悬而未决的产线问题
运用空中下载(OTA)的无线传输的办法(也称为无线耦合形式)为待测物(DUT)的RF部份进行测验，一直是许多ODM与OEM厂商多年来尽力想要达到的方针。事实上，选用与DUT天线直接无线耦合以防止RF实体衔接的测验形式已历经多方尝试了，但因为以下种种原因而无法得到令人满意的成果：
‧大部份的天线首要依托电场进行传输，即便DUT的方位些微改动，也会让测验成果呈现很大的改动。
‧相关于安稳的测验作业，具有多支天线的DUT上各天线之间的交互耦合通常会太强。
‧乃至要从整合于PCB的2.4GHz与5GHz小型天线获得高效能也适当具有挑战性，尤其是高度全向性以及功率达60-80%的天线。
但是，这些要求正是进行OTA测验的根本必要条件，透过一款结合CPL天线与测验设备完成的无线耦合测验计划，可望满意一切的要求，在Wi-Fi产品的出产制作过程中完成准确且低本钱效益的测验。
CPL天线是一款结合磁圈辐射器与同位电场辐射器的复合式天线。相较于传统天线技能只鼓励电辐射器或磁辐射器，CPL天线一起鼓励两种辐射器，大幅提高了功能与辐射功率(达90%)。
OTA/耦合测验概念验证
为 了验证以CPL天线与出产级测验治具进行OTA测验的概念，DockOn现已运用网络分析仪以及LitePoint IQxel80对数十种DUT进行了很多测验作业。为了防止因为运用不同测验仪器而形成的成果差异，一切的自动测验都选用同一台IQxel80进行量测。 尽管从已有的测验成果中可以得到适当好的关连性，但针对更多待测组件进行重复性测验，可望获得更准确与完好的计算成果。测验的项目包含：
‧待测电路裸板测验成果的可重复性，以及在多个不同测验方位的耦合损耗。
‧在包含2.4-2.5GHz及5-6GHz频段的不同频段进行测验。
‧以产品测验脚本为具有完好功用的DUT进行超越25次的量测，以验证成果的可重复性。
‧为非指定天线进行交互耦合量测。
‧在OTA与传导形式下为DUT进行校正与测验成果比较。
‧在近场耦合下的天线特性以及非完美RF衔接器影响测验成果。
简略地说，试验数据显现，在2.4-2.5GHz与5-6GHz频段下，针对RF传输校正与验证以及接纳时，选用OTA形式的天线功能、设定与匹配度均较选用传导形式时更具有可重复性。
首要，当板间间隔为3mm并运用CPL天线时，OTA形式的耦合损耗非常低，在2.4-2.5GHz和5-6GHz频段时的损耗别离低于7.6dB与 12dB。其次，以3mm间隔进行耦合时不至于发生失调或感应度下降的现象，在5-6GHz频段的频率响应也具有高线性度。此外，在两组频段的改动规模都 小于+/-0.7dB，完成高准确度。
再者，为相同的DUT重复进行OTA自动测验以验证测验设定，可测得不错的传输功率标 准差成果，而均匀脚本测验的全体成果，可得到的数据在2.4GHz及5-6GHz别离为0.21dBm及0.28dBm。最终，比较在OTA及传导形式下 的DUT测验成果，在2.4-2.5GHz频段时非常匹配，二者的均匀规范误差均为0.2dBm;而在5-6GHz频段，OTA及传导形式别离为 0.44dBm及0.63dBm。
验证成果的采样
以下为验证与比较在OTA与传导形式下所丈量的数据成果。
表1：以十片裸板进行重复测验获得的耦合损耗S21
S 参数的丈量可作为OTA测验技能的一种验证办法：以半柔性的电缆线将DUT裸板上的天线Ai及参阅裸板上的天线ARj衔接至网络分析仪，在考虑缆线损耗的 条件下，丈量天线间的无线能量传输。针对多片电路板重复相同的测验时，有必要考虑各种不同天线组合的耦合状况，以便验证在FR4 PCB产品上天线功能的安稳度──在i=j时，Ai与ARj之间的低耦合损耗，以及在i≠j时，对Ai与ARj之间交叉耦合按捺。
在此操作程序中也包含确认OTA耦合测验的最小间隔以及验证天线在近场规模内的作业功能。表格1中总结了以十片DUT裸板与测验治具上的参阅天线进行无线耦 合测验的成果：耦合损耗小于12dB，关于方针频带内的恣意频率，十片DUT的均匀规范误差值为小于+/-0.7dB，体现不错的量测成果。
图3a/3b/3c：以完好测验脚本对一片自动待测电路板进行约30次重复测验
表格2：以一片自动待测电路板进行29次重复传输功率量测(同一量测脚本) 验证完好OTA建置的一项杰出目标是为同一DUT重复屡次相同的测验脚本(例如30次)。记载每次试验量测到的传输功率最大值与最 小值，，即可绘制成图3a(2.4-2.5GHz)与3b(5-6GHz)，显现不错的量测成果：在一切的量测成果中最坏状况下的Max-Min值在 2.4-2.5Hz时为+/-0.41dBm，而在5-6GHz时则为+/-1.32dBm。另一方面，全体量测的规范误差均匀值在2.4-2.5GHz及 5-6GHz频段别离为0.21dBm与0.28dBm，相较于选用传导形式时经过与否(pass/fail)的业界规范值──在2.4-2.5GHz 为+/-1.5dBm以及在5-6GHz为+/-2.0dBm，OTA测验形式的成果体现更好。
