第七章 ZigBee 通訊模組系統實測
7.1 CW Signal Output Power & Frequency Testing
圖 7.3-CW signal output power & frequency 量測步驟
量測 CW signal output power & frequency 時→先燒入測試程式→經由 PC 端 下指令(USB 介面)→到 TI SmartRF05EB 測試電路板裡含有 MCU 8051→傳送到 RF 晶片(TI CC2530)→傳送訊號利用 50Ω coaxial cable→傳送到頻譜分析儀。
63
以下測試數據為 TX power=4.5dBm，頻率-2.45GHz：
NO
4.5 2.5 1 -0.5 -1.5 -3 1 儀器顯示值 1.97 0.56 -0.87 -2.16 -3.34 -4.92
實際輸出功率 3.43 2.02 0.59 -0.7 -1.88 -3.46
2 儀器顯示值 1.56 -0.21 -1.83 -3.2 -4.11 -5.77 實際輸出功率 3.02 1.25 -0.37 -1.74 -2.65 -4.31
3 儀器顯示值 2.12 -0.05 -1.92 -3.36 -3.78 -5.37 實際輸出功率 3.58 1.41 -0.46 -1.9 -2.32 -3.91
4 儀器顯示值 1.03 -0.88 -2.57 -4.01 -5.19 -6.89 實際輸出功率 2.49 0.58 -1.11 -2.55 -3.73 -5.43
NO -4 -6 -8 -10 -12 -14
1 儀器顯示值 -6.77 -7.97 -9.55 -11.3 -13.39 -15.73 實際輸出功率 -5.31 -6.51 -8.09 -9.84 -11.93 -14.27
2 儀器顯示值 -7.55 -8.76 -10.43 -12.16 -14.28 -16.63 實際輸出功率 -6.09 -7.3 -8.97 -10.7 -12.82 -15.17
3 儀器顯示值 -7.26 -8.5 -10.1 -11.92 -14.07 -16.49 實際輸出功率 -5.8 -7.04 -8.64 -10.46 -12.61 -15.03
4 儀器顯示值 -8.63 -9.9 -11.47 -13.19 -15.22 -17.52
64
實際輸出功率 -7.17 -8.44 -10.01 -11.73 -13.76 -16.06
NO -16 -18 -20 -22
1 儀器顯示值 -18.12 -19.73 -21.83 -23.42 實際輸出功率 -16.66 -18.27 -20.37 -21.96
2 儀器顯示值 -19.03 -20.66 -22.75 -24.27 實際輸出功率 -17.57 -19.2 -21.29 -22.81
3 儀器顯示值 -18.96 -20.58 -22.66 -24.59 實際輸出功率 -17.5 -19.12 -21.2 -23.13
4 儀器顯示值 -19.81 -21.35 -23.41 -24.89 實際輸出功率 -18.35 -19.89 -21.95 -23.43
表 7.1-CW signal output power
圖 7.4-CW signal output power
編號 1 號，所有 SMD 元件都為機械作業；編號 2、3、4 的 IC 與 XTAL 此 兩原件為人工手焊，其餘 SMD 原件為機械作業。
編號 1 號實測結果，傳送輸出功率的數值與實際輸出功率相互比較，因為傳 輸線與被動元件的衰減，造成傳送與實際測量輸出功率相差 0.4dB。
65
IC 與 XTAL 此兩原件為人工手焊，量測結果有些差距，編號 2 大約相差 1.2dB、
編號 3 大約相差 1dB、編號 4 大約相差 2dB。只要 SMD 元件為機械作業，傳送 與實際測量輸出功率誤差值並不會太大的差異。
量測 CW signal output power 與頻率得知，Balun 電路設計成功，傳送與實際 測量輸出功率大約差異 0.4dB 左右。
圖 7.5-NO.1 與 NO.2 (4.5dBm)
以上數據 NO.1=1.97dBm，加上 Cable loss1.46 dB，實際輸出功率為 3.43dBm。
NO.2=1.56dBm，加上 Cable loss1.46 dB，實際輸出功率為 3.02dBm。實得頻率量 測為 2.449GHz。
圖 7.6-NO.1 與 NO.2 (2.5dBm)
以上數據 NO.1=0.56dBm，加上 Cable loss1.46 dB，實際輸出功率為 2.02dB。
NO.2=-0.21dBm，加上 Cable loss1.46 dB，實際輸出功率為 1.25dB。實得頻率量 測為 2.449GHz。
A
Ref 5 dBm Att 30 dB *
100 kHz/
Center2.449883013 GHz Span1 MHz
*
*
3DB RBW 5 kHz
VBW 10 kHz SWT 50 ms
1 PK MAXH
*
-90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0
1
