無線射頻模塊的指標(biāo)

判斷一款無線產(chǎn)品的性能好壞的依據(jù)就是該產(chǎn)品的射頻指標(biāo)是否合格且余量充足，本文簡要介紹基于IEEE 802.11b/g/n的規(guī)范的一些射頻指標(biāo)。

1. 發(fā)射功率（TX Power）：是指無線產(chǎn)品發(fā)射天線的工作功率，單位為dBm。，無線發(fā)射的功率決定無線信號的強(qiáng)度和距離，功率越大，信號越強(qiáng)。

每個(gè)國家對于最大發(fā)射功率都有一個(gè)限制：中國及歐洲國家最大不超過20dBm；北美最大功率不超過30dBm；日本最大功率不超過22dBm。

在一個(gè)無線產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，都會(huì)有一個(gè)目標(biāo)功率（target power）來作為我們設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，在滿足頻譜板及EVM前提下，發(fā)射功率越大，性能越好。而影響發(fā)射功率指標(biāo)的因素有RF鏈路的Balun電路的設(shè)計(jì)；濾波器的選型，50歐的阻抗匹配；天線的性能；測試環(huán)境等。

2.誤差向量幅度（EVM）:是考量調(diào)制信號質(zhì)量的一種指標(biāo)，單位為dB。EVM越小，信號質(zhì)量越好。下表是IEEE802.11給出的標(biāo)準(zhǔn)。

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在一款無線產(chǎn)品中，TX power和EVM是相關(guān)聯(lián)的，TX Power越大，EVM越大，即信號質(zhì)量越差，所以在實(shí)際應(yīng)用中，我們要在TX Power和EVM之間取一個(gè)折中。影響EVM的因素有RF鏈路的50歐阻抗匹配，RF的供電等。

3. 頻率誤差（Frequency Error）：表征射頻信號偏離該信號所處信道中心頻率的大小，單位PPM。頻偏誤差要求范圍如下表。

頻偏越小越好。PPM的計(jì)算公式如下：

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在實(shí)際設(shè)計(jì)中，影響頻偏的因素有晶體及晶體負(fù)載電容的選型；PCB板晶體部分的走線及地孔的處理等。

4.發(fā)射信號的頻偏模板（Transmit Spectrum Mask）可測量發(fā)射信號的質(zhì)量和對相鄰信道的干擾抑制能力。被測信號的頻譜模板在標(biāo)準(zhǔn)頻譜模板內(nèi)為合格，下圖分別為11B、11g/a、20M 11N以及40M 11N的模板圖；紅色框線即為頻譜模板的標(biāo)準(zhǔn)。

在發(fā)射功率滿足的條件下，頻譜模板越小且標(biāo)準(zhǔn)模板線越遠(yuǎn)，其性能越好。

5.頻譜平坦度（Spectral Flatness）：表征待測信號在其所在信道內(nèi)，功率平坦的程度。頻譜的平坦度的平坦與否影響無線信號的連接性能。下圖為實(shí)際測量的結(jié)果。

6.接收靈敏度（RX Sensitivity）：表征待測物接收性能的一個(gè)參數(shù)，接收靈敏度越好，其接收到的有用信號就越多，其無線覆蓋范圍就越大。

接收靈敏度可以用IQXEL/IQ2010來測試。在測試接收靈敏度時(shí)，使產(chǎn)品處于接收狀態(tài)，用IQxel/IQ2010發(fā)送特定的波形文件，可在IQxel/IQ2010上修改power level，直到產(chǎn)品的誤包率（PER%）符合標(biāo)準(zhǔn)。（11B PER=8%;11g/a/n PER=10%）

在實(shí)際設(shè)計(jì)中影響接收靈敏度的因素有RF接收鏈路的器件選型，及整個(gè)鏈路的布局走線，電源線；外部環(huán)境干擾等。所以，無線產(chǎn)品在設(shè)計(jì)時(shí)，屏蔽罩是必不可少的一部分！

以上簡要的介紹了無線產(chǎn)品中比較重要的幾個(gè)射頻指標(biāo)及影響這些指標(biāo)可能的因素，在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，可能遇到更多千奇百怪的問題導(dǎo)致射頻性能不好，這就需要我們繼續(xù)積累調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，從而使我們的產(chǎn)品性能更好！