置需要待测物发射在不同的频点上发射特定的载荷数据包,例如0101010111110000 payload。对于不同的调试工具,可能会显示不同的信道号范围0~391~360~78 等等,本文会着重介绍如何在WT-20x仪器的测试软件WLAN Meter界面和DUT的配置界面进行正确的配对设置。

   本次以Realtek厂商的蓝牙调试工具RTLBTAPP为例,如果测试的待测物芯片规格是支持EDR的,在工具的配置页面应该有如下的channel参数可以配置,对应频点未直接显示,可以按照CH0 2402的中心频点,每个频道号加1M的模式手动计算,公式Fc = 2402 + k MHz, k = 0, 1, 2...,78


 

3. DUT 工具信道CH 0的频点对应2402设置图示

    对于BLE only的设备测试时,待测物的频道号和WLAN Meter的频点对应关系为CH0 2402的中心频点,每个频道号加2M的模式手动计算,公式Fc = 2402 + k * 2 MHz, k = 0, 1, 2...,39


 

图4. BLE的RF CH19 对应2440MHz频点或BR的CH38信道

另外,要注意一点,有Data channel Index、Advertising channel index的标记,有些芯片的工具是以该index作为信道标记的,测试设备主要关注待测物的实际工作频点,所以请对应RF channel一栏的信道号或频点为参数依据,用RF中心频点作为设置参数在WLAN Meter软件中设置。

图5. BLE信道划分及映射关系

图6. WLAN Meter测试BLE_1M 信号的频谱及时域功率图

   总而言之,测试设备(EUT)的参数以实际的射频信号的工作频率为基准,输入信号的射频模式对应可搭配不同的信号编码或协议标记,以信号的中心频点作为设置一定不会错。如果遇到蓝牙测试,采集信号后,只能在Power图看到功率,但Spectrum 图看不到频域信号,记得滚轮缩放图表看看是否信号在其它位置上,因为WT-20x设备可采集信号带宽超过100MHz。

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