目录
名词释义:
**镜像频率:**蓝牙芯片的镜像频率,是伴随超外差接收机工作原理产生的特定干扰频率,在蓝牙 RF 测试中属于关键干扰项,其存在易影响信号正常解调,具体可从原理定义、计算方式及实际影响三方面理解
- 核心原理与定义 蓝牙芯片的接收机多采用超外差架构,这种架构需通过混频器将接收到的目标射频信号与本振信号混合,转换为便于处理的中频信号。但混频过程存在固有缺陷,当本振频率fLO与目标信号频率fRF混频时,会同时产生fLO+fIF和fLO−fIF两个频率通道(其中fIF为中频)。这两个通道中,除了能转换出有用中频信号的目标频率外,另一个频率就是镜像频率,该频率对应的信号会形成镜像干扰,若芯片的镜像抑制能力不足,干扰信号就可能被误判为目标信号,导致通信误码。
- 蓝牙场景下的特殊特性 蓝牙工作在 2.4 - 2.4835GHz 频段,信道间隔 1MHz,且其接收机中频典型值常为 2MHz,这使得镜像频率与目标信号的间隔仅 4MHz,极易落在蓝牙的工作频段内,这种落在工作频段内的镜像频率也被称为带内镜像频率。同时蓝牙规范对镜像频率有明确界定,比如 1M 符号 / 秒调制方式下,镜像频率为 ±1MHz;2M 符号 / 秒调制方式下,镜像频率为 ±2MHz;若镜像频率不恰好等于 n1MHz 或 n2MHz(n 为整数),则定义为最近的 n1MHz 或 n2MHz 作为镜像参考频率。
- 对蓝牙通信的实际影响低功耗蓝牙设备受限于体积和功耗,滤波器阶数通常不高,镜像抑制能力仅约 20 - 30dB,难以有效滤除镜像干扰。在蓝牙 C/I 性能测试中,不同模式下的镜像频率干扰有明确的载干比要求,例如 BR 物理信道的镜像频率干扰 C/I 为 - 9dB,若芯片在该条件下无法将误码率控制在≤0.1%,则说明其抗镜像干扰性能不达标,会直接影响蓝牙设备的通信稳定性。
- 蓝牙芯片的镜像频率依托超外差接收机的混频原理计算确定,还需结合蓝牙协议规范处理特殊情况,具体方法和步骤如下:
- 获取核心频率参数 :镜像频率的计算依赖三个关键参数,需先明确具体数值。一是目标射频信号频率fRF,即蓝牙设备要接收的信号所在频点,需在 2.4 - 2.4835GHz 工作频段内;二是本地振荡器产生的本振信号频率fLO,该参数可从蓝牙芯片的技术手册中查询;三是中频信号频率fIF,蓝牙接收机中频典型值常为 2MHz,同样可通过芯片手册确认。
- 套用公式计算镜像频率 :根据超外差架构的混频规律,镜像频率fIM的核心计算公式为fIM=fLO±fIF,具体取值分两种场景:
- 当本振频率fLO大于目标射频频率fRF时,fIF=fLO−fRF,此时镜像频率fIM=fLO+fIF,且该镜像频率高于本振频率。比如fRF=2400MHz,fLO=2402MHz,可算出fIF=2MHz,代入后得到镜像频率为2402+2=2404MHz。
- 当本振频率fLO小于目标射频频率fRF时,fIF=fRF−fLO,此时镜像频率fIM=fLO−fIF,且该镜像频率低于本振频率。例如fRF=2405MHz,fLO=2402MHz,算出fIF=3MHz,则镜像频率为2402−3=2399MHz。
- 依据蓝牙协议规范修正特殊情况:蓝牙协议针对非标准镜像频率有补充规定,以适配测试和实际通信需求。若计算得出的镜像频率不等于 n×1MHz(n 为整数),则将其修正为最近的 n×1MHz 作为镜像参考频率;若对应 2M 符号 / 秒调制方式等场景,镜像频率不等于 n×2MHz 时,同样修正为最近的 n×2MHz,以此保证测试和通信中的频率判定统一。
一、规范要求
1、协议章节
RF/RCV/CA/BV-03-C [C/I Performance]
2、测试目的
测试核心是评估待测设备(EUT)在有用信号与蓝牙干扰信号共存时的接收性能
二、测试方法
1、样机初值条件:
IUT测试模式:loop back
IUT Hopping off.
IUT(被测设备)以最大输出功率向测试仪回传信号。
2、测试步骤:
组网图

