无线射频模块发射功率/EVM/频率误差/频偏模板指标详解

STGing · 发表于 2022-7-19 10:16

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判断一款无线产品的性能好坏的依据就是该产品的射频指标是否合格且余量充足，本文简要介绍基于IEEE 802.11b/g/n的规范的一些射频指标。
1、发射功率（TX power）
发射功率（TX Power）：是指无线产品发射天线的工作功率，单位为dBm。无线发射的功率决定无线信号的强度和距离，功率越大，信号越强。
每个国家对于最大发射功率都有一个限制：中国及欧洲国家最大不超过20dBm；北美最大功率不超过30dBm；日本最大功率不超过22dBm。
在一个无线产品设计中，都会有一个目标功率（target power）来作为我们设计的基础，在满足频谱板及EVM前提下，发射功率越大，性能越好。而影响发射功率指标的因素有RF链路的Balun电路的设计；滤波器的选型，50欧的阻抗匹配；天线的性能；测试环境等。

2、误差向量幅度（EVM）
误差向量幅度（EVM）:是考量调制信号质量的一种指标，单位为dB。EVM越小，信号质量越好。下表是IEEE802.11给出的标准。

在一款无线产品中，TX power和EVM是相关联的，TX Power越大，EVM越大，即信号质量越差，所以实际应用中，要在TX Power和EVM之间取一个折中。影响EVM的因素有RF链路的50欧阻抗匹配，RF的供电等。

3、频率误差（Frequency Error）
频率误差（Frequency Error）：表征射频信号偏离该信号所处信道中心频率的大小，单位PPM。频偏误差要求范围如下：

在实际设计中，影响频偏的因素有晶体及晶体负载电容的选型；PCB板晶体部分的走线及地孔的处理等。

4、发射信号的频偏模板
发射信号的频偏模板（Transmit SPECtrum Mask）可测量发射信号的质量和对相邻信道的干扰抑制能力。被测信号的频谱模板在标准频谱模板内为合格，下图分别为11B、11g/a、20M 11N以及40M 11N的模板图；红色框线即为频谱模板的标准。
在发射功率满足的条件下，频谱模板越小且标准模板线越远，其性能越好。