RF测试

1. 介绍

根据测试目的、控制方式和应用场景,蓝牙射频测试主要分为以下三种模式:蓝牙单项测试蓝牙非信令测试蓝牙信令测试

1.1 蓝牙信令测试

测试模式:综测仪采用信令模式

工作原理

  • 测试仪与待测设备(DUT)建立真实的蓝牙链路连接

  • 按照标准的蓝牙通信协议(信令)进行双向通信

  • 测试仪作为主设备,控制和协调整个测试过程

核心用途

  • 蓝牙资格认证:如蓝牙SIG的QDID认证,是强制性、必须通过的测试

  • 全面性能评估与分析:在真实通信场景下,全面评估射频指标(如功率、灵敏度、频偏、调制特性等)和协议一致性

特点

  • 测试结果权威,符合标准认证要求

  • 测试速度相对较慢

1.2 蓝牙非信令测试

测试模式:综测仪采用非信令模式

工作原理

  • 测试仪不与DUT建立标准蓝牙连接

  • 通过特定指令或触发信号,直接控制被测设备的射频芯片进入指定状态(如固定信道、固定功率、持续发射或接收)

  • 进行快速测量

核心用途

  • 研发调试:快速定位射频硬件问题

  • 生产测试:在产线上进行快速、高效的RF性能校验,确保每台设备的关键指标合格

特点

  • 测试速度极快

  • 是生产和研发调试的主要手段

1.3 蓝牙单项测试(通过RFTOOL完成)

测试模式:一种手动射频调试

工作原理

  • 工程师通过专用的RFTOOL上位机软件,向DUT的串口发送底层控制指令

  • 精确控制其射频行为(如设置特定功率、信道、发射单载波或调制信号等)

  • 配合频谱仪、功率计等仪器进行逐项测量和分析

核心用途

  • 板级深度调试与硬件验证

  • 法规预测试:在送交正式认证前,自行进行FCC/CE/蓝牙等法规性测试的预测试

特点

  • 可直接方便硬件工程师进行射频性能优化的关键工具

  • 思澈平台提供两种类型的固件bin来做蓝牙测试:

    • 类型1: rf_test.bin。 基于独立的rf test工程生成。(此部分思澈没有对外开放,特殊情况,需要找FAE获取)

    • 类型2: User.bin。 正常量产bin(User.bin)中集成了rf test的功能。 默认开机运行在正常用户模式,通过FINSH命令切换到蓝牙测试模式。

Solution目前只支持类型2,因此下面重点围绕着这种类型的bin进行介绍。

2. Solution 蓝牙测试模式

Solution默认开机运行在正常的用户模式,如果需要进入蓝牙测试,需要发送如下FINSH命令进行模式切换。 接收到PC端发送的FINSH命令后,DUT就进入了测试模式。

2.1 蓝牙单项测试(通过RFTOOL完成)

BT和BLE进入单项测试的FINSH命令都是: bt_cm uart_dut。 该项测试适用于终端用户产品认证测试。

详细测试方法参见 思澈SF32LB5xx系列芯片蓝牙单项测试指南

2.2 蓝牙非信令模式

BT和BLE进入非信令测试的FINSH命令都是: bt_cm uart_dut

非信令测试通常用于调试、产线生产以及FCC/CE等测试,采用非标准的命令。

一般来讲,非信令测试的拓扑结构下图:

../../_images/non_signaling_test.png
  • BT非信令模式

    • PC端通过串口发送不同的HCI命令给DUT,同时通过串口/或GPIB控制蓝牙综测仪进行测试。

  • BLE非信令测试

    • PC端通过串口发送不同的HCI命令(与BLE非信令的命令不同)给DUT,同时通过串口/或GPIB控制蓝牙综测仪进行测试。

2.3 蓝牙信令模式

  • 进入BT信令测试的FINSH命令: bt_cm dut

    信令测试通常是用于蓝牙相关认证(BQB)、全面评估、分析蓝牙RF性能。 固件收到FINSH命令后,进入RF BT信令测试模式,蓝牙综测仪通过蓝牙发送空中命令(LMP命令)要求DUT进行信令相关的测试。

    一般来讲,BT信令测试的拓扑结构下图:

