JJF 1278-2011 蓝牙测试仪校准规范.pdf
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1、零零攀中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 2 7 8 2 0 1 1蓝牙测试仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rB l u e t o o t hT e s tS e t2 0 11-0 4-1 2 发布2 0 11-0 7-1 2 实施国家质量监督检验检疫总局发布蓝牙测试仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rB l u e t o o t hT e s tS e t本规范经国家质量监督检验检疫总局于2 0 1 1 年4 月1 2 日批准
2、,并自2 0 1 1 年7 月1 2 日起施行。归口单位:全国无线电计量技术委员会起草单位:上海市计量测试技术研究院工业和信息化部通信计量中心本规范由全国无线电计量技术委员会负责解释本规范主要起草人:詹志强(上海市计量测试技术研究院)陆福敏(上海市计量测试技术研究院)冉志强(工业和信息化部通信计量中心)参加起草人:孙闻(上海市计量测试技术研究院)J J F1 2 7 8-2 0 1 1目录1 范围2 引用文献3 术语和定义4 概述5 计量特性5 1 参考晶体振荡器5 2 射频信号5 3 数字调制信号5 4 数字解调分析5 5 功率测量5 6 射频端口电压驻波比6 校准条件6 1 环境条件6 2
3、 校准所用计量标准、仪表设备7 校准项目和校准方法7 1 外观及工作正常性检查7 2 参考晶体振荡器输出频率7 3 信号发生器输出频率7 4 信号发生器输出电平7 5 信号发生器频谱纯度7 6 信号发生器单边带相位噪声7 7 信号发生器数字调制质量参数7 8 数字调制信号一2 0d B 带宽7 9 功率测量7 1 0 数字解调质量参数7 1 1 频率测量7 1 2 射频端口电压驻波比7 1 3 功能检查8 校准结果表达9 复校时间间隔附录A 校准记录格式附录B 主要项目校准结果不确定度评定实例;)ii)”幻幻”mm 趵ml;(;ll;(J J F1 2 7 8-2 0 1 1蓝牙测试仪校准规范
4、1 范围本校准规范适用于蓝牙测试仪的校准。2 引用文献J J F1 1 7 4 2 0 0 7 数字信号发生器校准规范蓝牙系统规范,蓝牙规范版本2 0 增强数据速率,核心系统部件 控制器卷,P a r tA,射频规范,2 0 0 4 年1 1 月4 日(S p e c i f i c a t i o no ft h eB u e t o o t bS y s t e m,B L U E T 0 0 T HS P E C I F I C A T l 0 NV e r s i o n2 0+E D R,C o r eS y s t e mP a c k a g eC o n t r o l l e
5、 rv o l u m e ,P a r tA,R A D l 0s P E c I F I c A T l 0 N,4N o v e m b e r2 0 0 4 B l u e t o o t hS I G)蓝牙系统规范,蓝牙规范版本1 1,P a r tA,射频规范,2 0 0 1 年2 月2 2 日(S p e c i f i c a t i o no ft h eB l u e t o o t hS y s t e m,B L U E T O O T HS P E C I F I C A T l 0 NV e r s i o n1 1,P a r tA,R A D I OS P E
6、C I F I C A T I O N。F e b r u a r y2 22 0 0 1 B l u e t o o t hS I G)使用本规范时,应注意使用上述引用文献的现行有效版本。3 术语和定义3 1 频移键控误差F S KE r r o r频移键控误差为F S K 测量信号与F S K 参考信号之差,以频偏的百分数来表示,是一个标量误差。F S K 为频移键控,通过键控正弦载波的频率来传输符号。F S K 测量信号为调频信号解调、滤波、载波锁定和符号锁定后的测量信号。3 2 差分误差矢量幅度D E V Md i f f e r e n t i a le r r o rv e c t
