目录
引言
Transmitter Power 发送功率
Transmit Spectrum Mask 发送信号频谱模版
Frequency Error 频率误差
EVM 矢量误差幅度
Band Edges and harmonics 频带边缘以及谐波
Spectral Flatness 频谱平坦度
Power On/Off Ramp TX上升/下降时间（发射加电与掉电坡度）
Receiver Sensitivity 接收灵敏度
Receiver Maximum Input Level 接收最大输入信号电平
Receive Adjacent Channel Rejection 邻道抑制
Conductive Throughput Test 吞吐量
引言
无线电频谱资源属于国家所有，是具有重要战略意义的稀缺资源。《国家无线电管理规划（2016-2020 年）》依据《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》编制，以“管资源、管台站、管秩序，服务经济社会发展、服务国防建设、服务党政机关，突出做好重点无线电安全保障工作”为总体要求，聚焦频谱资源管理核心职能，着力完善监管体系建设，阐明了我国“十三五”期间加强无线电频谱资源管理的战略方向、工作目标、主要任务和专栏工程，是无线电管理机构履行职能的重要依据，是引领未来五年我国无线电管理事业发展的纲领性文件。
至今，WiFi无线电技术被广泛应用于无线路由、智能家居、智能手机，在日常生活中无处不在，已成为人们生活中必不可少的部分。正是如此，管控无线电技术以及相关发射规范成为关键，一个是要保障自身产品研发的无线电处于高质量水平，二是要确保无线电符合当地区域规范，不会对环境、其它无线通讯设备造成干扰。无线电测试技术成为把握产品无线电规范与质量的关键，下面详细介绍下2.4GHz WiFi无线电技术测试指标。
Transmitter Power 发送功率
WiFi发送功率用来衡量RF电路辐射出来的能量强度，也就是我们熟悉的波形-振幅这一参数，能力越大，功率越高，振幅越高。用一个例子来比喻发送功率的概念：两个老头子吵架，看谁的喉咙声带发出的声音（声音也是以波的形式传输，可传播能力）较大，声音（功率）越大，气势越大，传播的距离越远，越容易让人听到。同之，功率也是如此。每个国家对无线电的发送功率都有明确的要求与限制，以保证无线电之间不会造成相互干扰，以免导致受干扰区域间的任何无线设备都无法正常通信。
11b/g/a、20M带宽11n、40M带宽11n发射功率无统一标准，需根据实际情况灵活应用。可是，北美最大功率不超过30dBm，中国及欧洲国家最大功率不超过20dBm，日本最大功率不超过22dBm发送功率表征的是待测物发送无线信号强度的大小，在满足频谱模版、EVM性能的前提下，功率越大，其性能越好，在实际应用中表现为无线覆盖范围越大测量发送功率可以使用功率计、矢量信号分析仪或IQview/nxn
注意在802.11不同调制模式、速率下，一般会有对应的功率推荐值，一般按推荐值设置即可，若强行增加功率，往往会影响到频谱模板、EVM性能，如果开发者对无线电没有深入的了解，不建议更改，或者咨询相关无线电专家
Transmit Spectrum Mask 发送信号频谱模版
频谱是频率谱密度的简称，是频率的分布曲线。复杂振荡分解为振幅不同和频率不同的谐振荡，这些谐振荡的幅值按频率排列的图形叫做频谱。频谱广泛应用于声学、光学和无线电技术等方面。频谱将对信号的研究从时域引入到频域，从而带来更直观的认识。把复杂的机械振动分解成的频谱称为机械振动谱，把声振动分解成的频谱称为声谱，把光振动分解成的频谱称为光谱，把电磁振动分解成的频谱称为电磁波谱，一般常把光谱包括在电磁波谱的范围之内。分析各种振动的频谱就能了解该复杂振动的许多基本性质，因此频谱分析已经成为分析各种复杂振动的一项基本方法。802.11 标准指定了一个频谱模板，规定了每条信道中允许的功率分配。频谱模板要求信号以指定的频率偏置衰减到特定电平。
关于频谱模板，可以参考：无线射频专题《射频合规，2.4GHz WIFI频谱模板》
为何需要频谱模板：无线频谱模版用来衡量测量发送信号的质量和对相邻信道的干扰抑制能力
一般使用方法：
通过串口指令，使待测产品处于发射状态（当然需要区分b/g/n等模式），用矢量信号分析仪或IQview/nXn观察其波形，其频谱模版在实线以下为合格，在发送功率满足要求的前提下，频谱模版越小且粗实线越远，其性能越好。
Frequency Error 频率误差
频率误差表征射频信号偏离该信号所处信道中心频率的大小，通常以IQview/nxn或矢量信号分析仪来测量，单位为ppm，每百万单位（parts per million），而频率以赫兹为单位，ppm和赫兹之间的换算关系如下式：
Df = ( f * ppm ) / (10 ^ 6)
这里 ppm 是最大变化值（+/-），f是中心频率（赫兹，Hz），Df是允许最大的频率变化范围。
