IEEE 802.11ac生产测试概述

IEEE 802.11ac 是正在被集成到无线设备中的全新 WLAN (无线局域网) 标准。支持该标准的产品目前已面市，各生产厂商已开始进入量产阶段。生产测试工程师需要既能够支持 新的802.11ac 测试规范，又可以兼容已有各WLAN标准 和其他无线连接技术的测试仪器。本文参照技术规范草案介绍 了802.11ac 标准的主要生产测试项目、其用途及相关的测试方法。

802.11ac 简介

802.11ac 是 由IEEE 802.11ac 工作组 (TGac) 提出的全新WLAN标准，其目标是提供超高速(VHT)的本地无线连接技术——峰值传输速率10倍于当前WLAN 802.11n HT标准，通信带宽最高可达160MHz(四倍于802.11n标准)，及最高8路MIMO信号通路。

本文依据技术规范[1]，介绍了802.11ac设备量产所需的测试要求。

生产测试需求

从生产测试的角度看，必须了解 WLAN 标准的变化和演进并提前制定计划。例如，由于通信带宽达到80 MHz ，802.11ac 测试设备显然需要具有更宽的处理带宽用以信号分析和产生而实现对被测物的测试。这正如当年 802.11n标准被引入时的情形，当时需要部署足以测试带宽达到40 MHz 的测试设备。

测试物理连接方案

当 802.11n 标准引入时，一个重要的问题是如何搭建测试系统以对由多天线组成的MIMO系统进行测试。这给生产测试工程师提出了新的挑战——如何实现对多条射频路径进行测试，同时保持测试设备成本不变，并最大限度减小对测试时间/吞吐量的影响。

802.11ac 进一步扩大了这种挑战，但对于MIMO 的测试需求未变，因此现有测试配置依然可用。针对 802.11ac测试规范列出的测试项目，可采用以下测试物理连接方式：

图1: 测试设备设置

信号分析仪用于发射机相关测试，而信号发生器用于提供接收机测试所需的下行信号。为简便起见，将测试设备配置为单端口形式，以一个 RF 端口 (TX/RX)与被测物相连。该配置可完成对如下任意场景的测试：

支持单一射频信号链路的802.11ac SISO(1x1) 设备

支持单一射频信号链路的802.11ac MIMO (nxm)设备，对设备上的每条射频通路进行独立地测量(可对n个发射机依次实现测试)。

如果要实现同时连接多个设备进行并行测试，则需要额外的硬件。对于模块化测试设备平台来说，硬件的添加和升级是十分简便。

测试计划

与 802.11n 测试计划一样，802.11ac的 测试计划期望包涵一系列的测试项目以对设备实际使用中的各种情形加以覆盖。与 802.11n 测试计划兼容被测设备的旧有和 HT两种 工作模式一样，802.11ac测试计划也具备此种后向兼容能力 (技术规范中非常重要的特性所在)。面对可能出现的802.11ac测试需求，测试工程师们会更倾向于这一方式。

显然，这是用于满足新设计和新标准强制的测试需求的主要方式。例如，测试工程师可能会对至少 80 MHz发射带宽的信号进行频谱模板特征的考核，在MCS 9256 QAM 调制方式下检验调制精度，同时也以802.11ac MCS 9 信号考察接收机性能。

测试计划中的 具体测试项目与 802.11n的 十分类似。以下是根据标准[1]得到的测试项目列表： 

邻道和非邻道抑制测试需要独立的调制信号源提供额外的干扰信号。这些测试应在生产之前完成认证，而不是生产测试阶段要考察的项目，因此本文不做进一步讨论。

发射机测试

发射频谱模板 – 22.3.18.1

频谱模板测试是为了检验被测设备所发射信号的频谱特性是否满足规范已归定好的相关要求，避免对其他设备造成干扰。该项目一般在被测物处于最大发射功率状态下加以测试。

接下来的图表归纳了针对各个带宽信号的相关要求： 

测试工程师应检验信号频谱是否符合上述 以dBr表示的频谱模板要求，这些值均是相对于信号的最大频谱密度而言的。或者根据输入信号功率电平， 以dBm/MHz表述的 是允许的最大包络值。两种情况下的最大值被选为最终的技术规范。

每次测量时，应采用 100 kHz 分析带宽和 30 KHz 观测带宽进行测量。图 3为 MCS 8 80 MHz 信号的测量示例。 

图3: 频谱模板测量

最后，技术规范描述了80 + 80 MHz 非连续频谱模式的测量步骤，这是 802.11ac 的新特性。其频谱模板由两个 80 MHz 的模板通过组合或重叠的方式构成。模板包络门限可通过下表计算得到： 

图4: 相距 160 MHz 的非连续频谱模板样例 

利用测试设备进行频谱模板测量时，应提供所需的频谱模板，测试设备根据该模板进行测量判断，并返回 合格或不合格的结果。