藍牙射頻設計采用多種系統(tǒng)結構,包括基于中頻和數(shù)字IQ調制器/解調器配置的傳統(tǒng)模擬調制系統(tǒng)。然而,無論采用哪種設計配置,在產(chǎn)品開發(fā)過程中都必須解決以下問題:
全球各地法規(guī)要求。藍牙認證簡單高效的制造測試,RF部分是藍牙設備與其他制造商產(chǎn)品良好兼容性的主要測試內(nèi)容之一。
藍牙設備在ISM頻段工作,通常在2.402GHz至2.48GHz之間的79個通道上運行。通過高斯頻移鍵控制(GFSK)數(shù)字頻率調制技術,可以實現(xiàn)彼此之間的通信。設備之間采用時間重用(TDD),采用極快的跳頻方案,提高擁擠波段鏈路的可靠性。
它采用數(shù)字頻率調制技術,稱為0.5BT高斯頻移鍵控制(GFSK),實現(xiàn)相互通信。也就是說,載波上移157kHz代表“1”,下移157kHz代表“0”,速率為100萬符號(或比特)/秒,然后用“0.5”將數(shù)據(jù)濾波器的-3dB帶寬設置為500kHz,可以限制射頻占用的頻譜。
兩個設備之間通過時間重用(TDD)進行通信。發(fā)送機和接收器在相隔時間內(nèi)交替?zhèn)鬏?,即一個接一個地傳輸。此外,還采用了一種快速跳頻方案(1、600跳/秒),以提高擁擠波段中鏈接的可靠性。聯(lián)邦通信委員會預計波段利用率將繼續(xù)上升,因此可靠性是最基本的要求。
以下是藍牙設備RF部分的一些測試。
功率---輸出放大器是一種選擇,這種選擇無疑可以提高|類(+20dBm)輸出放大器的輸出功率。雖然對電平精度指標沒有要求,但應避免功率輸出過大,以免造成不必要的電池功耗。
無論設計提供的功率是+20dBm還是更低,接收器都需要接收信號強度指示。RSSI信息允許不同的功率設備相互連接??刂品糯笃鞯钠秒娏骺梢詫崿F(xiàn)此類設計中的功率斜率。
與DECT或GSM等其他TDMA系統(tǒng)不同,藍牙頻譜測試不限于單獨的功率控制和調制誤差測試。其測量間隔必須足夠長,以收集斜率和調制的影響。事實上,這不會影響認證。時間選擇測量具有很高的價值,因為它可以快速確定缺陷。一些設計在調制開始前使用未指定的周期,通常用于接收器的準備。
頻率誤差---藍牙規(guī)范中的所有頻率測量都選擇了一個較短的4微秒或10微秒的選擇周期,這將導致測量結果的不確定性,可以從不同的角度來理解。首先,狹窄的時間開口意味著測量帶寬的截止頻率較高,并將各種噪聲引入測量;其次,應考慮誤差機制。例如,在短間隔測量中,來自測量設備的量化噪聲或振蕩器邊帶的噪聲將占很大百分比,這些噪聲影響將在較長的測量間隔內(nèi)平均下降。因此,應考慮這一因素,其設計范圍應超過參考晶體振動引起的靜態(tài)誤差。
頻率漂移---漂移測量結合了10個相鄰數(shù)據(jù)組與跨脈沖的長漂移結果相結合。如果在發(fā)送機設計中使用采樣-保持設計,則可能會出現(xiàn)此誤差。對于其他類型的設計,在波形圖上可以看到4kHz到100kHz的有害成分或噪聲,這表明它可以作為另一種方法來確保電源的良好耦合。
調制---在發(fā)送路徑中,VCO被直接調制。為了避免PLL剝離帶寬中的調制成分,傳輸器件可以打開或使用相位誤差校正(兩點調制)。采樣-維護技術應有效,但應注意避免頻率漂移。除非使用數(shù)字技術調整合成器的頻率比,否則應校準相位調制器,以避免不同數(shù)據(jù)碼調制器響應平坦度低的問題。
藍牙RF規(guī)范應檢查11000和10101010兩種不同代碼的峰值頻率偏移。GMSK調制濾波器的輸出在2.5bit后達到最大值。第一個代碼可以檢查這一點,第二個代碼可以檢查GMSK濾波器的截止點和形狀。理想情況下,1010碼的峰值偏移為1110000的88%,部分設計的發(fā)送比例較高,沒有0.5BT高斯濾波器。最高基本調制頻率為500kHz,比特率為100萬符號/秒。
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