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藍牙BT測試小知識之一:藍牙channel 信道號的配置說明

藍牙BT測試小知識之一:藍牙channel 信道號的配置說明

  • 分類:WIFI測試小知識
  • 作者:Robert Liu
  • 來源:iTest
  • 發佈時間:2020-06-10 00:00
  • 訪問量:

藍牙BT測試小知識之一:藍牙channel 信道號的配置說明

詳情

根據不同的待測物的藍牙協議版本規格,從BT 1.0 的BasicRate(BR) 到BT 2.0 的Enhanced Data Rate(EDR) ,到BT 4.0開始出現的Low Energy(LE) 。藍牙技術聯盟(Bluetooth Special Interest Group,簡稱SIG)維護著藍牙核心規範,也一直在對功耗、速率、和最新的物聯網功能上面尋找著擴展和平衡。

首先是相同點,藍牙類設備的BR/EDR、LE和AMP的RF都使用2.4GHz ISM(Industrial Scientific Medical) 頻段,頻率範圍是2.400-2.4835 GHz。

圖1. 藍牙頻率及RF信道號示意圖

不同之處在於,BR/EDR模式的設備工作頻率在ISM頻率範圍內被分成79個channel,每一個channel佔用1MHz的帶寬,在0 channel和78 channel之外設立guard band(保護帶寬,Lower Guard Band為2MHz,Upper Guard Band為3.5MHz)。

LE模式的設備工作頻率在ISM頻率範圍內被分成40個channel,每一個channel佔用2M的帶寬,在0 channel和39 channel之外設立guard band(保護帶寬,低頻Lower Guard Band為2MHz,高頻Upper Guard Band為3.5MHz)。

另外,需要注意的是藍牙設備的信令工作模式默認是跳頻模式(frequency hopping pattern),做非信令模式射頻測試時,需要設置待測物為固定頻點模式,方便對連續發射或接收的測試信號做統計和分析。

極致匯儀公司的WT-20x系列設備和WT-328設備都支持2.4G頻段的載波信號發射和接收,並預製了Wi-Fi,BT,Zigbee等相關多個模式的測試波形文件,可以用來做交鑰匙(Turn Key)模式的測試系統或生產系統集成。

圖2. WT-20x設備的WLAN Meter軟件界面

在測試Bluetooth藍牙信號的射頻指標時,需要用芯片商提供的工具,切換操作模式為非信令模式,並手動配置需要待測物發射在不同的頻點上發射特定的載荷數據包,例如01010101或11110000 payload。對於不同的調試工具,可能會顯示不同的信道號範圍0~39、1~36、0~78 等等,本文會著重介紹如何在WT-20x儀器的測試軟件WLAN Meter界面和DUT的配置界面進行正確的配對設置。

本次以Realtek廠商的藍牙調試工具RTLBTAPP為例,如果測試的待測物芯片規格是支持EDR的,在工具的配置頁面應該有如下的channel參數可以配置,對應頻點未直接顯示,可以按照CH0為2402的中心頻點,每個頻道號加1M的模式手動計算,公式Fc = 2402 + k MHz, k = 0, 1, 2...,78。


圖3. DUT 工具信道CH 0的頻點對應2402設置圖示

對於BLE only的設備測試時,待測物的頻道號和WLAN Meter的頻點對應關係為CH0 為2402的中心頻點,每個頻道號加2M的模式手動計算,公式Fc = 2402 + k * 2 MHz, k = 0, 1, 2...,39


圖4. BLE的RF CH19 對應2440MHz頻點或BR的CH38信道

另外,要注意一點,有Data channel Index、Advertising channel index的標記,有些芯片的工具是以該index作為信道標記的,測試設備主要關注待測物的實際工作頻點,所以請對應RF channel一欄的信道號或頻點為參數依據,用RF中心頻點作為設置參數在WLAN Meter軟件中設置。

圖5. BLE信道劃分及映射關係

圖6. WLAN Meter測試BLE_1M 信號的頻譜及時域功率圖

   總而言之,測試設備(EUT)的參數以實際的射頻信號的工作頻率為基準,輸入信號的射頻模式對應可搭配不同的信號編碼或協議標記,以信號的中心頻點作為設置一定不會錯。如果遇到藍牙測試,採集信號後,只能在Power圖看到功率,但Spectrum 圖看不到頻域信號,記得滾輪縮放圖表看看是否信號在其它位置上,因為WT-20x設備可採集信號帶寬超過100MHz。

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