7、 o rm a g n i t u d eD E V M 是蓝牙增强数据速率(E D R)的调制质量参数,代表蓝牙增强数据速率的发射信号的连续符号在通过特定的测量滤波器后,以符号率和最佳采样相位采样、并补偿载波频率偏差和理想载波相位变化后得到的矢量序列,这些矢量之间的偏差即为差分误差矢量,差分误差矢量的归一化幅度即为差分误差矢量幅度。3 3G F S K 调制g a u s s i a nf r e q u e n c ys h i f tk e y i n g为数字通信中的一种调制方式,中文名称为高斯滤波二进制频移键控。3 44 一D Q P S K 调制(“4 一D i f f e r e
8、 n t i a lQ u a d r a t u r eP h a s eS h i“K e y i n g)为数字通信中的一种调制方式,中文名称为”4 差分正交相移键控;P S K 为相移键控,通过键控正弦波的相位传输符号。3 58 D P S K 调制8d i f f e r e n t i a lp h a s es h i f tk e y i n g为数字通信中的一种调制方式,中文名称为8 相差分相移键控。4 概述蓝牙(b l u e t o o t h)是一种支持设备短距离通信(一般1 0m 内)的无线电技术,能在移动电话、P D A、无线耳机、笔记本电脑等众多设备之间进行无线信
9、息交换。蓝牙测试仪(b l u e t o o t ht e s ts e t)是由参考振荡器、数字调制信号发生器、功率分析仪、数lJ J F1 2 7 8 2 0 1 1字解调分析仪等构成的综合性测试仪器,主要用于蓝牙电子产品的研发、生产等环节。5 计量特性5 1 参考晶体振荡器5 1 15 1 25 25 2 15 2 25 2 35 2 45 2 5频率:1 0M H z最大允许误差:土1 1 0“射频信号频率范围及最大允许误差:2 4 0 2G H z 2 4 8 0G H z,1 1 0“输出电平范围及最大允许误差:一9 0d B m 0d B m;1 _ 0d B二、三次谐波:一3
10、 0d B c分谐波:一4 0d B c单边带相位噪声:一7 0d B c H z,偏置频率2 0k H z5 3 数字调制信号5 3 1 数字调制质量参数1)G F S K 调频指数范围:0 2 5 o 3 8(即频偏范围1 2 5k H z 1 9 0k H z)调频指数最大允许误差(基带滤波器B T=0 5):1 2)“4 一D Q P S K 调制:均方根D E V M(基带滤波器B T=0 4)5 3)8 D P S K 调制:均方根D E V M(基带滤波器B T=0 4)5 4)频率最大允许误差:o 5k H z(时基同步)。5 3 2 数字调制信号一2 0d B 带宽G F S
11、 K 调制信号:1M H z。“4 一D Q P S K 调制信号以及8 D P S K 调制信号:4 0d B6 2 6 矢量信号分析仪具有蓝牙G F S K 矢量分析功能和蓝牙4 一D Q P S K 调制及8 D P S K 调制分析功能,同时具有测量5 3 中所列出的所有参数的功能。频率范围:应覆盖蓝牙测试仪的频率范围。G F S K 调制频偏测量最大允许误差:土1。n 4-D Q P S K 调制和8 D P S K 调制信号解调剩余D E V M(R M S):1 0。6 2 7 功率放大器频率范围:2 4G H z 2 5G H z,最大输出功率不小于2 2d B m,增益3 0
12、d B,输出端口电压驻波比小于1 5。6 2 8 衰减器4J J F1 2 7 8 2 0 1 1频率范围:2G H z 3G H z,最大允许输入功率:2w衰减值:2 0d B输入输出端口电压驻波比:小于1 27 校准项目和校准方法校准项目见表1。表1 校准项目表序号校准项目名称1外观及工作正常性检查2参考晶体振荡器输出频率3信号发生器输出频率4信号发生器输出电平5信号发生器频谱纯度6信号发生器单边带相位噪声7信号发生器数字调制质量参数8数字调制信号-2 0d B 带宽9功率测量l O数字解调质量参数1 1频率测量1 2射频端口电压驻波比1 3功能检查7 1 外观及工作正常性检查7 1 1
