准确测量 UWB 设备的飞行时间

您的任务：准确测量飞行时间

对于多种超宽带 (UWB) 应用而言，安全测距功能非常重要。因此，执行 FiRa 联盟规定的 UWB 设备和芯片组验证、天线校准以及物理层认证任务的时候，需要准确测量飞行时间 (ToF)。

罗德与施瓦茨 UWB 飞行时间解决方案

罗德与施瓦茨提供易于设置的测试解决方案，能够准确测量飞行时间。R&S®CM-Z300A UWB ToF 测量套件结合 R&S®CMP200 无线通信综测仪，可以执行典型的飞行时间测量任务，无需进行附加校准和路径延迟测量。

如下图所示，飞行时间测量套件包括射频功分器/合路器、精选衰减器、用于连接 R&S®CMP200 的电缆组件以及用于连接被测设备 (DUT) 天线端口的短电缆 (15 cm)。

您可以根据具体需求增添或更改装置组件，例如使用不同的电缆。在这种情况下，强烈建议您使用矢量网络分析仪 (VNA) 验证装置的延迟特性，并相应更改 UWB 测试套件的配置参数。

只需几步即可配置测试装置

测试装置中功分器/合路器的配置端口 1 通过长射频电缆连接至 R&S®CMP200 的发射端口 1 (IFout)。功分器/合路器的端口 2 通过另一根长电缆连接至 R&S®CMP200 的接收端口 1 (IFin)。功分器/合路器的总端口 S 通过短射频电缆连接至被测设备的天线端口。

从接收到发射的射频耦合可用作 ToF 测量的定时参考。因此，功分器和 R&S®CMP200 之间的电缆长度并无影响。

如下方示例所示，对于包含 10 dB 衰减器的配置，预期飞行时间为 1 ns，相当于测量的空中距离为 30 cm。

如果测量装置需要使用更长的电缆，或应使用射频开关连接多个天线端口以进行测量，或使用空口测试装置，则需要使用多端口网络分析仪测定射频路径延迟。

在这种情况下，请执行以下操作：

1. 为 R&S®CM-Z300A 装备所有其他射频电缆和网络设备（功分器、合路器、环形器），这些设备将与 DUT 相结合以连接 R&S®CMP200。

2. 将射频网络两端（DUT 终端和位于功分器/合路器总端口 S 的 R&S®CMP200 终端）连接至 R&S®ZNB 矢量网络分析仪等多端口射频网络分析仪的两个端口。

3. 测量射频网络中相应 UWB 通道（例如频段为 6489.6 MHz 的通道 5）的射频路径延迟。

4. 将步骤 3 中测得的数值加上套件的 0.1 ns (Tgs)，据此更新 test_config.ini 文件中的路径延迟属性（单位为微秒）。

轻松进行 ToF 测量

R&S®CMP200 和 R&S®CM-Z300A ToF 套件组成易于使用的测试装置，能够准确测量飞行时间。