《藍牙產(chǎn)品射頻性能試驗方法》

ICS33.160.50

CCSL27

NSSQ

團體標準

T/NSSQXX—2023

藍牙產(chǎn)品射頻性能試驗方法

TestMethodforRadioFrequencyPerformanceofBluetoothProducts

（征求意見稿）

2023—00—00發(fā)布2023—00—

廣州市南沙區(qū)粵港澳標準化和質量發(fā)展促進會發(fā)布

T/NSSQXX—2023

藍牙產(chǎn)品射頻性能試驗方法

1范圍

本文件規(guī)定了藍牙產(chǎn)品射頻性能指標、測試條件、樣品規(guī)格、測試方法、數(shù)據(jù)處理和報告、質量控

制。

本文件適用于藍牙音頻設備（如藍牙耳機、藍牙音箱等）、智能穿戴設備（如智能手表、健身追蹤

器等）、及其他藍牙通信設備（如藍牙鍵盤、鼠標等）等產(chǎn)品的射頻性能試驗工作。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T38648—2020信息安全技術藍牙安全指南

GB/T17626.3—2016電磁兼容試驗和測量技術射頻電磁場輻射抗擾度試驗

GB/T22450.1—2008900/1800MHzTDMA數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)電磁兼容性限值和測量方法第1

部分：移動臺及其輔助設備

GB/T35011—2018微波電路壓控振蕩器測試方法

ISO/IEC17025：2017檢測和校準實驗室能力的通用要求

IEEE802.15.1：2005局域網(wǎng)和城域網(wǎng)特殊要求第15.1a部分：無線個域網(wǎng)（WPAN）的無線介質

訪問控制（MAC）和物理層（PHY）規(guī)范

CISPR11：2016射頻擾動特性限值及測量方法

47CFRPart15：無線電頻率設備

ETSIEN300328V2.2.2：2019寬帶傳輸系統(tǒng)；在2.4GHz頻帶中使用的數(shù)據(jù)傳輸設備；無線電

頻譜接入?yún)f(xié)調標準

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1

藍牙產(chǎn)品bluetoothproduct

一種采用射頻方式在近距離使用電子信息設備交換信息的無線接口技術的產(chǎn)品。

[來源：GB/T38648—2020，3.1，有修改]

3.2

射頻性能radiofrequencyperformance

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一種高頻交流變化電磁波。

3.3

射頻性能測試方法testmethodforradiofrequencyperformance

指射頻電子設備在發(fā)射和接收無線電波信號方面的各項指標，如射頻功率、收發(fā)靈敏度、頻率穩(wěn)定

度等。

3.4

信噪比signal—to—noiseratio

信號功率與噪聲功率之比。

3.5

相位噪聲phasenoise

在偏離基波頻率f處，1Hz帶寬內(nèi)噪聲功率與基波功率的比值。

[來源：GB/T35011—2018，3.13]