Marker 1 [T1 ] 1.97 dBm 2.449873397 GHz
Date: 7.AUG.2012 18:20:25
A
Ref 5 dBm Att 30 dB *
100 kHz/
Center2.449883013 GHz Span1 MHz
*
* RBW 5 kHz VBW 10 kHz SWT 50 ms
*
1 PK MAXH
3DB
*
-90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0
1
Marker 1 [T1 ] 0.56 dBm 2.449873397 GHz
Date: 7.AUG.2012 18:23:28
A
*
* RBW 5 kHz VBW 10 kHz SWT 50 ms
3DB
Ref 5 dBm Att 30 dB *
Center2.449883013 GHz 100 kHz/ Span1 MHz
1 PK MAXH
*
-90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0
1
Marker 1 [T1 ] -0.21 dBm 2.449883013 GHz
Date: 7.AUG.2012 19:12:23
66
圖 7.7-NO.1 與 NO.2 (1dBm)
以上數據 NO.1=-0.87dBm，加上 Cable loss1.46 dB，實際輸出功率為 0.59dB。
NO.2=-1.83dBm，加上 Cable loss1.46 dB，實際輸出功率為-0.37dB。實得頻率量 測為 2.449GHz。
圖 7.8-NO.1 與 NO.2 (-1.5dBm)
以上數據 NO.1=-3.34dBm，加上 Cable loss1.46 dB，實際輸出功率為-1.88dBm。
NO.2=-4.11dBm，加上 Cable loss1.46 dB，實際輸出功率為-2.65dBm。實得頻率 量測為 2.449GHz。
圖 7.9-NO.1 與 NO.2 (-3dBm)
以上數據 NO.1=-4.92dBm，加上 Cable loss1.46 dB，實際輸出功率為-3.46dBm。
A
Ref 5 dBm Att 30 dB *
100 kHz/
Center2.449883013 GHz Span1 MHz
*
* RBW 5 kHz VBW 10 kHz SWT 50 ms
3DB 1 PK
MAXH
*
-90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0
1
Marker 1 [T1 ] -0.87 dBm 2.449873397 GHz
Date: 7.AUG.2012 18:24:29
A
*
* RBW 5 kHz VBW 10 kHz SWT 50 ms
3DB
Ref 5 dBm Att 30 dB *
Center2.449883013 GHz 100 kHz/ Span1 MHz
1 PK MAXH
*
-90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10
0 1
Marker 1 [T1 ] -1.83 dBm 2.449881410 GHz
Date: 7.AUG.2012 19:13:01
A
*
* RBW 5 kHz VBW 10 kHz SWT 50 ms
3DB
Ref 10 dBm Att 35 dB *
Center2.449883013 GHz 100 kHz/ Span1 MHz
1 PK MAXH
*
-90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10
1
Marker 1 [T1 ] -3.34 dBm 2.449873397 GHz
Date: 7.AUG.2012 18:51:34
A
*
* RBW 5 kHz VBW 10 kHz SWT 50 ms
3DB
Ref 5 dBm Att 30 dB *
Center2.449883013 GHz 100 kHz/ Span1 MHz
1 PK MAXH
*
-90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10
0 1
Marker 1 [T1 ] -4.11 dBm 2.449883013 GHz
Date: 7.AUG.2012 19:14:34
A
*
* RBW 5 kHz VBW 10 kHz SWT 50 ms
3DB 1 PK
MAXH
Ref 5 dBm Att 30 dB *
Center2.449883013 GHz 100 kHz/ Span1 MHz
-90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0
1
Marker 1 [T1 ] -4.92 dBm 2.449873397 GHz
Date: 7.AUG.2012 18:52:23
A
*
* RBW 5 kHz VBW 10 kHz SWT 50 ms
3DB
Ref 5 dBm Att 30 dB *
