[發明專利]一種測試ISM頻段通信產品性能的系統及測試方法

無效

• 申請號: 201110136663.2
• 申請日: 2011-05-25
• 公開（公告）號: CN102195728A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 張文彬;張建隆;葛連正;張中兆;徐玉濱;叢玉萍;余君蘭;魏宏圖;劉寧慶;王孝;胡未;段雙濱
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張宏威

技術領域

本發明涉及一種測試通信產品性能的系統及測試方法。

背景技術

目前工作于ISM頻段的無線標準主要有Wi-Fi、藍牙和ZigBee等。其中藍牙使用的是跳頻擴頻的射頻調制方法；Wi-Fi中的802.11a/802.11g和802.15.4(與上層網絡層相結合時稱作ZigBee)使用的是直接序列擴頻的射頻調制方法；802.11b采用跳頻擴頻和直接序列擴頻兩種射頻調制方法。上述所有方法都工作于全球通用的ISM頻段(即2.4～2.483GHz)。除此之外，很多芯片廠商推出了工作于2.4GHz的無線通信芯片，如：北歐的NORDIC公司推出了一款內置了無線收發器nRF2401和增強型8051內核的nRF24e1芯片。這些芯片的工作頻段與上述三種無線標準重合，因此如果不采取必要的措施，采用這些芯片的產品之間、產品與符合三種無線標準的產品之間勢必會產生干擾，從而導致產品現場工作性能顯著下降。

目前采用的解決干擾問題的方法主要有兩種：第一種方法是在已知產品使用現場電磁環境的條件下，為不同的產品劃分不同的頻段。下面介紹802.11b、藍牙、ZigBee三種無線標準所采用的具體頻段：采用直接序列擴頻的802.11b每個通道的帶寬為22MHz，所以在2.4～2.483GHz的頻段內允許同時采用三個均勻分布的通道而不互相重疊，每個接入點(AP)使用的通道需要手動配置，客戶端會搜索所有通道中的可用接入點；藍牙采用跳頻擴頻將2.4GHz頻段劃分成79個1MHz的通道，藍牙設備以偽隨機碼方式在這79個通道間每秒跳1600次；ZigBee在2.4GHzISM頻段中定義了16個通道，每通道寬3MHz，通道中心間隔為5MHz，相鄰信道間留有2MHz的頻率間隔；通過上述內容可以看出：可以在2.4GHz～2.483GHz范圍合理安排802.11b、藍牙、ZigBee三種無線產品的工作頻段，使它們之間不會產生干擾。第二種方法是充分利用各種標準的協議內容進行干擾控制；比如：Wi-Fi的客戶端在偵聽到信道忙的情況下，會進行隨機退避，然后再次聆聽此信道，如果空閑則準備發射信號，如果信道一直繁忙，則尋找位于其他通道上的其他接入點；藍牙設備采用自適應跳頻模式來解決不同藍牙微網之間、藍牙設備與Wi-Fi之間的干擾問題。

但是，上述兩種解決干擾問題的方法都具有一定的局限性，首先由于ISM頻段產品被廣泛采用，產品應用現場可能存在其他未知頻點的ISM頻段產品；其次利用標準的協議內容進行干擾控制需要產品的接收機確定RSSI(接收信號強度指示)，這只有在產品被放置到現場才能被接收機測得，測試準確度較低；另外，目前的ISM頻段產品價格低廉，因此，對每一產品均進行靈敏度、抗干擾能力的性能單獨測試，成本過高。

發明內容

本發明是為了解決現有測試ISM頻段通信產品性能的方法的測試準確度低的問題，從而提供一種測試ISM頻段通信產品性能的系統及測試方法。

一種測試ISM頻段通信產品性能的系統，它包括參考發射機、一號多路開關、可調衰減器、固定衰減器、合路器、干擾信號源、分路器、參考接收機、二號多路開關和示波器，待測通信產品包括N個待測發射機和N個待測接收機，所述N個待測發射機信號發射端和參考發射機信號發射端通過一號多路開關逐一或同時與可調衰減器的信號輸入端連接，可調衰減器的衰減信號輸出端與固定衰減器的衰減信號輸入端連接；固定衰減器的固定衰減信號輸出端與合路器的固定衰減信號輸入端連接；干擾信號源的干擾信號輸出端與合路器的干擾信號輸入端連接；合路器的信號輸出端與分路器的信號輸入端連接；分路器的多個信號輸出端分別和N個待測接收機的信號接收端、參考接收機的信號接收端連接；N個待測接收機的信號輸出端與參考接收機的信號輸出端通過二號多路開關逐一與示波器的信號輸入端連接；N個待測發射機和參考發射機與一號多路開關之間均通過等長的射頻信號傳輸線連接；N個待測接收機和參考接收機與二號多路開關之間均通過等長的數字信號傳輸線連接；N為正整數。

基于上述系統的ISM頻段通信產品性能的測試方法，它由以下步驟實現：

步驟一、使參考發射機和參考接收機處于工作狀態，在常溫條件下，采用功率計測試參考發射機的發射信號功率；在參考發射機接入鏈路、N個待測發射機斷開、參考接收機接入鏈路、N個待測接收機斷開的狀態下，將可調衰減器的衰減量調為零，采用功率計測試參考接收機的接收信號功率；

將參考發射機的發射信號功率與參考接收機的接收信號功率做差，獲得參考發射機和參考接收機之間的鏈路損耗值，所述鏈路損耗值中包括可調衰減器的鏈路損耗值；