测试步骤
a) IUT 在低工作频率下接收(fRX)/ 并将信号回传(fTX)
b) 测试仪同时进行以下操作:
- 要求的信号(参考蓝牙信号,见第 6.1 节"参考信号定义"):

时隙:DH1 ,
调制模式: PRBS9,
用于同频和相邻 1 MHz 及 2 MHz 的干扰信号:
在参考灵敏度水平之上有 10 db(见第 6.6 节"参考灵敏度水平的定义"The reference sensitivity level is defined as --70 dBm.),对于所有其他频率的干扰信号:在参考灵敏度水平之上有 3 db。
- 带有 PRBS15 的蓝牙调制干扰信号(见第 56 节"参考信号定义")。此干扰信号在 fI = fRX 下运行。关于干扰功率水平,请参见表 4.6。
c) 接收返回的数据包,并根据第 6.4 节"比特错误率(BER)测量"(最少样本数,1600000 个返回的负载位)测量 BER。
d) 对于所有频率 fI + k MHz(这些是常规的蓝牙传输频率),重复步骤 b) - c)。
e) 对于表 4.5 中指定的频率(中间工作频率、高工作频率),在这些频率下对要求数字信号重复步骤 b) - d)。


注释 1:
TSPX_Inband_Image_Frequency
注释 2:
若图像频率 ≠ n*1 MHz,则图像参考频率定义为最接近的 n*1 MHz 值。频率。
注 3:
若表 4.6 中的两个相邻通道规格适用于同一通道,则采用较宽松的规格标准。
3、预期结果
所有测量得出的数值都必须满足以下条件:
误码率(BER)≤ 0.1%
当误码率大于 10-3 的频率被称为伪响应频率。对于每个接收频率,允许有五个伪响应频率。在这些伪响应频率上,应满足较宽松的干扰要求 C/I = -17 分贝。这种放宽不适用于以下测量:
-
同频道干扰,C/Ico-channel
-
邻近(1 MHz)干扰,C/1MHz
-
像频干扰,C/IImage
4、例子:
以2447频点(CH75)为例,镜像频率未知,暂不考虑,后续获取到确定的数据,可以更新下面测试的表格:
|-------|-----------|------------|------------|-----------|--------|----|----------------------------------|
| 信道 | 频率 | 有用信号 (dBm) | 干扰信号 (dBm) | C/I (dBm) | BER(%) | 结果 | 备注 |
| 0~72 | 2402-2474 | -67 | -27 | -40 | | | 测试信道:CH75 有用信号:PRBS9 干扰信号:PRBS15 |
| 73 | 2475 | -60 | -30 | -30 | | | 测试信道:CH75 有用信号:PRBS9 干扰信号:PRBS15 |
| 74 | 2476 | -60 | -60 | 0 | | | 测试信道:CH75 有用信号:PRBS9 干扰信号:PRBS15 |
| 75 | 2477 | -60 | -71 | 11 | | | 测试信道:CH75 有用信号:PRBS9 干扰信号:PRBS15 |
| 76 | 2478 | -60 | -60 | 0 | | | 测试信道:CH75 有用信号:PRBS9 干扰信号:PRBS15 |
| 77 | 2479 | -60 | -51 | -30 | | | 测试信道:CH75 有用信号:PRBS9 干扰信号:PRBS15 |
| 78 | 2480 | -67 | -47 | -40 | | | 测试信道:CH75 有用信号:PRBS9 干扰信号:PRBS15 |