一、引言
隨著藍(lán)牙技術(shù)的升級迭代，越來越多的產(chǎn)品開始以藍(lán)牙為載體進(jìn)行信息傳輸，其應(yīng)用場景一直不斷擴(kuò)展，包括消費(fèi)類電子、汽車電子、智能家電、工業(yè)、醫(yī)療等多重領(lǐng)域。目前，市場上已有數(shù)以百億的藍(lán)牙設(shè)備，并且這個(gè)數(shù)字在未來依然會(huì)呈現(xiàn)增長趨勢。按照藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟（Bluetooth Special Interest Group，簡稱SIG）要求，任何一個(gè)藍(lán)牙設(shè)備必須通過藍(lán)牙協(xié)議測試認(rèn)證，才能進(jìn)入市場。因此，在研發(fā)和生產(chǎn)的過程中，對藍(lán)牙設(shè)備進(jìn)行射頻一致性測試至為關(guān)鍵，以保證其無線指標(biāo)符合藍(lán)牙射頻規(guī)范的要求。
二、藍(lán)牙發(fā)展歷程
藍(lán)牙在發(fā)展過程中，經(jīng)歷了若干次標(biāo)準(zhǔn)的變化和技術(shù)的更新。藍(lán)牙1.1版本正式列入IEEE 802.15.1標(biāo)準(zhǔn)，但作為早期技術(shù)，存在抗干擾性差、數(shù)據(jù)泄露等問題；藍(lán)牙2.0版本之后，新增EDR技術(shù)，提高了藍(lán)牙設(shè)備的傳輸速率；藍(lán)牙3.0版本功耗明顯降低，新增可選技術(shù)High Speed，傳輸率是藍(lán)牙2.0的八倍；藍(lán)牙4.0版本提出了傳統(tǒng)藍(lán)牙（BR）、高速藍(lán)牙（EDR）和低功耗藍(lán)牙（BLE）三種模式，傳輸技術(shù)有了很大提升，其中最重要的就是BLE低功耗功能；藍(lán)牙5.0版本在低功耗模式下具有更快更遠(yuǎn)的傳輸能力；藍(lán)牙5.2版本增強(qiáng)ATT協(xié)議，LE功耗控制和信號同步，連接更快，更穩(wěn)定，抗干擾性更好。
三、測試方案
我司北京度緯科技有限公司推出的測試方案支持傳統(tǒng)藍(lán)牙（BR）、高速藍(lán)牙（EDR）和低功耗藍(lán)牙（BLE）技術(shù)，并符合1.1、 1.2、 2.0、 2.1、 3.0、 4.0、 4.1、 4.2、 5.0、 5.1、5.2版（持續(xù)更新）藍(lán)牙協(xié)議核心規(guī)范。
3.1 測試案例
以藍(lán)牙手環(huán)射頻一致性測試為例，具體測試方案如下：
3.1.1 單終端測試方案
圖1 藍(lán)牙手環(huán)射頻一致性測試連接圖
單終端藍(lán)牙射頻一致性測試系統(tǒng)主要包括：BTE100藍(lán)牙綜合測試儀、天線或射頻線纜、控制電腦和被測物。
被測物通過天線經(jīng)空間場或者通過射頻線纜建立與測試儀之間的連接，測試儀通過LAN網(wǎng)線連接到控制電腦。啟動(dòng)測試儀和被測設(shè)備，在測試軟件BTE run中確認(rèn)連接狀態(tài)，選擇被測物版本和測試模式，勾選所需測試項(xiàng)，運(yùn)行測試獲得測試結(jié)果。
3.1.2 多終端測試方案
圖2 一托四空口測試圖
多終端藍(lán)牙射頻一致性測試系統(tǒng)主要包括：BTE100藍(lán)牙綜合測試儀、天線或射頻線纜、控制電腦、屏蔽箱和被測物。
多個(gè)被測物放置于屏蔽箱內(nèi)托盤對應(yīng)位置，通過天線經(jīng)空間場或者通過射頻線纜建立與測試儀之間的連接，測試儀通過LAN網(wǎng)線連接到控制電腦。啟動(dòng)測試儀和被測設(shè)備，在測試軟件BTE run中確認(rèn)連接狀態(tài)，選擇被測物版本和測試模式，勾選所需測試項(xiàng)，運(yùn)行測試獲得測試結(jié)果。
BTE100具有領(lǐng)先行業(yè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)空口一托四，測試系統(tǒng)可對多個(gè)終端同時(shí)進(jìn)行空口測試；藍(lán)牙板子可以支持一托多拼板測試（至多可支持對四個(gè)終端同時(shí)測試即一托四方案），且能夠保障四個(gè)被測物數(shù)據(jù)與單獨(dú)測量數(shù)據(jù)基本相差無誤，與行業(yè)內(nèi)其他競品的輸出功率平均值：偏差<0.5dB，適用于生產(chǎn)線大規(guī)模量產(chǎn)測試。提高行業(yè)測試效率，節(jié)約時(shí)間成本，為研發(fā)測試提供極大的便利。
