蓝牙低功耗测试技术

陈伟，王玮，王健

（罗德与施瓦茨（中国）科技有限公司）

当前蓝牙技术普遍应用于物联网、智能手机、汽车等领域。蓝牙射频测试是相关产品质量管控的重要环节。本文着重介绍蓝牙低功耗技术的两种射频测试方法：DTM测试和广告模式测试。

1 蓝牙低功耗技术简介

从上世纪90年代蓝牙技术出现并初步应用，蓝牙始终以更快的传输速率、更低的功耗为发展目标。2010年左右蓝牙技术有了两个分支：传统蓝牙和低功耗蓝牙。蓝牙3.0及之前的版本称为传统蓝牙，普遍用于蓝牙耳机、音响、打印机等。从蓝牙4.0后称为低功耗蓝牙，目前最新版本是蓝牙5.0，主要用于对功耗指标要求较高的电子设备。

传统蓝牙设备在频繁连接和断开时进行频繁的重复配对，功耗难以下降，低功耗蓝牙成功地解决了这些问题。低功耗蓝牙引入了3个广告信道，如图1的红色区域，图中的蓝色信道为数据传输信道，广告信道分布在WLAN常用信道的边缘区域，避免来自WLAN信号的同频干扰。

图1 蓝牙低功耗的信道分布

在建立蓝牙连接时，相比传统蓝牙需要监听32个信道，低功耗蓝牙只需要监听3个信道，因此理论响应时间比传统蓝牙快10倍以上。甚至在进行少量信息传输时，低功耗蓝牙设备之间无需配对连接，可以直接在广告信道上完成传送。

2 DTM下的射频测试

DTM（Direct Test Mode，直接测试模式）是蓝牙规范要求的一种测试连接方式，用于控制蓝牙被测设备。

例如图2中，低功耗蓝牙设备通过USB或者串口线与仪表进行连接，仪表会给低功耗蓝牙设备发送规范要求的指令，进行射频测试，这种方法是Bluetooth Sig（蓝牙技术联盟）指定的测试模式。

图2 低功耗蓝牙设备与测试仪表连接图

3 广告模式下的射频测试

但是市场上的一些低功耗蓝牙设备并不支持DTM连接。因此需要另一种测试方法：广告模式下的射频测试。在正常工作模式下，低功耗蓝牙设备在3个广告信道上发射和侦听信号，我们可以在这三个信道上进行射频测试，即广告模式。

使用该方法，所有低功耗蓝牙产品都可以直接进行测试，无需额外的驱动和线缆连接，如图3所示。

图3 低功耗蓝牙设备广告模式测试示意图

4 结束语

低功耗蓝牙具有更多的技术优势和开发环境优势，是未来的重要发展趋势。针对蓝牙设备的测试技术方案也在日益更新，随时满足不同版本、特点的测试需求。★