13、被校蓝牙测试仪应有说明书及全部配套附件。7 1 2 被校蓝牙测试仪各开关、按键等应调节正常。仪表不应有影响电气性能的机械损伤。7 1 3 校准之前,仪器应按照仪器说明书要求预热及完成自校准。7 2 参考晶体振荡器输出频率1)仪表连接如图3 所示。时基输出蓝牙测试仪射频端口输入频率计数器图3 参考晶体振荡器输出频率2)按图3 连接仪表,设定频率计的闸门时间为1s 或频率计的频率分辨力设置为0 1H z,测量实际频率值,并记录于附录A 表A 1 中。7 3 信号发生器输出频率1)仪表连接如图4 所示。J J F1 2 7 8-2 0 l l射频输出蓝牙测试仪频率计数器射频端口输入图4 信号发生器输
14、出频率2)被校蓝牙测试仪设置为信号发生器连续波(c w)模式,设置频率为2 4 0 2G H z,输出电平为0d B m,射频输入输出端口衰减设为0d B;设定频率计的闸门时间为1s 或频率计数器频率分辨力设置为1H z,记录频率实测值,并记录于原始记录附录A表A 2 中。3)根据附录A 表A 2 中的频率改变信号发生器输出频率,重复步骤2)直至频率范围最高频率2 4 8 0G H z。7 4 信号发生器输出电平1)仪表连接如图5 所示。图5 信号发生器输出电平2)被校蓝牙测试仪设置为信号发生器连续波模式,输出频率设置为2 4 0 2G H z,输出电平设置为0d B m,射频输入输出端口衰减
15、设为0d B;设置功率计校准因子,从功率计上读出功率电平值P。值,记录于附录A 表A 3 中。3)保持蓝牙测试仪输出电平不变,将蓝牙测试仪输出连接至频谱分析仪(以下简称频谱仪)的射频输入端口,将频谱仪中心频率设置为2 4 0 2G H z,参考电平设置为5d B m,输入衰减设置为自动或1 0d B,分辨力带宽设置为3 0 0H z,扫频带宽1 0k H z,并且使噪声电平小于参考电平1 0 0d B 左右,将标记功能(M a r k e r)设置为峰值电平跟踪,打开平均功能,平均数为2 0 次,记录标记(M a r k e r)处的稳定功率电平值P。于附录A 表A 3 中。4)保持频谱仪的设
16、置不变,然后将蓝牙测试仪的信号发生器输出电平从0d B m 减小5d B 变为一5d B m,这时在频谱仪读出标记处稳定功率电平值P:并记录于附录A表A 3 中。5)由式(1)计算被测功率电平一5d B m 的实测值P s,记录于附录A 表A 3 中对应位置。P s=P L+(P 2 一P 1)(1)6)蓝牙测试仪的信号发生器输出电平按每步减小5d B 来继续设置,重复步骤4)5),直至输出电平一9 0d B m 为止。7)根据附录A 表A 4 及表A 5 中不同的频率点重复步骤1)步骤6)并记录于附6J J F1 2 7 8-2 0 1 1录A 表A 4 及表A 5 中。注:在使用频谱仪时,
17、扫频带宽、输入衰减器衰减值、参考电平按要求设置以后,应保持不变。7 5 信号发生器频谱纯度1)仪表连接如图6 所示。图6 信号发生器频谱纯度2)被校蓝牙测试仪设置为信号发生器连续波模式,输出频率设置为2 4 0 2G H z,输出电平为0d B m,射频输入输出端口衰减设为0d B。3)将被蓝牙测试仪射频输出与频谱仪的射频输入相连,设置频谱仪扫频带宽(S p a n)为1 0k H z,分辨力带宽(R B W)小于1k H z,参考电平设置在0d B m,使用标记(M a r k e r)峰值跟踪功能,将中心频率设置为相应频率点,并测量基波功率电平L。(2 4 0 2G H z)、二次谐波功率
18、电平L。(4 8 0 4G H z)、三次谐波功率电平L。(7 2 0 6G H z)和1 2 次分谐波功率电平L。z(1 2 0 1G H z),并按式(2)、式(3)和式(4)计算二次谐波和1 2 次分谐波的频谱纯度,记录于附录A 表A 6 中。二次谐波n z L 2 一L l(2)三次谐波n。一L。一L 1(3)1 2 次谐波n l,2 一L l 2 一L l(4)4)根据附录A 表A 6 中的频率改变蓝牙测试仪输出频率重复步骤2)3)并记录于附录A 表A 6 中。7 6 信号发生器单边带相位噪声7 6 1 直接使用频谱分析仪测量1)仪表连接仍然如图6 所示。2)蓝牙测试仪设置为信号发生
19、器连续波模式,输出频率为2 4 0 2G H z,输出电平为0d B m,射频输入输出端口衰减设为0d B。3)设置频谱仪中心频率(C e n t e rF r e q u e n c y)为2 4 0 2G H z,扫频带宽(S p a n)为5 0k H z,分辨力带宽(融j w)小于1k H z,参考电平为0d B m,使用选择标记(M a r k e r)功能,测量载波功率电平L c(d B m)和偏离载波2 0k H z 处的功率电平与载波功率电平L。(d B m),记录于附录A 表A 7 中。4)信号发生器单边带相位噪声按式(5)计算:(2 4 0 2G H z,2 0k H z)
