移動(dòng)設備的FM測試
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三階截點(diǎn)-IP3
三階截點(diǎn)是失真的度量。IP3代表基頻(f1，有用信號)功率與3階互調產(chǎn)物(2f1-f2和2f2-f1)功率相等的點(diǎn)(虛擬點(diǎn))。這里，配置設備進(jìn)行SNR或SINAD測量并輸入FM信號(f1)得到SNR或SINAD讀數。然后，輸入CW(未調制)信號(f2)至該設備并且f1和f2的功率從同等功率起點(diǎn)開(kāi)始以相等步長(cháng)增加直至達到靈敏度的臨界點(diǎn)。FM音頻的功率電平即為IP3截點(diǎn)。
發(fā)射機設計特性的一致意見(jiàn)
發(fā)射端需要進(jìn)行的測試更少(見(jiàn)圖4)。
圖4 上面列出的七項測試全面反映了FM發(fā)射的設計性能
這七項測試包括最大發(fā)射功率、頻率/調制率準確度、BLER、發(fā)射頻譜、占用帶寬、SNR和THD。
最大發(fā)射功率
最大發(fā)射功率測試用于確認設備產(chǎn)生的功率信號電平符合規定的最大閾值(通常從0～+5dBm)。在測試中，讓設備以最大RF功率電平發(fā)射。接收信號并測量其功率，然后與規定的最大值比較。
頻率/調制率準確度
這里，讓設備在規定頻率上發(fā)送具有相等左聲道和右聲道音頻內容的FM信號，接收此信號并解調，測量接收信號的頻率并與規定的發(fā)射頻率比較。此外，接收信號解調后得到音頻輸出并且在整個(gè)信號帶寬上平均得到中間頻率。假定發(fā)射的右聲道和左聲道音頻內容相等，那么測量的載頻不應有明顯差別。
RDS BLER值
該測試實(shí)質(zhì)上與接收端的測試相同，除了讓設備發(fā)送符合RDS協(xié)議的信號并且測試儀和分析軟件都應跟蹤塊誤碼率。
發(fā)射頻譜
這里，讓設備以最大功率發(fā)送FM信號，然后接收此信號并在頻域分析以確認此信號限制在頻道頻譜內。該測試沒(méi)有限制最小帶寬，但是接收頻譜至少達500kHz或以上就夠了。
占用帶寬
結合發(fā)射頻譜，占用帶寬表示包含99%發(fā)射信號功率的帶寬。
SNR和THD
與接收測試類(lèi)似，可以通過(guò)測試系統測量發(fā)射信號的SNR(包含或不含濾波器加權)。采用1kHz音頻信號調制的信號還可用于分析THD。
設計測試與制造測試
設計時(shí)需要進(jìn)行完整詳盡的測試，這時(shí)對設計好壞進(jìn)行驗證是首要目標。完成設計驗證后，測試項目就可以縮減(見(jiàn)圖5)。這些測試只要能檢驗出產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中是否出了問(wèn)題即可：
圖5a 在制造中，接收端的測試縮減至5項
圖5b 制造過(guò)程中的發(fā)射測試基本上沒(méi)有改變，因為所有這些測試項目將找到制造的缺陷
集成數字音頻接口(I2S)
在上文的測試描述中，假定設備輸出的是模擬音頻信號(RSSI除外)。雖然以前和現在模擬音頻信號都是主要的設備輸出信號類(lèi)型，但隨著(zhù)傳統音頻聽(tīng)筒和耳機被藍牙耳機替代，I2S接口將越來(lái)越受歡迎。此外，如果最終產(chǎn)品采用處理器，那么I2S數據可以直接送至處理器進(jìn)行數字音頻處理，如加入環(huán)繞立體聲或者均衡參數等。
在測試應用中，I2S總線(xiàn)提供準確定義的接口，支持與測試設備之間傳輸“純凈”的數字信號。以這種方式，設備真實(shí)性能的測量不受加在模擬接口上的模擬損傷(例如噪聲或失真)的影響。
I2S總線(xiàn)由3條線(xiàn)路組成，分別是：
· 時(shí)鐘(SCK)
· 字選(WS)
· 數據(SD)
該總線(xiàn)是雙向的，用于將接收機(或發(fā)射機)設定為主(時(shí)鐘發(fā)生器)或從(時(shí)鐘接收器)。該時(shí)鐘頻率典型值為2.5MHz(周期為400ns)并且邏輯電平定義為VL0.4V和VH>2.4V。如果使用較低的邏輯電壓，就用較低的電平。
盡管大多數情況下FM測試系統只需處理模擬音頻輸出，但是更完整的測試方案是既能單獨處理模擬或者I2S，又能同時(shí)處理兩者的測試儀。
苛刻的測試時(shí)間和測試成本
正如上文所述，了解測試項目和如何測試很重要，但最關(guān)鍵的是確保測試時(shí)間最短并且測試成本最低。根據上文的介紹，我們完全可以用信號發(fā)生器和頻譜分析儀進(jìn)行測試。而且，在時(shí)間允許的研發(fā)環(huán)境中，使用分立儀器就足夠了。
然而，制造環(huán)境下時(shí)間和成本都非常關(guān)鍵，因而需要使用流水線(xiàn)程度更高的方法。例如，包含信號發(fā)生和調整設備控制的測試系統必然能簡(jiǎn)化處理復雜度并縮短處理時(shí)間(見(jiàn)圖6)。
圖6 圖中的測試方案使用計算機分析和調整設備控制，利用測試儀提供FM、CW和FM/AM輸出信號并用接口設備將模擬音頻信號轉換為數字信號以供計算機分析軟件使用
使用I2S信號的系統與使用模擬音頻輸出的系統很相似，區別在于前者的接口模塊能接收和生成I2S信號(見(jiàn)圖7)。
圖7 接口模塊能接收和生成I2S數字數據，無(wú)需將模擬轉換為數字而且消除了可能出現在模擬輸出信號中的模擬損傷的影響
如果測試儀能生成并混合多個(gè)信號，還能用各種音頻信號對RF信號進(jìn)行頻率調制，它就能組合一些設計和制造測試并得到多個(gè)測試結果。通過(guò)利用數字化的測試數據和使用高效的分析軟件，我們可以在幾秒鐘之內評估測試并能消除設置或“讀”數據中的人為誤差。
Multicom測試系統實(shí)現FM測試
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