無線信號測試儀的校準裝置及方法和自動測試系統及方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及無線信號測試技術領域，尤其涉及一種無線信號測試儀的校準裝置及 方法和自動測試系統及方法。
【背景技術】
[0002] 隨著物聯網行業的發展以及RF射頻、wifi、BT (藍牙）、ZigBee、NFC (近距離接觸） 等無線技術日益成熟，ZigBee信號收發設備等無線收發設備的生產量將逐漸加大。而由于 ZigBee信號收發設備等產品生產選擇器件類型、溫度變化、器件組裝等因素的影響，即使是 基于同樣的平臺同樣的設計，也可能出現不同性能的產品。因此，ZigBee測試儀等無線信號 測試儀在這些無線收發設備的研發、生產、測試過程中被廣泛使用，用于測量和監控這些無 線收發設備的一些無線通信性能指標，保證其通信的性能指標符合標準要求，如智能家居 應用ZigBee技術的無線傳輸性能指標測試，所涉及測試的無線傳輸指標主要有以下幾個： 輸出功率（Output Power)，頻率誤差（Ferq Err)，誤差向量幅度（EVM)，丟包率（PER)，接收 信號強度（RSSI)等。無線信號測試儀通常包含有信號發射器和信號接收器，發射器發射出 用于無線收發設備的測試所需要的無線信號，接收器用于測量所述無線收發設備接收所述 無線信號后解碼發射的無線信號的性能指標，因此，無線信號測試儀的自身輸出信號的頻 率、功率、EVM是否準確可靠以及對接收信號的功率以及EVM等的測量結果是否準確可靠， 對于無線收發設備的性能測試將顯得非常重要。到目前為止，國家未頒布無線信號測試儀 校準規范或檢定規程，而現有的操作人員在使用無線信號測試儀也未考慮到無線信號測試 儀的校準與否對測量結果帶來的影響，從而造成測量結果不準確，或者同樣的產品測量結 果不一致，而且測量效率低。

【發明內容】

[0003] 本發明的目的在于提供一種無線信號測試儀的校準裝置及方法用于對該無線信 號測試儀自身輸出信號的性能指標和對接收信號的測量性能指標進行校準，以保證該無線 信號測試儀對相應的無線收發設備的性能測試的可靠性。
[0004] 本發明的另一目的在于提供一種用于無線設備的自動測試系統及方法，能夠在無 線信號測試儀對無線設備進行無線性能測試之前，對該無線信號測試儀進行校準，以保證 該無線信號測試儀對相應的無線收發設備的性能測試的可靠性。
[0005] 為解決上述問題，本發明提出一種無線信號測試儀的校準裝置，包括：
[0006] 連接所述無線信號測試儀的發射端的頻率計，用于讀取所述無線信號測試儀的輸 出信號的實際頻率，以標定所述無線信號測試儀的輸出信號的頻率誤差；
[0007] 連接所述無線信號測試儀的發射端的微波功率計，用于測量所述無線信號測試儀 輸出的連續波信號的實際功率，以標定所述無線信號測試儀輸出的連續波信號的功率誤 差；
[0008] 連接所述無線信號測試儀的發射端的矢量信號分析儀，用于測量所述無線信號測 試儀的輸出信號的EVM，以標定所述無線信號測試儀的輸出信號的EVM誤差；以及
[0009] 矢量信號發生器，其輸出端同時連接所述無線信號測試儀的接收端和所述微波功 率計，用于向所述無線信號測試儀和所述微波功率計輸出相同信號，以利用所述微波功率 計的功率值，標定所述無線信號測試儀的功率測量誤差；或者其輸出端同時連接所述無線 信號測試儀的接收端和所述矢量信號分析儀，用于向所述無線信號測試儀和所述矢量信號 分析儀輸出相同信號，以利用所述矢量信號分析儀的EVM值，標定所述無線信號測試儀的 EVM測量誤差。
[0010] 進一步的，所述無線信號測試儀能夠收發的無線信號為RF射頻信號、wifi、藍牙 信號、ZigBee信號或NFC信號。
[0011] 進一步的，所述矢量信號發生器的輸出端通過功分器同時連接所述無線信號測試 儀的接收端和所述微波功率計或者同時連接所述無線信號測試儀的接收端和所述矢量信 號分析儀。
[0012] 進一步的，所述校準裝置還包括與所述頻率計、微波功率計、矢量信號分析儀以及 矢量信號發生器均連接的選通開關，用于選通頻率計、微波功率計、矢量信號分析儀以及矢 量信號發生器和所述無線信號測試儀之間特定測試通道的電連接。
[0013] 進一步的，所述校準裝置還包括與所述選通開關連接的控制器，所述控制器用于 根據預定設置信息發送選通命令至選通開關，以控制所述選通開關自動選通所述頻率計、 微波功率計、矢量信號分析儀以及矢量信號發生器和所述無線信號測試儀之間特定測試通 道的電連接。
[0014] 進一步的，所述預定設置信息包括校準項目以及實現所述校準項目的相關設備。
[0015] 進一步的，所述選通命令包括測試通道ID。
[0016] 進一步的，所述控制器還用于在所述特定測試通道的電連接被選通之后，設置所 述無線信號測試儀通過所述特定測試通道電連接的設備的參數值。