假如100MHz的频率允许的100 ppm的频率误差。利用上面公式得出频率的变化是10kHz。那么系统的最大频率是100.01MHz，最小是99.99 MHz
举例：Freq Err：12kHz；carrier frequency：2.412GHz；( 2412000000(Hz) * x(ppm)) / (10 ^ 6) =12000(Hz)，计算得出频偏值4.98ppm
2.4GHz WiFi测试频率误差要求：＜±25ppm （802.11b）； ＜±20ppm （802.11g/a/n）
频偏越小越好，在实际的硬件电路设计中，晶振性能的一致性影响WIFI产品频率误差的一致性，在晶振的选型上，要将性能与成本做折中考虑（一致性、稳定度，例如不容易受温度影响）
建议尽量选择一致性较好的晶振，当然成本也会更高由事物客观存在定理得出：晶体供应商必然是不能100%保证晶体一致性，总会有误差存在，甚至是不良品，产能测试过程中需要通过科学的测试方法，准确筛选出不合格产品，以免流出市场，造成设备通讯异常与干扰使用精密仪器来做频偏校准，是确保频偏误差一致性最好的方法（当然成本也较高，包括仪器成本、生产流程成本）使用精密仪器来做频偏校准的必要条件：屏蔽房、屏蔽箱（校准过程中，若受周围无线电环境干扰，往往会出现误校准的情况，使得校准后的频偏误差更大）
产生频偏还能正常通讯吗？
在误差范围内影响不大，可以正常通讯双向正偏等值、双向负偏等值情况下，可以正常通讯（就是说通讯双方都往一个方向的频率偏移，而且偏移值相差不多的情况下）
EVM 矢量误差幅度
误差向量幅度[EVM]：Error Vector Magnitude，误差向量（包括幅度和相位的矢量）是在一个给定时刻理想无误差基准信号与实际发射信号的向量差，能全面衡量调制信号的幅度误差和相位误差。EVM具体表示发射机对信号进行解调时产生的IQ分量与理想信号分量的接近程度，是考量调制信号质量的一种指标。 误差向量通常与QPSK等M-ary I/Q调制方案有关，且常以解调符号的I/Q星状图表示。误差向量幅度[EVM]定义为误差矢量信号平均功率的均方根值与理想信号平均功率的均方根值之比，并以百分比的形式表示。EVM越小，信号质量越好。误差矢量幅度是实际测量到的波形和理论调制波形之间的偏差。两个波形都通过带宽1.28MHz，滚降系数α=0.22的根升余弦匹配滤波器。两个波形再进一步通过选择频率、绝对相位、绝对幅度及码片时钟定时进行调制，以使误差矢量最小。EVM定义为误差矢量平均功率与参考信号平均功率之比的平方根，用百分数表示。测量间隔为一个时隙。
遗留问题：如何通过数学计算公式计算EVM（博主翻下大学课本后再和大家讲解，岁月是把杀猪刀，emmm）
测试经验：
在2.4G WiFi AP/STA处于发送状态时，EVM与发送功率相关联：发送功率越大，矢量误差被放大的越多，体现在测试结果上，就是EVM越大即发送信号质量越差在2.4G WIFI AP/STA的无线指标中，EVM是发射状态的一个非常重要指标，它是表征信号发送质量的好坏的一个指标在实际应用中，需要在发送功率和EVM间取一个折中，这就是在测试802.11g和802.11n模时，发送信号功率不能太大的原因（之前博主有和大家说过，千万不要一味增强功率随意改动发射功率，改动后需要重新测试EVM和频谱模板）
Band Edges and harmonics 频带边缘以及谐波
无线通信产品的频带边缘（band edge）通常是指：整个频段边沿左右1MHz的杂波信号。那么这个频带内能量是不固定的，随着产品带宽不同的band edge杂波也各不相同，这一段的杂波信号实际上跟杂散是同根同族，所以在任何一个地区频带边缘都有一定的限值。例如2.4GHz的频带边缘限制：
工作带宽： 2390MHz ~ 2483.5MHz（FCC），（Span扫频带宽 100MHz、RBW解析带宽 1MHz、VBW视频带宽 30Hz）
谐波 (harmonic wave)，从严格的意义来讲，谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解，其余大于基波频率的电流产生的电量。从广义上讲，由于交流电网有效分量为工频单一频率，因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波。（基波是指在复杂的周期性振荡中与该振荡最长周期相等的正弦波分量，相应于这个周期的频率称为基波频率）
谐波产生的原因主要有：由于正弦电压加压于非线性负载，基波电流发生畸变产生谐波。主要非线性负载有UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变器等。谐波的频率必然也等于基波的频率的整数倍，基波频率3倍的波称之为三次谐波，基波频率5倍的波称之为五次谐波，以此类推。
谐波：其频率为基波的倍数的辅波或分量（Span 100MHz、RBW 1MHz、VBW 30Hz）–Tx Fundamental Signal (802.11b/g)
2412MHz (Ch1), 2437MHz (Ch6), 2462MHz (Ch11)–TX 2nd Harmonic