20、一L。一L c 一1 0 1 9 R B W(H z)(5)5)在不同的偏置频率,并改变相应的扫频带宽(一般为2 5 倍的偏置频率),重复步骤2)-4),将结果记录于附录A 表A 7 中。6)在信号发生器不同的输出频率上,重复步骤2)5)。7 6 2 频谱分析仪具有相位噪声测量选件1)仪表的连接如图6 所示。7J J F1 2 7 8-2 0 1 12)蓝牙测试仪设置为信号发生器连续波模式,输出频率为2 4 0 2G H z,输出电平为0d B m,射频输入输出端口衰减设为0d B。3)频谱分析仪选择相位噪声测量选件功能,频谱仪频率(f r e q u e c n y)设定为2 4 0 2G
21、H z,扫描带宽(s p a n)起始值设为2 0H z,终止值设为2M H z,相位噪声的显示方式设定为点(s p o t)显示,按频率(f r e q u e n c y)键,再按频率搜寻(f r e q u e n c ys e a r c h)键自动搜索频率待测频率的相位噪声,待相位噪声曲线显示完整后,使用频谱仪中的标记(m a r k e r)键设定所需要测量相位噪声的频率偏置点,从频谱分析仪中读出相位噪声值,记录于附表A 表A 8 中。4)将标记(m a r k e r)设定为不同的偏置频率,从频谱仪中读出相位噪声值,记录于附表A 表A 8 中。5)在信号发生器不同的输出频率上,重
22、复步骤2)-4)。7 7 信号发生器数字调制质量参数7 7 1G F S K 调制质量参数1)仪表连接如图7 所示。图7 信号发生器数字调制质量参数2)被校蓝牙测试仪设置为数字调制信号发生器,调制方式为G F S K,输出频率设置为2 4 0 2G H z,调制频偏为1 6 0k H z 或调频指数设定为0 3 2,输出功率一1 0d B m,射频输入输出端口的衰减设为0d B,数据码型为1 0 1 0 1 0 1 0。3)矢量信号分析仪中心频率设置为2 4 0 2G H z,参考电平量程设置为一1 0d B m,选择数字解调,解调方式设定为蓝牙G F S K,选择脉冲(p u l s e)搜
23、寻方式,结果长度选择2 0 0 符号,显示结果选择调制准确度(M o dA c c u r a c y)。4)在测量结果中读出频偏、频率误差,记录在附录A 表A 9 中。5)将步骤2 中的数据码型设定为0 0 0 0 1 1 1 1,重复步骤3)4),将结果记录于附录A 表A 9 中。6)将步骤2 中的数据码型设定为P R B S 9,读取F S KE r r、频率误差,记录于附录A表A 9 中的相应位置。7)将频率设定为2 4 4 0G H z,2 4 8 0G H z,重复步骤2)6),记录于附录A表A 9 中的相应位置。7 7 2 增强数据速率7 t 4 一D Q P S K 数字调制质
24、量参数1)仪表连接如图7 所示。2)被校蓝牙测试仪设置为数字调制信号发生器,数据速率设为2M b i t s 及调制方式设定为7 c 4 一D Q P S K,频率为2 4 0 2G H z,输出电平为一1 0d B m,射频输入输出端口衰减设为0d B,数据码型为P R B S 9。8J J F1 2 7 8-2 0 1 13)矢量信号分析仪中心频率设置为2 4 0 2G H z,参考电平量程设置为一1 0d B m,选择数字解调分析,调制方式设定为n 4 一D Q P S K,符号率设定为1M H z,测量滤波器选择为根升余弦(R o o tR a i s e dC o s i n e),
25、参考滤波器设定为升余弦(R a i s e dC o s i n e),带宽滤波器积(A l p h a B T)设定为0 4,结果长度选择2 0 0 符号,从调制准确度(M o dA c c u r a c y)结果中读取均方根D E V M 和频率误差,将结果记录于附录A 表A 1 0 中。4)将频率设定为2 4 4 0G H z,2 4 8 0G H z,重复以上步骤2)3),将结果记录在附录A 表A 1 0 中相应位置。7 7 3 增强数据速率8 D P S K 数字调制质量参数增强数据速率8 D P S K 数字调制准确度的校准步骤参照7 7 2,调制方式设定成8 D P S K 来
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