Center2.449883013 GHz 100 kHz/ Span1 MHz
1 PK MAXH
*
-90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0
1
Marker 1 [T1 ] -5.77 dBm 2.449883013 GHz
Date: 7.AUG.2012 19:15:23
67
NO.2=-5.77dBm，加上 Cable loss1.46 dB，實際輸出功率為-4.31dBm。實得頻率 量測為 2.449GHz。
圖 7.10-NO.1 與 NO.2 (-4dBm)
以上數據 NO.1=-6.77dBm，加上 Cable loss1.46 dB，實際輸出功率為-5.31dBm。
NO.2=-7.55dBm，加上 Cable loss1.46 dB，實際輸出功率為-6.09dBm。實得頻率 量測為 2.449GHz。
圖 7.11-NO.1 與 NO.2 (-6dBm)
以上數據 NO.1=-7.97dBm，加上 Cable loss1.46 dB，實際輸出功率為-6.51dBm。
NO.2=-8.76dBm，加上 Cable loss1.46 dB，實際輸出功率為-7.3dBm。實得頻率量 測為 2.449GHz。
A
*
* RBW 5 kHz VBW 10 kHz SWT 50 ms
3DB
Ref 5 dBm Att 30 dB *
Center2.449883013 GHz 100 kHz/ Span1 MHz
1 PK MAXH
*
-90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0
1
Marker 1 [T1 ] -6.77 dBm 2.449873397 GHz
Date: 7.AUG.2012 18:53:38
A
*
* RBW 5 kHz VBW 10 kHz SWT 50 ms
3DB
Ref 5 dBm Att 30 dB *
Center2.449883013 GHz 100 kHz/ Span1 MHz
1 PK MAXH
*
-90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0
1
Marker 1 [T1 ] -7.55 dBm 2.449883013 GHz
Date: 7.AUG.2012 19:16:53
A
*
* RBW 5 kHz VBW 10 kHz SWT 50 ms
3DB
Ref 5 dBm Att 30 dB *
Center2.449883013 GHz 100 kHz/ Span1 MHz
1 PK MAXH
*
-90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0
1
Marker 1 [T1 ] -7.97 dBm 2.449873397 GHz
Date: 7.AUG.2012 18:54:26
A
*
* RBW 5 kHz VBW 10 kHz SWT 50 ms
3DB
Ref 5 dBm Att 30 dB *
Center2.449883013 GHz 100 kHz/ Span1 MHz
1 PK MAXH
*
-90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0
1
Marker 1 [T1 ] -8.76 dBm 2.449883013 GHz
Date: 7.AUG.2012 19:17:28
68
圖 7.12-NO.1 與 NO.2 (-8dBm)
以上數據 NO.1=-9.55dBm，加上 Cable loss1.46 dB，實際輸出功率為-8.05dBm。
NO.2=-10.43dBm，加上 Cable loss1.46 dB，實際輸出功率為-8.97dBm。實得頻率 量測為 2.449GHz。
圖 7.13-NO.1 與 NO.2 (-10dBm)
以上數據 NO.1=-11.3dBm，加上 Cable loss1.46 dB，實際輸出功率為-9.84dBm。
NO.2=-12.16dBm，加上 Cable loss1.46 dB，實際輸出功率為-10.7dBm。實得頻率 量測為 2.449GHz。
圖 7.14-NO.1 與 NO.2 (-12dBm)
A
*
* RBW 5 kHz VBW 10 kHz SWT 50 ms
3DB
Ref 5 dBm Att 30 dB *
Center2.449883013 GHz 100 kHz/ Span1 MHz
1 PK MAXH
*
-90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0
1
Marker 1 [T1 ] -9.55 dBm 2.449873397 GHz
Date: 7.AUG.2012 18:56:07
A
*
* RBW 5 kHz VBW 10 kHz SWT 50 ms
3DB
Ref 5 dBm Att 30 dB *
Center2.449883013 GHz 100 kHz/ Span1 MHz
1 PK MAXH
*
