Wi-Fi 非信令测试
Wi-Fi 非信令测试,也叫定频测试,是在不建立实际数据连接的情况下,直接控制设备发射特定信号,用于评估设备的射频性能,如发射功率、频谱质量和误码率等,以确保设备在各种环境中的无线通信质量。
搭建测试环境
射频非信令测试固件环境主要包括电脑、测试仪器、USB-to-UART 转接板、待测设备与屏蔽箱等。
测试环境搭建示意图
电脑 (PC) 通过 USB 与 USB-to-UART 转接板连接,通过网线与测试仪器连接。电脑上需安装 EspRFTestTool 工具包、测试仪器控制软件、以及 USB-to-UART 转接板驱动。
测试仪器 (Tester) 通常为 WT-328/IQXel 综测仪,用于测试待测设备在不同模式下的射频性能。
USB-to-UART 转接板 (USB-to-UART Board) 用于实现电脑和待测设备之间的通信。
待测设备 (DUT) 为基于 ESP32 芯片或模组设计的产品。待测设备通过 UART 与 USB-to-UART 转接板连接,并通过射频连接线与测试仪器连接。待测设备通常放在屏蔽箱中。
屏蔽箱 (Shield Box) 用于隔离外部射频干扰,保证测试环境的稳定性。
备注
待测设备的 CHIP_EN 管脚默认上拉,如果产品设计中未拉高,需要手动将 CHIP_EN 接到 3V3 管脚。
部分串口通信板内部已交换 RXD 和 TXD,无需反接,需根据实际情况调整接线。
ESP32 具有上电自校准功能,待测设备上电测试前需先将射频连接线连接至测试仪器。
传导测试
对于没有板载 PCB 天线的模组,直接将射频连接线焊接至模组的天线馈电点即可(如上述示意图所示)。
对于带有板载 PCB 天线的模组,需将 PCB 天线馈电点后的天线割断,焊接射频连接线,并使射频线的屏蔽金属层充分焊锡后接入模组 GND。GND 焊接点可选择屏蔽盖或 PCB 板材上去除绿油层的 GND 层,且尽量靠近馈电点。
带有板载 PCB 天线的模组焊接射频连接线示意图
烧录固件
打开 EspRFTestTool 工具。
设置
ChipType,COM,BaudRate, 点击Open,打开串口。
备注
BaudRate 设置为 115200
将 ESP32 射频非信令测试固件 通过
UART烧录至Flash。
ESPRFTestTool 工具配置
固件烧录完成后,将 boot 管脚拉高或悬空,芯片掉电重启后进入工作模式。
备注
如使用 Flash 下载工具烧录固件,需要将 ESP32 的烧录地址改为 0x1000。
开始测试
Wi-Fi 发射性能测试
Test Mode:
TX packet:用于发射性能测试,发包占空比低于 50%;
TX continues:用于认证测试,发包占空比接近 100%;
TX tone:用于单载波测试。
Wi-Fi Rate:设置 Wi-Fi 测试速率
BandWidth:设置 Wi-Fi 测试带宽
Channel:设置 Wi-Fi 测试信道
Atteunuation (0.25 dB):设置功率衰减
0 表示无衰减,为默认值;
2 表示衰减 0.5 dB;
4 表示衰减 1 dB,依次类推。
Duty Cycle:在 TX packet 测试时用于设置发包占空比,默认选择 default(约 30%),可配置为 10%、50%、90%。
Certification EN:默认不使能,仅在验证 Power Limit 功能时使用。
Certification Code:默认不使能,仅在验证 Power Limit 功能时使用。
点击 start 后在 log 窗口中应打印类似如下 Wi-Fi 发射参数说明:
Wifi tx out: channel=1, rate=0x0, BK=0, length=50, delay=1200, packet_num=0
上述参数表明 Wi-Fi 发包正常,此时可使用测试仪器检测发射性能。
Wi-Fi 发射性能测试
Wi-Fi 接收性能测试
Test Mode:设置为
RX packet用于接收性能测试。Wi-Fi Rate:设置 Wi-Fi 测试速率。
BandWidth:设置 Wi-Fi 测试带宽。
Channel:设置 Wi-Fi 测试信道。
点击 start 后,仪器在测试信道发包,完成后点击 stop,在 log 窗口中应显示类似如下收包信息:
Correct:1000 Desired:1000 RSSI:-614 noise:-960 gain:0 paral:0 para2:0 freq:0
其中:
Correct:本次收到的总的包个数。
Desired:本次收到的对应速率的包个数。
RSSI:表示收到 Desired 包的平均 RSSI,如 “RSSI:-614” 表示 RSSI 值为 -61.4。
备注
Desired为 0 表明未收到仪器发包,请检查仪器发包设置、包文件,以确保收包链路正常;Desired不为 0 而且Correct大于 Desired 表明环境存在干扰,请在屏蔽环境下复测;收包信息中的其它参数仅用于 RD debug,无实际意义。
Wi-Fi 接收性能测试
附录
本附录主要用于说明芯片的 Wi-Fi 目标输出功率,用于射频调试或测试对照。
速率 |
ESP32 Wi-Fi 目标功率 (dBm) |
11b 1M |
19.5 |
11b 11M |
19.5 |
11g 6M |
18 |
11g 54M |
14 |
HT20-11n MCS0 |
18 |
HT20-11n MCS7 |
13 |
HT40-11n MCS0 |
18 |
HT40-11n MCS7 |
13 |