../../_images/bt_signaling_test.png
  • 进入BLE信令测试的FINSH命令: bt_cm uart_dut

    BLE没有官方定义的测试模式,而是通过DUT与蓝牙综测仪的串口发送3条HCI命令(TEST_RX, TEST_TX, TEST_END)来完成测试

    • DUT与蓝牙综测仪需要通过串口连接,以方便综测仪发送HCI命令来控制DUT;

    • TX和RX是PC上的RF测试工具分别对DUT与蓝牙综测仪进行收发控制来实现的。

    因此, BLE的信令测试其实对于固件端的user bin而言,和BLE非信令模式的FINSH命令是一样的(bt_cm uart_dut),并统一处理。

    一般来讲,BLE信令测试的拓扑结构下图:

../../_images/ble_signaling_test.png

3. Solution 蓝牙测试步骤

  • 用户按照烧录方式及选择建议烧写板子(User.bin)

  • 按1.中的拓扑图示意连接PC、DUT(被测设备)、蓝牙综测仪(MT88系列,CMW系列)

  • 通过串口连接PC机和板子

    1. 使用SiFli_RfTool工具

      • 在PC机上打开SiFli_RfTool工具,选择串口和设置波特率

      • 根据SiFli_RfTool工具界面选择合适的模式进行测试

      : 信令模式下,也可以通过串口工具如SiFli_Trace发送FINSH命令进入信令测试模式

    2. 使用客户自研的RF测试工具(集成HCI命令

      • 在PC机上打开串口工具,如SiFli_Trace工具,选择串口和设置波特率

      • 在SiFli_Trace工具的窗口中发送FINSH命令,切换到RF测试模式

      • 使用客户自研的RF测试工具进行测试

4. RF调试口及波特率设置

以下默认波特率为1000000。

芯片型号

接口类型

引脚对应关系

芯片UART通道及TX/RX对应

备注

SF32LB551

RF调试串口

PA49、PA51

UART1:TX(PA49)、RX(PA51)

SF32LB551

单载波测试

PB45、PB46

UART3:TX(PB45)、RX(PB46)

SF32LB555

RF调试串口

PA17、PA19

UART1:TX(PA17)、RX(PA19)

SF32LB555

单载波信号口

PB45、PB46

UART3:TX(PB45)、RX(PB46)

SF32LB561
SF32LB563

RF调试串口

PA17、PA18

UART1:TX(PA17)、RX(PA18)

SF32LB567

RF调试串口

PA34、PA30

UART1:TX(PA34)、RX(PA30)

SF32LB52x

RF调试串口

PA19、PA18

UART1:TX(PA19)、RX(PA18)

与软件烧录口共用引脚

SF32LB58x

RF调试串口

PA31、PA32

UART1:TX(PA31)、RX(PA32)

注意

SF32LB55X系列芯片由于历史的原因,单载波测试需要切换到UART3上进行测试。 其他芯片的RF测试都统一使用UART1。

5. 射频支持的功率档位

射频支持如下的功率档位:

  • 0dbm

  • 3dbm

  • 6dbm

  • 9dbm

  • 13dbm

  • 19dbm (注:仅BR&BLE支持19dbm)

6. 离线文档

6.1 信令测试

详细测试方法参见 蓝牙信令测试

6.2 非信令测试

[TBD]

6.3 认证测试操作指南

详细测试方法参见 SiFli_RF_Tool_SOP

7. HCI指令集

fishy

也可以参见蓝牙测试HCI命令

8. user bin中蓝牙功率设置的修改

menuconfig配置路径:(Top) SiFli SDK configuration Board Config Select BT RF TX power. Range: 0dbm to 13dbm

  • Select BLE MAX TX power:配置 BLE 的最大发送功率。

  • Select MINIMUM TX power:配置 BR/EDR/BLE 的最小发送功率。

  • Select classic BT MAX TX power.IF this value less than BLE MAX TX power,than classic BT max power:配置 BR/EDR 的最大发送功率。如果这个值小于 BLE 的最大功率,那么 BR/EDR 的最大功率与 BLE 的最大功率相同,否则 BR/EDR的最大功率选择第三项配置的值。