保障联网家用电子产品的性能

无线共存测试

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现状

鲍勃·迪伦 (Bob Dylan) 在 1964 年发行的热门单曲《时代在变》(The Times They Are A-Changin) 正恰当描绘了如今的家电产品格局。消费类电子产品行业需要不断发展，满足消费者日益增长的需求，并推动实现真正的互联世界。物联网 (IoT) 趋势已进入家居领域。任何物件一旦联网，我们就可以在世界各地进行远程访问和控制。无线扬声器系统、恒温器、家居安防和监控系统、家用机器人、烟雾报警器/一氧化碳报警器、照明设备、家庭能耗监控器、门锁、冰箱、洗衣机和漏水探测仪，所有这些产品现在都具有集成式无线通信模块，支持 WLAN、LPWAN 或 Bluetooth® 技术。
（Bluetooth® 字标和徽标是 Bluetooth® SIG, Inc. 所有的注册商标，罗德与施瓦茨对此类标志的任何使用均已获得许可）
这些额外的连接功能提出了全新挑战和合规性要求。如果产品不满足监管要求，制造商可能会被施以巨额罚款，在部分国家/地区甚至会被勒令停止销售产品。几乎所有新颖联网产品都配备显示屏、扬声器系统和应用程序支持功能，便于用户更加轻松地进行使用。这带来了一系列新型安全、功能和质量保证挑战。WLAN 和 Bluetooth® 等连接技术大部分都在 2.4 GHz ISM 频段操作。邻近接收机的其他联网系统有时会在重叠频率上发射信号，而这会降低接收机性能。这就是射频领域中的无线共存问题。共存问题会降低用户体验，而且由于非技术用户并不了解具体原因，因此他们会把问题归咎于产品身上。这会降低品牌形象。

您的挑战

测试共存问题和用户体验以确保在实际使用中提供高质量服务，并保证产品安全和合规性，以便毫无风险地推动产品上市。您需要确定被测设备 (DUT) 的预期用途，以便识别基线电磁环境和所需通信系统的相应功能性能。您可以据此确定恶劣的射频场景，并在之后重建该场景以进行测试。我们以连接到 WLAN 网络的智能洗衣机为例。洗衣机一般位于长期稳定的电磁环境中。在恶劣情况下，洗衣机所在环境中的 WLAN 信号非常弱，且有一部开启 Wi-Fi 热点和 Bluetooth® 应用程序并以最大功率传输信号的智能手机被放置在洗衣机顶部或旁边。
如果这个环境中还出现了智能手表，会发生什么情况？测试挑战在于在电波暗室中以可重复方式精确重建这样的电磁环境和测试条件。

罗德与施瓦茨解决方案

被测设备放置在大型半电波暗室中。R&S®CMW500 的天线直接指向集成到被测设备的天线。R&S®CMW500 无线电通信测试仪可以模拟 Bluetooth® 或 WLAN 等非蜂窝网络以及 3G/4G 等蜂窝网络（如需要），进而与被测设备建立有源端到端连接。在辐射测试期间，可以选择使用 R&S®BBA150 大功率放大器提升信号电平。基线功能测试得以执行，并记录所有相关的关键性能指标结果，如吞吐量数据率、误包率 (PER)、误块率 (BLER) 和视音频性能。在下一次迭代中，有用信号的功率电平降低至小区边缘条件以重建恶劣的场景环境，并使用 R&S®SMW200A 引入干扰信号。R&S®SMW200A 矢量信号发生器可用于生成真实的宽带调制电磁干扰信号。共存测试中使用的干扰信号类型是一个备受争议的话题。R&S®SMW200A 功能强大，可以随时生成任意类型和频率的信号。这种情况下的功能性能测试结果将显示与基线结果的差异。在执行共存测试的时候，需要监测射频频谱。这是大部分标准规定的必需步骤。R&S®FSVA3000 信号与频谱分析仪可用于此测试系统以监测射频频谱。目前，大多数家庭自动化产品都预装了显示屏和内置扬声器系统。这两项功能有助于用户使用产品。因此，必须在干扰环境中测试各应用的功能和性能。被测设备可以通过 WLAN 链路从 R&S®CMW500 的流媒体服务器传输视频和音频。R&S®AdVISE 软件将实时分析图像和声音质量。R&S®AdVISE 是一款独特的软件产品，它使用任何基于 USB 的高清网络摄像头和麦克风收集实时数据，以便实时监测被测设备的音视频性能。故障事件会自动记录并记载在测试报告中。