新闻中心

EEPW首页 > 消费电子 > 设计应用 > 关于WI-FI检测板测试以及常见故障浅析

关于WI-FI检测板测试以及常见故障浅析

作者:张秀凤 张成成 刘可江 程磊 何洪峰时间:2017-08-29来源:电子产品世界
编者按:家电产业发展迅猛,智能家居越来越成为主流。作为空调的智能控制部件的检测板,其生产逐渐常态化和普遍化。在逐渐成熟的检测板生产过程中也面临不少制造问题。本文介绍了测试的基本原理以及检测板常见的故障分析,便于总结生产质量隐患,降低检测板故障率。

作者/ 张秀凤 张成成 刘可江 程磊 何洪峰 格力电器(合肥)有限公司(安徽 合肥 230088)

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201708/363621.htm

摘要:家电产业发展迅猛,智能家居越来越成为主流。作为空调的智能控制部件的,其生产逐渐常态化和普遍化。在逐渐成熟的生产过程中也面临不少制造问题。本文介绍了测试的基本原理以及常见的,便于总结生产质量隐患,降低检测板故障率。

前言

  WIFI检测板为空调智能控制的部件,在应用时需连接当前环境的无线网络,通过用户手机上的APP与该检测板绑定,实现手机控制空调的目的。用户不在家中时也可利用手机提前对空调进行控制,达到远程操作的目的。检测板便利的用户的操作,但因其体积小,元器件封装小的特点, 在生产过程中质量控制就成为了难题。焊接以及AOI外观检验均存在难度。本文在简述其原理后,对易出现的故障进行了浅析和总结,便于生产控制异常,降低检测板故障率。

1 无线网络概念与WI-FI原理概述

1.1 无线网络概念

  802.11a/b/g/n,其实指的是无线网络协议,细分为802.11a、802.11b、802.11g、802.11n等。这几种不同的无线协议都是由802.11演变而来的。802.11是IEEE最初制定的一个无线局域网标准,主要用于解决办公室局域网和校园网中的用户与用户终端的无线接入;802.11a工作在5G频段,最高速率54Mbit/s,主要用于远距离的无线连接;802.11b工作在2.4GHz,最高速率11Mbit/s,已逐步淘汰;802.11n为双频工作模式(包含2.4GHz和5GHz两个工作频段),最高速率可达到600Mbit/s。802.11 a/b/g/n协议调试方式、覆盖范围和兼容性等对比如表1。

1.2 WI-FI的原理

  无线信号基本架构主要由发射机和接收机两个构成,发射机主要将数据包经编码、调试、混频后,经振荡器调试到无线电波信号上,再由二级功放器发出;接收机将受到的无线电波调解,即还原原始数据。

  1)发射机准则:在有限的频带内传输最多的信息,接收机最容易解调。带内信号功率满足要求,带外杂散信号邻信道泄露功率小。如图1所示。

  2)接收机准则:放大有用信号,减小接收带宽,抑制无用的邻道信号和杂散信号,最大限度地对发射信号无误解地解析如图2所示。

  3)我司WIFI检测板使用的是QCA4004系列,该芯片集成了当前所有主流通信接口:UART、SPI、IIC、IIS、USB2.0以及WIFI,内置802.11协议,应用包括主流电器(例如空调、洗衣机、热水器等)、消费电子产品、以及用于家庭照明、安全监控设备和自动化系统的传感器、智能插座,被誉于物联网神器。

2 测试原理和测试方案

2.1 测试原理

  1)校准测试

  Calibration(校验)是无线测试环境架设的一个重要环节,它关系到测试出的产品是否符合产业标准性,测试环境的稳定性、标准性会影响产品合格率。因此要提高认识,重视线损的校验,确保操作规范及校准值的精确性。

  假设:校准范围:18-19,TX范围:17-20,实际线损为10dB,C为软件中填写的线损。

  校准方法:首先电脑通过厂测软件,控制DUT发送power,假设POWER为A,则IQXEL检测到的POWER为B:A-10=B;然后电脑通过厂测软件将B+C=D(D=A-10+C),然后我们看到的显示值就是D,D要处于我们所要求的范围内(18-19之间)。

