LR-WPAN – ZigBee, Thread, 6LoWPAN, 无线 Hart, ISA100 设备测试

LR-WPAN 网络经优化,可实现低速率数据传输、低功耗并支持网状网络基础架构。ZigBee Alliance 基于 IEEE 802.15.4 标准,已确定一系列使用小型、低功耗数字无线电的通信协议。低功耗可使电池生命周期延长好几年,甚至永久有效(通过小型太阳能电池或感应线圈)。ZigBee 针对需要低数据流、长时电池寿命以及安全网络的 RF 应用,比如工业以及家居自动化应用中的传感器。同样,Thread 集团已经使用 IEEE 802.15.4 标准创建 IPv6 网络,旨在连接及控制室内产品。

各种 WPAN 协议栈均应用 IEEE 802.15.4 物理层

常用物理层指定在使用正交移相键控失调 (O-QPSK) 调制的未授权 ISM 频段(全球统一为 2.4 GHz)下操作。O-QPSK 基于著名的 QPSK 调制方案,但在 O-QPSK 中,I 和 Q 的转变被一半的符号时间抵消。这就限制相位最多变化 90° 并最终显著降低包络变化,进而提高 RF 放大的效果。IEEE 802.15.4 标准指定 5 MHz 通道(介于 2.405 GHz2.480 GHz)。指定的最高空中传输数据率为 250 kbps。传输距离为几米至几百米不等,取决于 RF 功率以及环境条件。

扩展频谱以及 O-QPSK 调制帮助确保低功耗、可靠的通信

IEEE 802.15.4 标准指定了典型的 RF 测量值,比如传输功率谱密度 (PSD)、传输中心频率容差、最低传输功率、误差矢量幅度 (EVM)、带外杂散、接收机灵敏度等。除了这些标准要求之外,在 2.4 GHz ISM 频段下操作的设备还必须满足几项监管要求。比如在 EN 300 328 中,ETSI 定义了针对最高传输功率、功率谱密度以及占空比及发射间隔等参数的必要测量值。

罗德与施瓦茨支持在设计、验证、一致性测试及生产过程中,对 2.4 GHz ISM 频段中的 IEEE 802.15.4 信号进行 RF 测量。

资源

推荐产品

  • R&S®FSV 信号及频谱分析仪
    • 极速、多功能信号及频谱分析仪,适用于以性能为导向、关注成本的用户
    • 使用 R&S®FSV– K70,对 IEEE 802.15.4(ZigBee 信号)进行准确的 EVM 测量
  • R&S®SMBV100A 矢量信号发生器
    • 卓越的 RF 性能以及较高的输出电平以及短暂的设置时间
    • 使用专门的 IEEE 802.15.4 帧构建工具生成 IEEE 802.15.4 信号
    • 成熟的 GNSS 模拟器(支持 GPS、Glonass、Galileo、BeiDou 以及 QZSS/SBAS)
  • R&S®CMW100 通信制造测试装置
    • 创新的制造测试装置,用于校准和验证支持 ZigBee、Bluetooth®、Wi-Fi 以及所有主要的蜂窝技术的无线设备
    • 可在最多八个 RF 端口上并行测试
    • 高测量性能
  • R&S®TS8997
    • 根据欧洲市场 R&TTE 指令规定的 ETSI EN 300 328 v1.8.1 以及 ETSI EN 301 893 v1.7.1 测量
    • 支持所有的测试用例(根据 ETSI EN 300 328),包括跳频
    • 对带天线连接器的设备进行测量
    • 使用 R&S®DST200 RF 射频暗室以及 R&S®CMW-Z10 CMW-Z10 RF 屏蔽箱,对带集成天线的设备进行辐射测量
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