3.6

藍牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡BluetoothMeshNetworking

指多個藍牙設備形成網(wǎng)狀結構用于通信，此網(wǎng)絡提高了設備間的通信范圍和可靠性，適合于智能家

居和工業(yè)自動化等應用。

4射頻性能指標

4.1頻率誤差

頻率誤差測試范圍應為全工作溫度范圍，頻率誤差限值應在±1×10—6內(nèi)。

4.2相位噪聲

相位噪聲測試頻偏應為1MHz，相位噪聲限值為—110dBc/Hz@1MHz。

4.3發(fā)射功率

發(fā)射功率測試范圍為全工作溫度范圍，低功耗藍牙設備偏差限值≤±1dB。

4.4收發(fā)靈敏度

接收靈敏度范圍應為—85dBm~—20dBm。

5測試條件

5.1測試環(huán)境

環(huán)境要求主要包括：

a)溫度：23°C±3°C；

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b)濕度：25%RH~75%RH；

c)環(huán)境噪聲：<—90dBm，靜磁場<40A/m；

d)接地阻抗：≤1Ω；

e)屏蔽要求：測量設備≥40dB，被測設備≥20dB。

f)避免無線網(wǎng)絡、手機信號等可能影響測試的因素。

5.2測試前準備

準備工作主要包括：

a)設備啟動并進入待測狀態(tài)；

b)檢查接口連接是否正確；

c)進行設備預熱，直至溫度穩(wěn)定。

5.3測試設備

測試設備主要包括：

a)頻譜分析儀：頻率范圍包含被測設備頻段相位噪聲測量功能動態(tài)范圍≥70dB；

b)向量網(wǎng)絡分析儀：支持S參數(shù)測試頻率范圍包含被測設備頻段；

c)數(shù)字示波器：帶寬≥50MH，采樣率≥1GHz；

d)測試天線：適用于被測頻段帶內(nèi)增益0±1dBi；

信號發(fā)生器：輸出頻率范圍包含被測設備頻段輸出功率≥0dBm相位噪聲≤—90dBc/Hz，且無線電

發(fā)射設備應符合47CFRPart15中classA的規(guī)定；

e)功率計：適用于被測頻段測量不確定度小于±5%；

f)待測設備固定裝置、同軸電纜、各類連接器等；

g)在2.4GHz頻帶中使用的數(shù)據(jù)傳輸設備：應符合ETSIEN300328V2.2.2：2019的規(guī)定；

h)900/1800MHzTDMA數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)移動臺及其輔助設備：應符合GB/T22450.1—2008

的規(guī)定。

6樣品規(guī)格

6.1藍牙模塊規(guī)格

藍牙模塊規(guī)格主要要求如下：

a)藍牙版本：5.1或更高版本；

b)支持的協(xié)議：BR/EDR和BLE；

c)BR/EDR模式下，支持基本速率(BR)和增強數(shù)據(jù)率(EDR)；

d)支持的BLE數(shù)據(jù)速率：1Mbps，2Mbps；

e)TX發(fā)射功率≥8dBm，≤16dBm，可配置；

f)RX敏感度：—90dBm。

6.2天線類型和參數(shù)