4824MHz (Ch1), 4874MHz (Ch6), 4924MHz (Ch11)–TX 3rd Harmonic
7236MHz (Ch1), 7311MHz (Ch6), 7386MHz (Ch11)–TX 4th Harmonic (不在受限带宽内)
9648MHz (Ch1), 9748MHz (Ch6), 9848MHz (Ch11)–TX 5th Harmonic
12060MHz (Ch1), 12185MHz (Ch6), 12310MHz (Ch11)
标准：BandEdges和Harmonics分别应符合要求，不大于-41.3dBm，两项指标主要规范了频段使用，避免对其他频段产生干扰
Spectral Flatness 频谱平坦度
频谱平坦度，反应信号子载波的功率变化，它测量每个子载波的平均功率对所有子载波平均功率的偏离。试想一下，如果一个人说话，音量一会儿大一会儿小，听起来是什么感受，接听方耳朵必须频率地适应说话方的音量变化，以至于感觉难受，同样，无线电接收器也是一样，难以适应子载波均值的快速变化，让接收频谱变成不平坦。
平坦度表征待测信号在其所处信道内，功率平坦的程度，通常用IQview/nxn来测量，规范要求与实际测试结果如下图所示：
要求平坦度测试曲线必须在上图所示的两条红线的范围之内，频谱平坦度的平坦与否影响无线信号的连接性能（就像人耳传声的例子）
Power On/Off Ramp TX上升/下降时间（发射加电与掉电坡度）
Receiver Sensitivity 接收灵敏度
接收灵敏度是表征待测物接收性能的一个参数，接收灵敏度越好，其接收到的有用信号就越多，其无线覆盖范围越大（功率衡量的是能不能听到，接收灵敏度衡量的是能不能仔细听清楚）
接收灵敏度可以用IQview/nxn来测量，在测量接收灵敏度时，要使待测设备处于接收状态，用IQview/nxn的信号发生器发送特定的包文件，在IQview/nxn操作软件上更改信号输出功率，直到PER（%）（误包率）满足规范规定的要求
11b PER:8%，psdu length ：1024bytes11g/11a PER:10%，psdu length：1000bytes11n PER:10%，psdu length ：4096bytes
接收灵敏度为IQview/nxn上的信号输出功率与IQview/nxn和待测件之间的cable、衰减器、DC Block等总的衰减值之差。接收灵敏度应满足如下要求：
注意：由于测试接收灵敏度的时候，可能会使用到衰减器或考虑线损，如果WiFi测试的数值为(-80)dBm，总的衰减为2dBm，那么测试得到的接收灵敏度为(-82)dBm
Receiver Maximum Input Level 接收最大输入信号电平
接收最大输入信号电平是表征WIFI产品接收性能的另外一个参数，在接收灵敏度一定的情况下，接收最大电平越高表示WIFI产品的动态范围越大。最大输入信号电平应满足如下要求 ：
几乎所有接收机的测试规范里面都会有最大接收电平这一项要求，包括现在手机上的GSM/WCDMA/TD-SCDMA/WIFI的标准里面都有这项测试要求。接收机的前端必然会有一个LNA，输入信号电平过大，会引起LNA发生阻塞，系统无法正确解调信号，也会引起BER、PER的上升（思考：发射机与接收机距离越近，信号质量是否约好）
Receive Adjacent Channel Rejection 邻道抑制
干扰信号输出功率与主信号输出功率差值为临道抑制（ 干扰信号输出功率 - 主信号输出功率 ），仪器测试原理如下：
11b：主信号到DUT接收口的功率为灵敏度加上6dB；邻道信号频率与主信号频率间隔大于等于25MHz，邻道信号强度与主信号相差幅度为35dB，要求PER小于8%
11g：主信号到DUT接收口的功率为灵敏度加上3dB；邻道信号频率与主信号频率间隔25MHz，邻道信号强度与主信号相差幅度如表中所示，要求PER小于10%
11a：主信号到DUT接收口的功率为灵敏度加上3dB；邻道信号频率与主信号频率间隔20MHz，邻道信号强度与主信号相差幅度如表中所示，要求PER小于10%
11n(20MHz)：主信号到DUT接收口的功率为灵敏度加上3dB；邻道信号频率与主信号频率间隔20MHz，邻道信号强度与主信号相差幅度如表中所示，要求PER小于10%
Conductive Throughput Test 吞吐量
吞吐量是指在没有帧丢失的情况下，设备能够接受并转发的最大数据速率。
吞吐量满足以下规格：（物理层）
11b 上、下行均要满足≥4.5Mbps；11g上、下行均要满足≥20Mbps
11n 上、下行均要满足≥75Mbps(1T1R，HT40)；≥135Mbps(2T2R，HT40)
注意：上述规格指的是物理层，必须达到以上规格，但并非指运行TCP/IP协议栈后的吞吐量，应用层实际吞吐量远比物理层要低好几个数量级。
应用层吞吐量测试工具一般使用：IPerf软件，分别再被测设备与PC上面安装，测试连接图如下：（被测对像固件一般向芯片厂/模组厂获取）