图3的柱状图也显现出一项 以MCS-7高资料率(在80MHz高频信道完成5120MHz作业频率)进行测验的传输功率散布图。相较于判别经过与否的规范规模而言，这个散布规模相 对较窄。以传导形式进行相似的重复性测验(将测验接头断开后后从头接上偏重复丈量30次)获得传输功率极大值与极小值的最坏成果，在2.4-2.5GHz 与5-6GHz频率时别离为+/-0.37dBm与+/-0.62dBm。当然，这些成果仅仅对有限数目的样品试验获得的数据成果，后续更多的测验将可以 供给更为准确的计算数据。
图4a/4b/4c/4d/4e以完好测验脚本对25片自动DUT进行OTA与传导形式的量测成果比较
表格3：对多于25片DUT测验OTA与传导形式传输功率的成果比较
从图4a及4b可以观察到OTA形式和传导形式的测验成果在2.4-2.5GHz体现出非常好关联性。图4c与4d可观察到在5-6GHz频段中传输功率的 匹配也很好，均匀二者的差异小于0.5dB。从第4张图可以观察到OTA测验成果的散布改动状况比传导形式的更好，即便EVM散布规模稍宽，但仍是在判别 经过与否的最小规模内。因为第15、17及19次的测验值EVM最高值为-29、-27及-28dB，而与其相对应的三个低数据传输速率为OFDM6或许 MCS0形式，因而并不会形成任何影响。对这三种状况而言，EVM经过与否的判别规范最高值为-5dB，因而，OTA量测成果彻底可以经过EVM的要求规 格，两者的值之间还有适当大的空间。
表格3为传输功率成果的总结。值得注意的是，在无线耦合与传导形式的RF 衔接二者间的差异可能会影响发射功率放大器(PA)的匹配阻抗，这也便是在前后端呈现一些较小误差的原因。因而，针对发射端的量测作业，无线耦合测验才是 较实践的量测办法，因为在实践的状况下，发射端后边接的便是天线，而在传导形式中天线部份则彻底被忽略了。
DockOn的OTA/耦合测验解决计划
Dockon 的解决计划是运用CPL印刷天线以及一款准确的测验治具，并以DUT裸板作为参阅天线耦合器。将参阅天线衔接到零压力衔接器，经由规范SMA电缆接取至 LitePoint的Wi-Fi测验仪器(如IQxel)，运用一台预载测验软件(如IQfact+)的计算机来操控测验仪器与DUT。除了测验治具以及软 体设定以外，不用再为规范RF测验站台进行任何改动。
‧测验过程包含二个部份：首要运用一个作为参阅的黄金单元(GU)DUT对测验站进行一次性校准。其次，以GU作为参阅，校准并测验每一片待测电路板。
‧测验站的校准过程：首要，运用GU进行归零校准，为测验脚本的一切频率确认从GU的发射机部份到LitePoint测验设备的校准系数。接着，将所获得的校准系数输入测验软件(仅限1次)，这组系数将用于对后续每件DUT进行OTA测验。
‧DUT测验过程：首要将DUT放在OTA耦合设备治具上; 接上电源线与数字网络线，封闭RF屏蔽盒，且无需任何RF联机。接着，以所收集到的校准系数履行LitePoint脚本(RF TX校准、TX/RX验证与EVM)进行量测。在测验完毕后，翻开RF屏蔽盒并移除DUT。
此外，也可以在产线现场对无线耦合测验设备进行快速动态站校准验证。
图5：OTA测验设备的简略方块图。
结语
OTA测验关于产品测验带来的优点：
‧下降剩下资料本钱：在PCB上不需要RF衔接器或RF切换/衔接器，也不需要分离式天线配件(天线、同轴电缆与衔接器)。
‧更低的保护本钱：不用每15,000次作业周期后就为测验设备替换RF接头或电缆。
‧提高产线质量：在SMD组装线后不用再手动进行焊接或天线电缆衔接。
‧灵敏的测验台和设备：更方便地改动指定测验站的待测产品。
‧加快并简化出产测验以及经验证的解决计划。
‧整合的无线耦合解决计划：RF TX校准、RF TX/RX验证，以及数据吞吐量的验证。
‧无线数据传输速率测验成为测验选项: 产线测验的最终方针在于确认每个组件的正确焊接，这个部份-包含天线的测验-现已可以透过OTA 测验来完成了，因而，后续的无线数据传输速率测验可望成为一种挑选而非必要的测验。
如安在WiFi出产过程中进行耦合测验
该解决计划是以使用DockOn的CPL天线技能为根底。DockOn的CPL天线特别适合于OTA/耦合测验：
‧ 因为磁场组件强壮及宽带的特性，在短间隔具有强壮的耦合作用。
‧ 在近场中对失调与频率漂移的适应能力。
‧ 选用经验证且安稳的单层板技能。
‧ 在一般的FR4印
