兆易创新GD32W515x 32-bit MCU射频指标及收发功耗测试指南

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兆易创新GD32W515x 32-bit MCU射频指标及收发功耗测试指南 [复制链接]

 

1、简介

本测试指南主要用于指导客户测试 GD32W51x 系列芯片对应的 Wi-Fi 开发板在非信令模式下的发射和接收各项射频指标及对应的功耗指标。第二章内容为测试系统及开发板软硬件的配置，第三章内容为使用 RF 测试工具做射频指标测试的方法，第四章内容为使用串口命令行做射频指标测试的方法，第五章内容为非信令射频发射和接收功耗的测试方法，第六章内容为常见问题及解决方法，第七章为版本历史。

 

2、测试准备

 

本章内容为射频测试的准备工作，包含测试系统、软硬件平台的搭建，其中硬件配置这一节包含 GD 开发板(模组)的配置说明。

 

2.1 系统搭建

RF(射频)测试系统主要包含 PC、DUT(待测设备)、仪器三部分(图 2-1. RF 测试系统)：
◼ 无线综测仪(如 IQ XEL)的RF 端口通过RF cable 连接到 DUT RF 测试座。
◼ PC 端通过 UART(USB 转 UART)和 Ethernet 分别控制 DUT 和仪器，进行对 DUT 的 RF发射(Tx)和接收(Rx)指标的测试。

 

2.2 硬件配置

对于 DUT 为 GD 开发板(图 2-2. GD 开发板参考连接，底板+模组)：
◼ UART&SWD 功能：USB 转 UART 的通信功能及 USB 转 SWD 的烧录固件功能通过底板上的 DAP 芯片电路实现，PC 通过 USB 线连接底板 USB 座即可。
◼ 串口连接：使用跳帽分别连接底板 J7.2/4(主芯片UART PIN)与 J7.1/3(DAP UART PIN)。
◼ SWD 连接：使用跳帽分别连接底板 J5.3/2(主芯片 SWD PIN)与 J4.1/2(DAP SWD PIN)。
◼ 主芯片模式配置：
- PIN 脚“BOOT0”需为低电平(boot 模式为 flash)、通过底板拨码开关“SW4”实现。
- PIN 脚“PU”需为高电平、通过”按下”底板开关“SW1”实现。
◼ 模组天线切换：
- 通过焊接切换电阻位置(图 2-2. GD 开发板参考连接)以选择 DUT RF 信号通路：电阻左侧向上时，RF路径通向PCB 天线，仅可用于辐射测试；电阻左侧向下，RF路径通向 RF(Ipex)测试座、用于传导测试及外接天线的辐射测试。本文主要针对传导测试。
- 使用 Ipex 转 SMA cable 来连接 DUT RF 测试座与仪器 RF 端口。
◼ 模组供电：底板 DCDC 电路将 USB 接口输入的 5V 电源转换为 3V3 输出，3V3 通过跳帽“J3”连接到模组 3V3 焊盘，断开此跳帽(外供 3V3 到 J3.2)可用于模组功耗测试。

 

GD开发板参考连接

 
对于 DUT 为单模组(图 2-3. 单模组参考连接，以上述开发板中的模组为例)：

◼ 模组需使用杜邦线接出如下 PIN 脚：3V3、GND、PB15/PA8 (UART T/Rx，用于串口通信)、PA13/PA14 (SWD_TMS/CLK，用于烧录固件)、BOOT0、NRST、PU (NRST/PU引脚建议在模组上预留拉高选项、则无需再引线拉出)。

◼ 配置芯片 PIN 脚”BOOT0”=低电平(boot 模式为flash)、”PU”及”NRST”=高电平。
◼ PB15/PA8、PA13/PA14、3V3、GND，分别与 GD 开发板底板 J7.pin1&3、J4.pin2&1、J10.pin23&24 通过杜邦线连接。
◼ 模组端天线配置、参考上述开发板配置第5 点。

 

3、使用 RF 工具测试

本章内容为使用 GD 提供的RF 测试工具测试非信令各项射频发射和接收指标的方法介绍。

3.1 工具简介

图 3-1. Tool 功能说明是GD 提供的 RF 测试工具“GD RF Test Tool”的界面及功能说明，为首次打开的状态(串口未连接&芯片未初始化)。

 
3.2 测试模式设定

◼ 串口连接：工具界面“COM”下拉菜单选择 DUT 对应的串口号，点击按钮“Connect”，此时按钮显示文字会变为“Disconnect”，表明串口连接成功，此时“freqtunning”栏位会显示为校准后的数值。若串口连接失败，log 窗口会报错。
◼ 模式设定：按表 3-1. 测试模式有三种测试模式，默认为“RF Test Normal”，点击“Initialize”，此时按钮显示文字变为“De-initialize”，表明进入 RF Test Normal mode。
◼ 如果测试中途开发板有做重启动作or更换其他开发板测试，需重复上述步骤，如果此时按钮显示为之前的状态“Disconnect”和“De-initialize”，各需要连续按两次以重新做串口连接和芯片模式初始化。

 

3.3 非连续发包测试

此测项定义为 duty=50%的调制信号 Tx，用于测试协议指标，如Tx power、EVM、频偏等。
◼ DUT 端设置：工具界面设定“Test Item”=“Packet TX”，设定“Channel”、“Rate”和“Bandwidth”，点击“start”，此时芯片开始 Tx RF 信号。
◼ 仪器端解调设置：仪器端参考第1 点设定好对应的信道、模式、功率等，并开始测试。
◼ Tx 调整：如需修改功率，可先点击“Stop”停止 Tx，然后修改“Add Power”值，步进单位为0.25db，然后再点击“Start”，此时预期功率参考如下公式：预期功率 = 默认功率(“power level”值) + 功率调整值(“Add Power”值)如需修改频偏，可同时调整“Freqtuning”值，频偏为正偏则此值需调大，反之则此值需调小，该值可在 Tx 进行时调整。
◼ 温度测试(如有需要)：选择“RF Test Temp”模式并重新做初始化，重复上述步骤。需注意在不同环境温度下要先stop 并重新 start Tx 后，温度补偿机制方可生效。

 

GD32W51x_RF_characteristic_Guide_Rev1.0.pdf (1.04 MB, 下载次数: 4)

2022-2-21 14:28 上传

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