天線類型和參數(shù)主要包括：

a)類型：印制PIFA天線；

b)工作頻帶寬：2400—2483.5MHz；

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c)增益：2dBi±1dBi；

d)軸比：≤3dB；

e)輻射模式：全向型；

f)阻抗：50Ω；

g)輻射效率≥80%；

h)工作頻率2.4GHz；

i)增益≥—3dBi；

j)耐電壓≥300V；

k)接地要求：接地阻抗≤10Ω。

6.3天線連接要求

使用50Ω同軸線連接天線接口，連接部位屏蔽覆蓋，連接線損耗≤3dB。

6.4功率和靈敏度要求

發(fā)射功率：≤20dBm

接收靈敏度：≤—85dBm

7測試方法

7.1頻率誤差

7.1.1容許誤差范圍：±100ppm。

7.1.2參數(shù)設置

設置頻譜分析儀中心頻率為設備工作頻率，頻域采樣率≥設備信道帶寬的3倍，頻譜線型為峰值保

持。

7.1.3操作步驟

操作步驟參見圖1。

圖1頻率誤差測試操作步驟

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7.1.4數(shù)據(jù)記錄

記錄環(huán)境噪聲值、10次峰值頻點及計算的頻率誤差數(shù)值。

7.2發(fā)射功率

7.2.1容許誤差范圍：±0.5dB。

7.2.2參數(shù)設置

設置頻譜分析儀中心頻率為設備工作頻率，頻域采樣率≥設備信道帶寬的3倍，頻譜線型為峰值保

持。

7.2.3操作步驟

操作步驟參見表2。

圖1發(fā)射功率測試操作步驟

7.2.4數(shù)據(jù)記錄

記錄峰值和計算得到的發(fā)射功率數(shù)值。

7.3射頻電磁場抗擾度

射頻電磁場抗擾度測試方法應符合GB/T17626.3—2016（IEC61000—4—3：2010）的規(guī)定。

7.4射頻擾動特性

射頻擾動特性測試方法應符合CISPR11：2016的規(guī)定。

8數(shù)據(jù)處理和報告

8.1數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理步驟主要包括：

a)剔除異常值：使用箱線圖法在專業(yè)統(tǒng)計軟件（如SPSS）中識別異常值，剔除超出全距3倍極

差范圍的異常值。對識別的異常值進行進一步檢查，確認為非測量誤差導致的異常后，從分析中剔除；

b)均值和標準差：在Excel中使用AVERAGE和STDEV函數(shù)計算剩余有效測量值的算術平均值和標

準差。使用均值作為測量結果，標準差用于確定測量精度；

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c)計算剩余有效測量值的算術平均值作為測量結果，計算標準差以確定測量精度；

d)計量判定：利用統(tǒng)計軟件進行t檢驗或置信區(qū)間分析，將測量結果與規(guī)定限值比較，根據(jù)不確

定度確定其符合性。

8.2數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析步驟主要包括：

a)繪制各項指標的可控制圖，分析測量系統(tǒng)和測量過程的穩(wěn)定性；

b)對相關指標進行線性回歸分析，建立指標間的量程關系；

c)利用軟件對測試數(shù)據(jù)進行多元分析，確定不同因素對指標的影響程度；

d)根據(jù)分析結果對測試過程進行優(yōu)化改進。

8.3結果解釋

結果解釋一般包括：

a)分析頻率誤差結果的影響因素，如工作溫度變化、供電電壓浮動等；

b)分析發(fā)射功率結果是否符合設備工作需求；

c)分析相位噪聲結果對設備通信質量的影響；

d)比較設備的發(fā)射譜密度與標準限值，分析是否存在超標的諧波和雜散發(fā)射；

e)分析設備在不同條件下的發(fā)射特征，確定最佳工作配置；

f)對不同系列產(chǎn)品的測試結果進行對比，確定產(chǎn)品一致性；

g)對不同模塊及天線組合進行測試，確定最佳匹配方案；

h)綜合各項指標測試結果，分析設備的整體射頻性能。

8.4測試報告

測試報告應符合ISO/IEC17025中7.8的規(guī)定，主要包括：

a)封面：報告名稱、編號、頁數(shù)等標識信息；

b)測試概況：說明測量目的、依據(jù)標準等；

c)被測樣品：詳細記錄樣品的參數(shù)；

d)測試環(huán)境：記錄環(huán)境溫濕度等參數(shù)；

e)測試設備：記錄設備型號、編號及校驗情況；

f)測試過程：說明測量方法、連接方式、參數(shù)設置等；

g)原始數(shù)據(jù)：完整呈現(xiàn)各測點的原始記錄數(shù)據(jù)；

h)數(shù)據(jù)處理：詳細說明數(shù)據(jù)處理方法和過程；

i)測試結果與分析；

j)測試結論：明確指出測試結果與標準限值的符合性結果；

k)測試人員簽名及日期。

9質量控制

9.1測試人員管理

9.1.1測試人員應從業(yè)兩年以上且經(jīng)過專業(yè)培訓和考核，培訓后應進行考核，周期宜1年/次。

9.1.2培訓內(nèi)容主要包括：

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a)最新的藍牙技術和標準；

b)測試方法和操作的最新變更；

c)數(shù)據(jù)處理和分析的先進技術；

d)安全規(guī)程和質量控制標準。

9.1.3考核內(nèi)容主要包括：

a)理論知識測試；

b)操作技能測試；

c)數(shù)據(jù)分析能力評估。

9.1.4建立測試人員的操作規(guī)范守則。

9.2測試環(huán)境監(jiān)控

9.2.1安裝溫濕度記錄儀，監(jiān)測環(huán)境參數(shù)。設定報警值及響應方案。

9.2.2建立磁場管理區(qū)，對進入?yún)^(qū)域人員數(shù)量進行控