-90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0
1
Marker 1 [T1 ] -10.43 dBm 2.449883013 GHz
Date: 7.AUG.2012 19:18:03
A
*
* RBW 5 kHz VBW 10 kHz SWT 50 ms
3DB
Ref 5 dBm Att 30 dB *
Center2.449883013 GHz 100 kHz/ Span1 MHz
1 PK MAXH
*
-90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0
1
Marker 1 [T1 ] -11.30 dBm 2.449873397 GHz
Date: 7.AUG.2012 18:56:57
A
*
* RBW 5 kHz VBW 10 kHz SWT 50 ms
3DB
Ref 5 dBm Att 30 dB *
Center2.449883013 GHz 100 kHz/ Span1 MHz
1 PK MAXH
*
-90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0
1
Marker 1 [T1 ] -12.16 dBm 2.449883013 GHz
Date: 7.AUG.2012 19:18:37
A
*
* RBW 5 kHz VBW 10 kHz SWT 50 ms
3DB
Ref 5 dBm Att 30 dB *
Center2.449883013 GHz 100 kHz/ Span1 MHz
1 PK MAXH
*
-90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0
1
Marker 1 [T1 ] -13.39 dBm 2.449873397 GHz
Date: 7.AUG.2012 18:58:18
A
*
* RBW 5 kHz VBW 10 kHz SWT 50 ms
3DB
Ref 5 dBm Att 30 dB *
Center2.449883013 GHz 100 kHz/ Span1 MHz
1 PK MAXH
*
-90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0
1
Marker 1 [T1 ] -14.28 dBm 2.449881410 GHz
Date: 7.AUG.2012 19:19:14
69
以上數據 NO.1=-13.39dBm，加上 Cable loss1.46 dB，實際輸出功率為 -11.93dBm。NO.2=-14.28dBm，加上 Cable loss1.46 dB，實際輸出功率為-12.82dBm。
實得頻率量測為 2.449GHz。
圖 7.15-NO.1 與 NO.2 (-14dBm)
以上數據 NO.1=-15.73dBm，加上 Cable loss1.46 dB，實際輸出功率為 -14.27dBm。NO.2=-16.63dBm，加上 Cable loss1.46 dB，實際輸出功率為-15.17dBm。
實得頻率量測為 2.449GHz。
圖 7.16-NO.1 與 NO.2 (-16dBm)
以上數據 NO.1=-18.12dBm，加上 Cable loss1.46 dB，實際輸出功率為 -16.66dBm。NO.2=-19.03dBm，加上 Cable loss1.46 dB，實際輸出功率為-17.57dBm。
實得頻率量測為 2.449GHz。
A
*
* RBW 5 kHz VBW 10 kHz SWT 50 ms
3DB
Ref 5 dBm Att 30 dB *
Center2.449883013 GHz 100 kHz/ Span1 MHz
1 PK MAXH
*
-90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0
1
Marker 1 [T1 ] -15.73 dBm 2.449873397 GHz
Date: 7.AUG.2012 18:59:18
A
*
* RBW 5 kHz VBW 10 kHz SWT 50 ms
3DB
Ref 5 dBm Att 30 dB *
Center 2.449883013 GHz 100 kHz/ Span1 MHz
1 PK MAXH
*
-90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0
1
Marker 1 [T1 ] -16.63 dBm 2.449883013 GHz
Date: 7.AUG.2012 19:20:04
A
*
* RBW 5 kHz VBW 10 kHz SWT 50 ms
3DB
Ref 5 dBm Att 30 dB *
Center2.449883013 GHz 100 kHz/ Span1 MHz
1 PK MAXH
*
-90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0
1
Marker 1 [T1 ] -18.12 dBm 2.449873397 GHz