  如果C与10dB相等,则D与A的结果就相等;如果C比10dB大,在D保持在一定范围内的情况下,则A就会相应地减小,这就导致DUT实际发射的功率偏小;如果C比10dB小,在D保持在一定范围内的情况下,A就会相应地增大,这就导致DUT实际发射的功率偏高。

  2)发射测试

  通过ATsuite软件控制DUT发射固定模式、信道、速率和功率的信号,但是这个发送的信号是依据之前校准值来发送的。如之前校准时的增益为32,TX就会根据这个值来通知DUT发送信号,IQXEL对接收到的信号进行分析,例如EVM、Spectrum mask、TX 功率、频偏等。

  3)接收测试(接收灵敏度)

  通过ATsuite软件控制IQXEL向DUT发送一定数量的数据包,有DUT反馈出接收到与丢失包的数量,该功率既为DUT接收灵敏度。

2.2 测试方案

  我司使用ATsuite_3.0测试软件配合IQxel无线综测仪和测试工装对WIFI检测板性能测试,整个测试分为33个步骤,具体测试步骤如下:

  1)ATC_CONNECT_TESTER,连接测试设备,判断测试仪型号及序列号等;

  2)ATC_INSERT_DUT,加载检测板的测试DLL组件和固件版本;

  3)ATC_INITIALIZE_DUT,加载检测板驱动程序,确定检测板与电脑正常连接,若正常连接对检测板进行初始化,将检测板调试成网卡模式;

  4)WIFI_11AC_TX_CALIBRATION,WIFI模块发射频率校准,包括发射功率及频偏的校准 ;

  5-16)WIFI_11AC_TX_VERIFY_ALL,2.4GHz频段WIFI总共有14个信号频道,1-14信道频率:2412+(n-1)*5 MHz,每个信道的带宽是22MHz,但整个2.4GHz频段内只有3个互不重叠的信道:1、6、11 (或者2、7、12…)。

  测试软件在模拟在Tx Power(发射功率)、Bandwidth(带宽)变化的情况下信号频道内低(2412)、中(2437)、高(2472)频率是否符合802.11协议要求的发射测试项目,发射(TX)测试项目和指标范围如下:

  EVM(发射机星座图差错/发射调制精度) 合格指标 (-10.0 dB ~ -80.0 dB)

  Freq Error(发射中心频偏)

  Sym Clk Error(符号时钟容限)

  Power(功率) 合格指标 (19.5 dBm ~ 16.5 dBm)

  LO Leakage(本振泄露) 合格指标 (-15.0 dBc ~ -100.0 dBc)

  Spectrum Mask(频谱模板) 合格指标 (2.0 %~ 0.0%)

  17-28)WIFI_11AC_RX_VERIFY_PER,测试软件模拟在Data Rate(传输速率)、Bandwidth(带宽)变化的情况下信号频道内低(2412)、中(2437)、高(2472)频率是否符合802.11协议要求的接收测试项目,接收测试项目主要为接收灵敏度/误报率(PER),误码率不超过8%~10%。

  接收测试过程:IQxel无线测试仪发送数据包给检测板,控制软件统计检测板接收到的数据包数量,计算出误报率。例如发1000个数据包,产品收到950个良好的数据包,那么误报率PER为 (1000-950)/1000*100%=5%。

  29)ATC_WRITE_MAC_ADDRESS,写入MAC地址;

  30)ATC_WRITE_EEPROM,写入发射功率及频偏的校准值;

  31)ATC_READ_MAC_ADDRESS,校验MAC地址码是否一致;

  32)ATC_TESTER_RELEASE_CONTROL,释放测试仪的测试RF端口控制权;

  33)ATC_REMOVE_DUT,断开WI-FI检测板连接。



上一页 1 2 下一页

评论

技术专区

关闭