[0017] 本發明還提供一種無線信號測試儀的校準方法，采用上述之一的無線信號測試儀 的校準裝置對所述無線測試儀進行校準，所述校準方法包括對無線信號測試儀輸出信號的 頻率校準步驟、功率校準步驟和EVM校準步驟以及對無線信號測試儀的功率測量校準步驟 和EVM測量校準步驟；其中，
[0018] 所述頻率校準步驟包括：設置所述無線信號測試儀的發射端的輸出信號的輸出頻 率，并設定該輸出信號的輸出功率為OdBm、信號類型為連續波信號；打開所述無線信號測 試儀的發射端與所述頻率計之間的測試通道，所述無線信號測試儀的發射端向所述頻率計 輸出設置的所述輸出信號；設定所述頻率計的閘門時間，讀取所述頻率計上顯示的實際頻 率數值；根據設置的所述輸出頻率以及讀取的所述實際頻率數值標定所述無線信號測試儀 的輸出信號的頻率誤差；
[0019] 所述功率校準步驟包括：設置所述無線信號測試儀的發射端的輸出信號的輸出 頻率和輸出功率，并設定輸出信號的信號類型為連續波信號；打開所述無線信號測試儀的 發射端與所述微波功率計之間的測試通道，所述無線信號測試儀的發射端向所述微波功率 計輸出設置的所述輸出信號；讀取所述微波功率計上顯示的實際功率數值；根據設置的所 述輸出功率以及讀取的所述實際功率數值標定所述無線信號測試儀的輸出信號的功率誤 差；
[0020] 所述EVM校準步驟包括：設置所述無線信號測試儀的發射端的輸出信號的輸出頻 率和輸出功率，并設置該輸出信號的信號類型為調制信號；打開所述無線信號測試儀的發 射端與所述矢量信號分析儀之間的測試通道，所述無線信號測試儀的發射端向所述矢量信 號分析儀輸出設置的所述輸出信號；設置所述矢量信號分析儀的信號分析類型、輸出電平、 觸發方式、觸發延遲時間以及結果長度，并設定所述矢量信號分析儀的信號中心頻率與所 述無線測試儀的輸出信號的輸出頻率相同；讀取所述矢量信號分析儀上測得的EVM值；根 據所述調制信號的調制精度以及讀取的所述EVM值標定所述無線信號測試儀的輸出信號 的EVM誤差；
[0021] 所述功率測量校準步驟包括：設置所述矢量信號發生器的輸出信號的輸出頻率， 并設定該輸出信號的信號類型為連續波信號；打開所述矢量信號發生器與所述無線信號測 試儀的接收端、微波功率計之間的測試通道，所述矢量信號發生器向所述無線信號測試儀 的接收端以及微波功率計輸出設置的所述輸出信號；調節所述矢量信號發生器的輸出電平 以調整所述微波功率計上顯示的實際功率值；設置所述無線信號測試儀的接收端的接收頻 率與所述輸出頻率相同、接收電平大于或等于所述輸出電平，讀取所述無線信號測試儀上 測出的實際功率值；根據所述微波功率計上的實際功率值和所述無線信號測試儀上的功率 值標定所述無線信號測試儀的功率測量誤差；
[0022] 所述EVM測量校準步驟包括：設置所述矢量信號發生器的輸出信號的輸出頻率 和輸出功率，并設定該輸出信號的信號類型為與所述無線信號測試儀調制標準相一致的調 制信號；打開所述矢量信號發生器與所述無線信號測試儀的接收端、矢量信號分析儀之間 的測試通道，所述矢量信號發生器向所述無線信號測試儀的接收端以及矢量信號分析儀輸 出設置的所述輸出信號；根據所述輸出信號設置所述無線信號測試儀的信號測量類型、接 收頻段、中心頻率、期待電平，同時設置矢量信號分析儀的信號分析類型、輸入電平、觸發方 式、觸發電平以及結果長度，并設定所述矢量信號分析儀的信號中心頻率與所述無線測試 儀的中心頻率相同；讀取所述矢量信號分析儀上的EVM值和所述無線信號測試儀上的EVM 值，并根據所述矢量信號分析儀上的EVM值和所述無線信號測試儀上的EVM值標定所述無 線信號測試儀的EVM測量誤差。
[0023] 進一步的，所述EVM測量校準步驟中，在設置述矢量信號發生器的輸出信號的輸 出頻率和輸出功率的同時，還設置所述矢量信號發生器的輸出信號的速率、濾波器類型以 及濾波器Alpha因子。
[0024] 進一步的，所述校準裝置還包括與所述頻率計、微波功率計、矢量信號分析儀以及 矢量信號發生器均連接的選通開關，利用所述選通開關分別打開所述頻率校準步驟、所述 功率校準步驟、所述EVM校準步驟、所述功率測量校準步驟和所述EVM測量校準步驟中相應 的測試通道。
[0025] 進一步的，所述校準裝置還包括與所述選通開關連接的控制器；所述控制器根據 預定設置信息生成選通命令，并將所述選通命令發送給所述選通開關；所述選通開關根據 所述選通命令，自動打開所述頻率校準步驟、所述功率校準步驟、所述EVM校準步驟、所述 功率測量校準步驟和所述EVM測量校準步驟中相應的測試通道。
[0026] 本發明還提供一種自動測試系統，用于對待測無線設備進行無線性能測試，其特 征在于：包括無線信號測試儀和測試系統平臺，所述待測無線設備與所述無線信號測試儀 無線連接，所述無線信號測試儀與所述測試系統平臺電連接，所述無線信號測試