より高度な手法によるBLE送信信号のテスト

優れた信頼性とコストパフォーマンスを備えたスペクトラム・アナライザ - R&S®FPCによるBluetooth® Low Energy(BLE)送信信号の高度な検証/デコード

Bluetooth® 4.0パケット
Bluetooth® 4.0パケット

課題

BLEは、アドバタイジングパケット用の3個の専用チャネル(37、38、39)とデータパケット用の37個のチャネル(1~36)から構成される40個のチャネルを使用しています。リンクレイヤー・パケット構造は、4個の必須フィールド、プリアンブル、アクセスアドレス、PDUペイロード、巡回冗長検査(CRC)から構成されています。

BLEトランスミッターのデザイン中とデザイン後には、テストを実行して送信された情報が適正であることを確認するのが重要です。テストパケット構造、出力パワー、変調特性、キャリア周波数エラーの検証などのテストが必要になります。

電子計測ソリューション

BLE製品は一般的に安価です。よって、アナライザも第一にこの価格環境に適合していることが不可欠です。R&S®FPCは他社の機器よりも非常に優れたRF性能を備えながら、最高の価格と、周波数レンジを拡張できる柔軟性を実現しています。BLEトランスミッターのテストの最適なアナライザです。

主な仕様
周波数レンジ 5 kHz~1 GHz(最大3 GHzまでアップグレード可能)
最大入力パワー 最大+30 dBm
低ノイズフロア 最小-165 dBm(代表値、プリアンプ使用)
コネクティビティ LAN、USB、Wi-Fi(オプション)
測定オプション 変調解析、レシーバーモード、高度な測定
トラッキングジェネレーター 5 kHz~1/2/3 GHz
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アプリケーション

BLE DUTテストを実行する前に、アンテナまたはDUTをR&S®FPCのRF入力ポートに接続して、以下の表の値を使用してテストセットアップを設定してください。

R&S®FPC セットアップ構成
PRESET
Mode デジタル復調方式
周波数 2402 MHz
振幅 基準レベル▷-20 dBm
掃引 トリガ▷I/Qパワー▷-30 dBm
測定 FSK▷規格▷Bluetooth® LE
振幅 1目盛り/div/▷100 kHz
目盛
測定 復調パラメータ▷バースト処理
シンボル数▷400
アイダイアグラムの解釈(参照元:http://www.testandmeasurementtips. com/basics-eye-diagrams)。
アイダイアグラムの解釈(参照元:http://www.testandmeasurementtips. com/basics-eye-diagrams)。
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データ構造の検証

異なるパケットのデータ構造をシンボルディスプレイで判別できます。図1のBLEビーコンのアドバタイズメントチャネルは、8ビットのプリアンブル、32ビットのアクセスアドレス、16ビットのヘッダーを示しています。最後の24ビットはCRCです。ヘッダーとCRCの間はペイロードです。送信されたシンボルはデザインに適合している必要があります。

変調信号

変調偏移モードは、スペクトラム表示にBLE変調信号を表示します。キャリア周波数偏移、キャリアパワー、キャリア周波数ドリフト、変調エラーが信号の上に表示されます。これらの値をチェックして、結果がデザイン仕様の範囲内にあることを確認できます。

BLE信号の品質評価

アイダイアグラムにより、シグナルインテグリティーの目視検査が可能です。これにより、容易にデザインの問題を特定できます。

まとめ

R&S®FPCにR&S®FPC-K7 変調解析オプションを搭載すれば、BLE送信信号を容易に評価できます。R&S®FPC-K7は、AM、FM、ASK、FSK変調解析もサポートしています。

Bluetooth®のワードマークとロゴは、Bluetooth SIG, Inc.が所有する登録商標であり、ローデ・シュワルツはライセンスの許諾を受けて、これらの商標を使用しています。