Nordic BLE芯片RF測試


BLE設備在過藍牙BQB,FCC,ETSI等各種認證時實驗室一般都需要做RF各項指標的測試。Nordic公司的SDK包中提供了兩種RF測試程序,一種是DTM, 另一種是Radio test。這兩種都可以做RF指標測試但各自又有區別。DTM是按照藍牙規范中Direct test mode所要求數據格式測試(數據格式定義參看:Bluetooth Core Specification v5.0->Vol 6->Part F第4小節),主要針對於藍牙認證的測試;而Radio test側重於芯片本身Radio的指標,對於FCC,ETSI 認證使用Radio test是比較合適的。下面分別對DTM和Radio Test程序進行詳細說明。

DTM:

1. 從Nordic官網下載nRF Connect for desktop軟件並安裝,下載好nRF5 SDK軟件包備用。

nRF Connect for desktop 下載地址:https://www.nordicsemi.com/Software-and-tools/Development-Tools/nRF-Connect-for-desktop/Download

nRF5 SDK 下載地址:https://www.nordicsemi.com/Software-and-tools/Software/nRF5-SDK/Download#infotabs

2. 在nRF Connect for desktop軟件中安裝Direct Test Mode插件(如下圖)

 

 3. 解壓SDK包后從nRF5SDKxxx\examples\dtm\direct_test_mode\pca10056\blank中打開工程,如下圖所示,根據被測目標板所定義TX,RX修改引腳號再進行編譯。將目標板和PC連接好后下載程序到目標板上。

 

注意:上面工程的文件路徑如果nRF52832芯片選pca10040, nRF52810芯片選pca10040e, nRF52840芯片選pca10056

3. 打開Direct Test Mode軟件, 選擇COM口和Channel, 發射低,中,高三個頻點的信號分別對應通道37,17,39,(注意:和以前使用的nRFgo studio 通道設置有區別了)如下圖所示操作:

 

 

Direct test mode軟件上顯示的波型圖只是形象的告訴用戶當前正在發射的通道是哪個,並不能顯示實際的發射功率和中心點頻率,實際的發射功率和頻偏需要接頻譜儀觀察。這個軟件右側區域還有一些參數設置請參看上圖標注。更詳細的操作說明文檔請參考:https://infocenter.nordicsemi.com/pdf/nan_34.pdf

 

Radio Test:

Radio test 代碼在nRF5SDKxxxx\examples\peripheral\radio_test\pca10056\blank 目錄下,此測試也是通過串口命令方式發送指令完成不同指標的測試。與DTM程序比較而言 Radio test更加靈活,能測試的RF指標更多,所測頻點范圍更寬,而且測試通道帶寬可以按1MHz/step設置(DTM只能按2MHz/ step設置)。PC 端測試軟件沒有特殊要求,用串口助手,Putty,超級終端等工具都可以進行測試。其目標板和PC間連接方法,串口引腳修改和上面DTM的方法完全相同。

串口輸入測試命令如下表所示:

對應的串口命令設置在radio_cmd.c文件中,如下所示。

 

 

 這里要吐槽一下,這個串口命令輸入不太好用,需要輸入的字符太長。其實真正常測試的命令是頻點設置,我這里做了一個簡單的測試代碼,用一個按鍵切換低,中,高三個頻點,對於沒有預留測試串口的板子比較好用,只要拉一個IO口出來做為按鍵判斷即可簡單切換低,中,高各頻點,如板子無任何IO可用的話可以也可在代碼里寫死,固定測某一點的發射功率和頻偏。

源代碼可在此下載:https://github.com/SZDevinLi1130/RadioTest_Button ,代碼基於SDK16.0下的Radio test修改,在nRF52840 DK上用Button 4測試OK。

 用Nordic nRF52 DK板配合RSSI Viewer軟件就可以當成一個簡易的頻譜測試儀,從RSSI Viewer上顯示的低,中,高三個頻點信號正常。(如下圖所示)

      

 


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