BLE产品测试的硬指标

目前恩智浦有多个BLE产品如QN、KW系列，支持BLE4.0、BLE5.0。

今天小编在这里和大家聊一聊在硬件测试中需要关注的硬指标，通常每个硬件都要经过原理图设计、PCB设计、工厂生产，然后到硬件性能测试等环节。这里的“硬”指标是指大家在做完硬件设计后，产品需要关注和进行测试的BLE RF参数指标。

一、Bluetooth LE产品主要关注的指标

Receiver Sensitivity – 接收灵敏度

TX output power – 发射功率

Carrier frequency offset – 发射频率偏差

(晶体精度和晶体负载电容会影响到这个参数，请严格按照datasheet/UM中的晶体参数选型)

Modulation characteristics – 调制特性

TX Harmonic emissions – 发射谐波分量

这是FCC CE认证测试项。对于测试这个项目，通常我们建议在RF端口增加Π型匹配网络用于滤掉H2、H3、H4上的谐波，如果产品需要通过FCC CE认证，请严格按照datasheet/UM中设计要求增加Π型网络设计。

更多的一些测试项，如In-Band emissions，blocking performance，intermodulation performance，and C/I- selectivity performance。

这些测试项属于芯片级性能指标，我们在芯片级测试中包含了这些测试项的测试，硬件设计中基本上不会影响到这些测试项的性能参数，对应的性能参数可以在Datasheet中查询。

下图来自于Bluetooth RF-PHY.TS.4.0.1，是关于RF物理层的测试架构图：

通常我们需要关注的测试项如红色标注部分，产品的硬件设计会对这些测试项的参数产生影响。

二、测试连接设置

首先：测试BLE RF PHY中的测试项中，有些项目需要芯片处于测试模式(DTM)才能测试。如QN9080需要使用HCI block box project，编译后download到芯片中，使芯片进入测试模式。

下面的连接是基于R&S CBT仪器，推荐使用自动测试工具CBTgo配合仪器来测量BLE RF PHY的参数，其它综测仪连接方式和自动测试工具请参考仪器厂商的应用手册。

通过射频线缆或连接器连接被测板的RF Port和仪器RF Port用于RF信号传输(图中蓝线)

连接仪器的USB COM和被测板的UART用于HCI命令的通讯(图中绿线)

通过GPIB线连接PC与仪器用于自动测试的控制

其次：对于上述提到的TX Harmonic emissions测试项，在FCC CE认证中需要设备处于发射连续的单载波，需要download专门用于FCC认证的固件。

例如QN908x系列需要用SDK中的Genfsk project，编译后下载到芯片中，通过串口命令的方式使芯片使能相应的模式。

三、测试设备

目前市面上有多种综测仪可以测量BLE RF PHY中的参数，这里简单列举了一下常用的仪器型号：型号提供厂商适用性

CMW270R&SBLE4.0/5.0测试

CBT R&SBLE4.0测试

N4010 KeysightBLE4.0测试

MT8852 AnritsuBLE4.0/5.0测试

QN9000ZLG针对于QN908x/Qn902x的产品的量产测试 – BLE4.0测试

四、BLE RF PHY参数范围

顺便整理了一下BLE RF PHY Specification供大家参考，这是蓝牙组织对BLE RF PHY中的测试项参数范围的规定，并且这些参数范围适用于BQB认证。

特别提醒

在硬件设计时，需要考虑预留ISP(Chip mode)、UART_TX、UART_RX、RESET、GND、VCC等测试点，用于下载firmware和连接测试仪对产品进行硬件性能的测试。

审核编辑：汤梓红