重点介绍无线通信设备CE认证中DFS功能测试标准、测试项目以及测试环境。
本文将重点介绍无线通信设备CE认证中DFS功能测试标准、测试项目以及测试环境。
背景
如今绝大多数无线通信产品(如:无线路由器、无线网桥、无线网关、无线网卡等),会使用到5.8 GHz频段的,但是5.25~5.35 GHz和5.47~5.725 GHz是全球雷达系统的工作频段,为了避免工作在5 GHz频段的无线通信设备对雷达系统造成干扰,各国对这些设备的要求除了功率、频谱等常规项目以外,还特别增加了对动态频率选择(DFS:Dynamic Frequency Selection)特性的要求。
测试类型
1. 主设备
要求具备雷达脉冲检测功能。也就是必须具备主动探测工作的频率上是否有雷达信号占用,并主动选择另一个非占用频率进行工作的能力,如:无线路由器。
2. 从设备
分为两种,一种是最大发射功率小于200mW的,不要求具备雷达脉冲检测功能。另一种最大发射功率大于或等于200mW的,要求具备雷达脉冲检测功能,如:无线网卡。
测试要求
无线CE认证测试遵从的标准:ETSI_EN_301_893_V1.7.1(2012-06)
测试项目
1. 主设备
需要测试的项目如下所示:
1) Channel Availability Check —— 信道可用性检查
标准规定切换到DFS信道后,会有60s/600s(不同信道不同)的等待,检查雷达信号。
Beginning of CAC和 End of CAC 是成对的。一个是CAC的起始点,一个是CAC的结束点,中间最长时间间隔是60S,因为该项测试在测试过程中测试系统的雷达信号只发射一次,所以最重要的是准确地确定CAC的起始点。
确定方法采用的是在CAC函数中加打印,然后上电开始计时直到出现CAC打印停止计时。这个时间就是开始进行CAC检测的起始时间,需要把该时间提供给测试系统。如果该时间太短,则测试结果是CAC测试检测不到雷达信号,如果太长则会有两种情况,情况A:Beginning CAC 和End CAC之间的时间间隔不符合规范,情况B:则是通道上可能已经有数据传输了,都会造成波形不符合规范的情况。开始CAC检测时通道上没有进行数据传输,检测完后通道可用才可以用于数据传输。
End of CAC 测试是开始进行CAC的时间点加60s发射雷达信号,从频谱仪上看不到工作通道上的数据传输,这是正确的测试结果。否则测试不成功。
实验室测试是60s的信道,测试步骤如下所示:
首先启动设备,通过仪器观察,看时间,计算DFS信道可用时间A=(启机时间+60s)
再次断电启动,在时间B=(A-58s),打雷达信号, 通过仪器检查,检测不到信号成功,否则失败
再次断电启动,在时间C=(A-2s),打雷达信号,通过仪器检查,检测不到信号成功,否则失败
时间A图
时间B图
时间C图
2) In-Service Monitoring —— 在线监测
In-Servicemonitoring 是对可操作的通道进行实时监控。当某个可操作的通道上开始进行数据传输时,该监控就会启动。在T0时刻发射雷达信号,如果测试设备能检测到雷达信号,则数据传输会停止。在传输停止前,主设备会通知从设备停止在该通道传输数据,这段时间叫做 Channel Move Time,如下图所示。该时间是测试系统提供,测试系统计算得到的。
3) Channel Shutdown —— 信道关闭
该功能为In-Service monitoring功能检测到雷达信号后的过程。当测试设备在操作通道检测到雷达信号后,主设备应该在一定的时间段内(Channel Move time)告知所有与之associated的从设备停止在该通道上的数据传输,所以两种波形应该是一样的。
4) Non-Occupancy Period —— 非占用周期
Non-occupancy period功能是操作的通道在channel shutdown后的一段时间内不会恢复数据传输,这段时间就是所谓的“非占用期”。
5) Uniform Spreading —— 均匀分布
2. 从设备
需要测试的项目如下所示:
1) In-Service Monitoring —— 在线监测(不具备雷达脉冲检测功能的不需要测试)
2) Channel Shutdown —— 信道关闭
雷达信号类型
1. 雷达测试信号参数
2. 雷达信号1型图
3. 雷达信号2型图
4. 雷达信号3型图
5. 雷达信号4型图
6. 雷达信号5型图
测试环境
1. 测试设备
矢量信号源:Agilent 8267D
频谱仪:Agilent 4407B
功分器:2个,频率到6GHz
衰减器:30dB
RF cable 若干
2. 测试照片
3. 测试系统框图
系统各设备主要功能如下:
矢量信号源:产生DFS测试所需的雷达信号,支持中国、欧盟、北美、日本、韩国等地区的测试信号类型,同时为信号分析仪提供外部触发信号进行扫描。
信号分析仪:利用其时域扫描功能观察捕获受试设备、关联设备、雷达信号的信号时间特性,获取最终的测试结果。
测试控制箱:集成多种射频微波组件,以满足各国关于DFS测试标准要求的测试链路,实现系统自动化测试,同时控制受试设备上电过程,为信号分析仪提供外部触发信号实现同步扫描测试。
受试和关联设备:待测设备和配合的关联设备,可以是主设备、待雷达监测从设备、不带雷达监测的从设备任意一类。
结论