光有智能小玩意已經(jīng)不夠了。任何小玩意如果想吸引消費者注意，不僅要智能化，還要聯(lián)網(wǎng)化。聯(lián)網(wǎng)化意味著設(shè)計中還必須有無線功能。無線技術(shù)帶來了許多新的設(shè)計可能，并開始出現(xiàn)在某些不尋常的地方。下面列舉了一些比較有趣的實例：

　　· 初創(chuàng)公司Velo Labs正在開發(fā)一種采用太陽能提供動力的自行車鎖，它可以掛到Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)上，在車鎖的動作檢測器感應(yīng)到自行車可能被盜時，會向自行車主的智能手機發(fā)送警報。

　　· Oral-B的一種新型智能電動牙刷采用無線技術(shù)，捕獲與用戶刷牙習慣有關(guān)的信息，其可望成為牙科記錄的一部分。這到底算不算好事還有待消費者來評判。

　　當然，其意義在于在貨架上、在工作中或有待想象的數(shù)千種產(chǎn)品將采用某種低功率無線功能，滿足消費者需求，或者可能會成為所謂的物聯(lián)網(wǎng)的一部分。

　　對聯(lián)網(wǎng)的所有這些需求極具挑戰(zhàn)性的部分是產(chǎn)品制造商必需學習怎樣在產(chǎn)品中增加無線功能，但許多制造商幾乎沒有RF經(jīng)驗。最常用、也是最實用的方法是在設(shè)計中直接采用預(yù)封裝的WLAN模塊。這些模塊的市場正以兩位數(shù)的速度強勁增長，而且預(yù)計還會持續(xù)增長，也就不足為奇了。

　　盡管使用無線模塊消除了許多技術(shù)問題，如圖1所示，但還需要做許多決策。最關(guān)鍵、也是最棘手的任務(wù)是確保最終產(chǎn)品滿足復雜的FCC和國際法規(guī)要求。一致性測試是窮盡式測試，耗費時間長，在產(chǎn)品開發(fā)的這個階段測試失敗可能會導致昂貴的重新設(shè)計及耽誤產(chǎn)品推出。

　　正如流程圖第6步所顯示的那樣，法規(guī)預(yù)一致性檢查對避免這些最壞情況場景至關(guān)重要。幸運的是，可以在內(nèi)部使用經(jīng)濟的、熟悉的測試設(shè)備，執(zhí)行預(yù)一致性測試，確保采用無線技術(shù)的產(chǎn)品實現(xiàn)很高的第一次就通過一致性測試的概率。其目標是提前發(fā)現(xiàn)潛在問題，降低一致性測試階段高昂的測試失敗風險。

　　圖1. 使用無線模塊降低了設(shè)計復雜度，但也涉及許多重要步驟，最關(guān)鍵的是要確保在設(shè)計階段通過法規(guī)一致性測試。

　　從第一次無線傳輸開始，頻譜輻射就一直是設(shè)計工程師關(guān)注的課題。世界各地的法規(guī)機構(gòu)都設(shè)置了輻射水平極限，規(guī)定了一致性測試的測量方法。正式認證必須在產(chǎn)品可以銷售前完成，必須在獨立實驗室完成，每天成本在5，000 - 10，000美元，而且還沒包括差旅費和其他開支。

　　使用市面上的模塊，即使是已經(jīng)自行認證的模塊，也不一定能使獲得認證的工作變得大大簡便。這是因為還必須測試和質(zhì)檢完全組裝好的成品。PC電路板布線、天線設(shè)計和方向或系統(tǒng)交互等設(shè)計問題可能會導致產(chǎn)品不能滿足認證要求。

　　通過利用儀器，可以輕松得多地在設(shè)計階段辨別這些問題。這些儀器不僅讓設(shè)計人員在自己的測試臺上執(zhí)行全系列預(yù)一致性測試，還幫助設(shè)計人員識別可能導致產(chǎn)品未能通過正式測試的問題的根本原因。

　　預(yù)一致性測試與全面一致性

　　在無線模塊系統(tǒng)集成后將進行預(yù)一致性測試，以確定設(shè)計中的任何問題區(qū)域。預(yù)一致性測試不一定需要與每一項國際標準對應(yīng)，因為目標只是發(fā)現(xiàn)潛在問題，減少在昂貴的一致性測試階段測試失敗的風險。使用的設(shè)備也不一定包括標準要求的每種功能和規(guī)范，如果測試結(jié)果運用足夠的余量，其精度和動態(tài)范圍可能會低于滿足標準的接收機。

　　擁有通用濾波器和檢測器的通用頻譜分析儀是預(yù)認證和EMI放射測試的很好的入手點。但是，在進行更完善的分析時，最好使用WLAN特定測試和認證解決方案，支持IEEE 802.11標準要求的全系列測試和分析。特別是在基于混合域示波器、并與矢量信號分析軟件相結(jié)合時，這樣的解決方案允許設(shè)計人員把時域中的事件與頻域分析關(guān)聯(lián)起來，快速識別可能導致產(chǎn)品認證失敗的問題。例如，時域中只在喚醒過程中發(fā)生的毛刺可能會在頻域中導致帶外輻射。

　　一個常見的問題通常涉及怎樣比較全面一致性測試使用的準峰值（QP）檢測器與預(yù)一致性測試一般使用的比較簡單的峰值檢測器。實際上，在開始測試時，外部實驗室一般先使用簡單的峰值檢測器進行掃描，找到超過或接近規(guī)定極限的問題區(qū)域。對接近或超過極限的信號，他們將執(zhí)行準峰值測量。

　　準峰值檢測器是EMI測量標準規(guī)定的一種特殊的檢測方法。準峰值檢測器用來檢測信號包絡(luò)加權(quán)后的峰值（準峰值）。它根據(jù)信號持續(xù)時間和重復率對信號加權(quán)。信號發(fā)生頻次越高，與偶發(fā)脈沖相比，準峰值測量數(shù)據(jù)越高。

　　圖2：這個實例說明了峰值和準峰值檢測對8 μs脈寬和10 ms重復速率的信號的影響。準峰值比峰值低10.1 dB。

　　一個良好的法則是準峰值將一直小于等于峰值檢測，永遠不會大于峰值檢測。因此，您可以使用峰值檢測，進行EMI調(diào)試和診斷。您不需要精確到EMI部門或?qū)嶒炇覓呙杷?，因為它們都是相對的。如果您的實驗室報告使用準峰值檢測器顯示設(shè)計超出3 dB，峰值檢測顯示超出6 dB，那么您需要實現(xiàn)補丁，把信號降低-3 dB或以上。

　　本文選自電子發(fā)燒友網(wǎng)8月《無線通信特刊》Change The World欄目，轉(zhuǎn)載請注明出處！