圖3 BTE100輸出功率平均值對比圖
3.2 測試指標(biāo)
藍(lán)牙版本 | 標(biāo)準(zhǔn)編號 | 項(xiàng)目名稱 |
傳統(tǒng)藍(lán)牙 （BR） | RF/TRM/CA/BV-01-C | Output Power |
RF/TRM/CA/BV-03-C | Power Control | |
RF/TRM/CA/BV-07-C | Modulation Characteristics | |
RF/TRM/CA/BV-08-C | Initial Carrier Frequency Tolerance | |
RF/TRM/CA/BV-09-C | Carrier Frequency Drift | |
RF/RCV/CA/BV-01-C | Single Sensitivity | |
RF/RCV/CA/BV-02-C | Multi Sensitivity | |
RF/RCV/CA/BV-06-C | Maximum Input Level | |
—— | Throughput | |
高速藍(lán)牙 （EDR） | RF/TRM/CA/BV-10-C | EDR Relative Transmit Power |
RF/TRM/CA/BV-11-C | EDR Carrier Frequency Stability and Modulation Accuracy | |
RF/TRM/CA/BV-12-C | EDR Differential Phase Encoding | |
RF/RCV/CA/BV-07-C | EDR Sensitivity | |
RF/RCV/CA/BV-10-C | EDR Maximum Input Level | |
—— | Throughput | |
低功耗藍(lán)牙（BLE） | TRM-LE/CA/01/C | Output Power |
TRM-LE/CA/05/C | Modulation Characteristics | |
TRM-LE/CA/06/C | Carrier Frequency Offset and Drift | |
RCV-LE/CA/01/C | Receiver Sensitivity | |
RCV-LE/CA/06/C | Maximum Input Single Level | |
—— | Throughput |
3.3方案優(yōu)勢
完全符合射頻一致性測試標(biāo)準(zhǔn)；
兼容經(jīng)典藍(lán)牙(BR/EDR)協(xié)議測試和低功耗藍(lán)牙(BLE 4.2/5.0/5.1/5.2)協(xié)議測試；
可快速測試功率、頻率、調(diào)制解調(diào)、接收靈敏度、吞吐量等各項(xiàng)射頻指標(biāo)；
擁有完整藍(lán)牙協(xié)議棧，支持Paring Mode，無需進(jìn)入DUT模式，是競品分析利器；
支持BLE完全信令測試，無需進(jìn)入DTM模式，對無USB接口產(chǎn)品友好；
支持CW校準(zhǔn)與測試，傳導(dǎo)或空口測試；
領(lǐng)先行業(yè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)一托四空口測試，提高測試效率。
四、核心測試儀器簡介
針對藍(lán)牙射頻一致性測試，北京度緯科技有限公司銷售的BTE100藍(lán)牙綜合測試儀是完全滿足要求的。
圖4 BTE100藍(lán)牙綜合測試儀
BTE100藍(lán)牙綜合測試儀擁有完整藍(lán)牙協(xié)議棧，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、研發(fā)、測試及認(rèn)證等環(huán)節(jié)，同時(shí)也適用于藍(lán)牙協(xié)議級測試需求定制開發(fā)。支持不同藍(lán)牙版本，測試功能非常全面，實(shí)現(xiàn)空口1托4測試，并且能更優(yōu)于目前市場上的其他測試系統(tǒng)。
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