Date: 7.AUG.2012 18:59:56
A
*
* RBW 5 kHz VBW 10 kHz SWT 50 ms
3DB
Ref 5 dBm Att 30 dB *
Center2.449883013 GHz 100 kHz/ Span1 MHz
1 PK MAXH
*
-90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0
1
Marker 1 [T1 ] -19.03 dBm 2.449881410 GHz
Date: 7.AUG.2012 19:21:24
70
圖 7.17-NO.1 與 NO.2 (-18dBm)
以上數據 NO.1=-19.73dBm，加上 Cable loss1.46 dB，實際輸出功率為 -18.27dBm。NO.2=-20.66dBm，加上 Cable loss1.46 dB，實際輸出功率為-19.2dBm。
實得頻率量測為 2.449GHz。
圖 7.18-NO.1 與 NO.2 (-20dBm)
以上數據 NO.1=-21.83dBm，加上 Cable loss1.46 dB，實際輸出功率為 -20.37dBm。NO.2=-22.75dBm，加上 Cable loss1.46 dB，實際輸出功率為-21.29dBm。
實得頻率量測為 2.449GHz。
圖 7.19-NO.1 與 NO.2 (-22dBm)
以上數據 NO.1=-23.42dBm，加上 Cable loss1.46 dB，實際輸出功率為
A
*
* RBW 5 kHz VBW 10 kHz SWT 50 ms
3DB
Ref 5 dBm Att 30 dB *
Center2.449883013 GHz 100 kHz/ Span1 MHz
1 PK MAXH
*
-90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0
1
Marker 1 [T1 ] -19.73 dBm 2.449873397 GHz
Date: 7.AUG.2012 19:01:00
A
*
* RBW 5 kHz VBW 10 kHz SWT 50 ms
3DB
Ref 5 dBm Att 30 dB *
Center2.449883013 GHz 100 kHz/ Span1 MHz
1 PK MAXH
*
-90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0
1
Marker 1 [T1 ] -20.66 dBm 2.449883013 GHz
Date: 7.AUG.2012 19:22:54
A
*
* RBW 5 kHz VBW 10 kHz SWT 50 ms
3DB
Ref 5 dBm Att 30 dB *
Center2.449883013 GHz 100 kHz/ Span1 MHz
1 PK MAXH
*
-90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0
1
Marker 1 [T1 ] -21.83 dBm 2.449873397 GHz
Date: 7.AUG.2012 19:01:51
A
*
* RBW 5 kHz VBW 10 kHz SWT 50 ms
3DB
Ref 5 dBm Att 30 dB *
Center2.449883013 GHz 100 kHz/ Span1 MHz
1 PK MAXH
*
-90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0
1
Marker 1 [T1 ] -22.75 dBm 2.449883013 GHz
Date: 7.AUG.2012 19:23:33
A
*
* RBW 5 kHz VBW 10 kHz SWT 50 ms
3DB
Ref 5 dBm Att 30 dB *
Center2.449883013 GHz 100 kHz/ Span1 MHz
1 PK MAXH
*
-90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0
1
Marker 1 [T1 ] -23.41 dBm 2.449873397 GHz
Date: 7.AUG.2012 19:03:56
A
*
* RBW 5 kHz VBW 10 kHz SWT 50 ms
3DB
Ref 5 dBm Att 30 dB *
Center2.449883013 GHz 100 kHz/ Span1 MHz
1 PK MAXH
*
-90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0
1
Marker 1 [T1 ] -24.27 dBm 2.449883013 GHz
Date: 7.AUG.2012 19:24:14
71
-21.96dBm。NO.2=-24.27dBm，加上 Cable loss1.46 dB，實際輸出功率為-22.81dBm。
實得頻率量測為 2.449GHz。