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工程样机是用于验证无线测试的样机,目的是要确认其基本单元符合设计射频规格。相对于正常工作的样机,工程样机会做一些特殊的处理,以满足特定的需要。在射频测试方面,测试样机可以实现一些正常样机无法实现的功能,比如在指定的信号和功率等级下持续发射,选择不同的发射信道,速率和调制方式。
一般而言,正常样机在工作时,其射频通讯有几个特性:间歇性,不稳定性 (功率可能随环境变化),可变性 (对于支持多种工作模式的产品,其工作模式可能会频繁变化),在这种状态下,实验室无法测得产品准确的射频参数(如发射功率,带宽等),所以需要提供特殊的测试样机以实现射频功能持续,稳定地工作。根据标准测试要求,对样机工作状态有不同的要求,而在测试模式下,可调节样机功率等级,工作信道,速率和调制方式等反映正常工作的参数,最终测试出真实准确的射频参数。
根据产品射频功能的特性和测试要求,工程样机的要求并不完全相同,主要分为如下几类
1、 发射测试
对于只有单一信道单一模式的射频产品,工程样机只需要确保产品工作在持续发射状态 (如 13.56M、315M、433.92M )
对于只有单一信道,但支持多种模式的射频产品,除了 a 中的要求之外,还要能实现模式的切换,使产品能在每一个支持的模式下持续发射
对于单一模式,但是有多个工作信道的产品,一般会要求从产品所有的工作信道中选取最高最低和中间三个信道测试,所以工程样机要确保可以将产品分别设定在高中低三个信道并且持续发射 (如 BLE, Zigbee 或部分 2.4G 自有协议等)
对于支持多种模式,而且多信道的产品,除了 c 的要求之外,还要能实现模式的切换,使产品能在每一个模式的高中低信道持续发射 (如 WiFi (802.11a/b/g/n/ac),Bluetooth Classic(GFSK, π/4DQPSK, 8DPSK)
2、 接收杂散测试
工程样机要确保产品能工作在持续接收状态。与发射测试下的要求类似,对于多模式多信道的产品,还要能确保产品的工作模式和信道可切换
3、 接收灵敏度,接收阻塞,邻近信道选择性等接收性能测试
这些测试是在发射与接收正常通讯的状态下进行,但是涉及到性能的判定,所以需要提供一种监测产品性能的手段。比如 EN 300328 中接收阻塞的测试,有两种性能的判定方式,一种是可量化的,监测产品的 PER (Packet Error Rate)。如果选用此方式做性能判定,对于采用标准协议的产品如 WiFi,实验室可以用标准的综合测试仪来实现。但是对于采用自定义协议的产品,就需要提供可以检测丢包率的手段;一种是通过观察产品的工作状态,通过对比测试前和测试过程中产品的工作状态来判定产品是否符合要求。
4、 5G DFS 测试
DFS 测试中,侦测概率和侦测带宽的测试,需要反复加载不同类型的雷达波信号对产品进行干扰,通过产品检测到的雷达波的次数来计算其侦测概率。对于正常样机,产品每检测到一次雷达波之后,其工作信道必须转移,如果产品转移到非 DFS 频段,需要重启样品之后重新测试,而此项目需要测试的雷达波形多达 180 种 (CE 为 120 种),如果直接用正常样机测试,测试的时间可能会长达 20 小时,所以为了节省测试时间,可以提供一种工程样机,使产品在检测到雷达波之后,通过某种方式 (如控制某个指示灯闪烁或通过后台显示信息) 告知测试人员产品已检测到雷达波,但是产品的工作状态不发生改变,因此测试时可以持续不断注入雷达干扰,而不需要频繁重启样机,可以大大缩短测试时间。
工程样机的实现方式多种多样,并没有特定的流程或步骤,结合实验室常见的方式,归纳如下 (只针对发射测试):
对于单模式单一信道产品,如玩具,一般如果固定遥控器摇杆在某一固定操作状态 (如前进,后退等) 即可实现产品的持续发射,所以一般可以不额外提供定频样机,除非遇到特殊情况,无法按照此种方式实现持续发射。另外,如 315M, 433.92M 的遥控门铃类产品,可以通过短路射频芯片某些管脚实现
对于单一模式,但是有多个工作信道的产品,可以通过按键切换高中低信道,或通过组合键的方式实现高中低信道的切换
对于多模式,但是单一信道的,一般可能涉及调制方式或带宽等参数的改变,所以可能需要借助特殊的接口板接入电脑之后,通过电脑控制模式的切
对于多模式多信道的产品,一般只能通过特殊的接口板接到电脑之后通过特定软件实现。此类产品用的芯片大多为近 2005 年之后开发的,所以芯片原厂基本上都会提供相应 PC 的开发工具,可以借助这些工具实现工程样机的要求
对于智能产品(如手机和平板),可通过产品里的特定软件或输入工程码实现。
常用的接口
a) UART (实验室可提供 USB to UART 接口板)
b) SPI (实验室可提供 USB to SPI 接口板)
c) LAN
d) USB
e) SD (SD Card)
多信道多模式辐射法工程样机
多信道多模式传导法工程样机
工程样机连接测试设备
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检测认证范围
中国:CCC、SRRC、CTA、质检报告、能效、十环;
台湾:BSMI,NCC;
日本:PSE、VCCI、JATE、Telec;
韩国:KC、KCC、KCS、KGS、KEA;
印度:WPC、BIS、BEE、TEC;泰国:NBTC、TISI;
马来西亚:SIRIM、ST COA;
新加坡:IMDA、Safety Mark;
印尼:SDPPI、SNL、K3L;
南非:ICASA、SABS COC、NRCS LOA;
欧盟:CE 、ROHS2.0、REACH、ATEX、E-Mark;
俄罗斯:EAC、FAC、GOST-R;
乌克兰:Hygienic Cert、UA TR DOC;
澳洲/新西兰:RCM 、SAA;
墨西哥:NOM、IFETEL、CONUEE;
巴西:INMETRO、ANATEL;
阿根廷:S-mark、ENACOM;
北美:UL、CP65、FCC、CSA、EPA、ISED;
沙特:CITC、SASO;科威特:CITRA;
阿联酋:ECAS、TDRA;约旦:TRC、JSMO;
电池:UN38.3EN/IEC62133,MSDS;蓝牙:BQB;
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