高效實(shí)現手機RF測試的技巧

現今的手機生產(chǎn)，成本壓力越來(lái)越大，生產(chǎn)周期卻日益縮短，這就要求產(chǎn)品測試必須更加快速高效。為尋找簡(jiǎn)單有效的測試方法，本文討論了手機生產(chǎn)過(guò)程中的兩個(gè)基本測試階段：模組測試階段和成品測試階段。

在模組測試階段需要調整手機，讓手機初步滿(mǎn)足部分設計規范的要求，然后再利用訊號測試來(lái)模擬手機的真實(shí)作業(yè)。第二步用以驗證第一步的結果是否正確，同時(shí)也保證手機能夠滿(mǎn)足那一部分無(wú)法調整的規范的要求。

產(chǎn)品測試以及隨之發(fā)生的所有測試程式，其目的都不同于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中那些更深層次的測試。產(chǎn)品測試主要關(guān)注OSI參考模型的第一層，即關(guān)注手機的物理特性。而訊號可以到達實(shí)體層之上的所有層，因而可以利用訊號來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品測試。

利用訊號建立呼叫、切換通道時(shí)，應該在強制一致性測試中已經(jīng)驗證過(guò)其實(shí)現的正確性。訊號與手機的物理特性不同，一般來(lái)說(shuō)它更像軟體，不易受變化影響。換句話(huà)說(shuō)，只要測試的程式不變，那么就有理由期望軟體的表現保持一致。這也就意味著(zhù)，只測試那些易受變化影響的特性就能加快產(chǎn)品測試的速度。為測試那些從未出錯的部分而花費時(shí)間和金錢(qián)顯然毫無(wú)意義。

手機的產(chǎn)品測試從模組測試或非訊號測試和調整開(kāi)始。在這一測試過(guò)程中，測試人員透過(guò)一個(gè)服務(wù)介面來(lái)控制手機，該介面也用于向手機輸入調整值。

首先必需調整的是手機的本振。即在平均溫度下測試一臺未同步手機的頻率誤差。手機的振蕩器頻率可以利用一個(gè)單獨的數模轉換器輕松地調諧。例如，GSM規定載波頻率的精度為0.1ppm，如果不能持續不斷地同步振蕩器，就不可能達到這一要求。

除了測量頻率誤差外，現代測試設備還能評估手機的一些其它相關(guān)數據，例如I-Q失衡度和原始偏移。有了這些可用于評估手機調變器特性的數據之后，就有可能最佳化對載波和邊帶的抑制。

接著(zhù)還要計算手機的輸出功率。為獲得較高的效率，可以透過(guò)某些調整對硬體設計中必需進(jìn)行的折衷處理作出補償。需要測量的位置點(diǎn)個(gè)數取決于手機所參考的行動(dòng)射頻標準。

在利用測試儀器測量手機輸出功率時(shí)，應該盡可能地快速，但必須多次重覆測量?，F代測試觀(guān)念日益依賴(lài)于硬體性能的利用程度如何，以及行動(dòng)射頻測試儀能提供哪些額外測試選項。因此，我們通常采用行動(dòng)射頻測試標準中規定的訊框結構和時(shí)隙結構。在進(jìn)行多訊框或多時(shí)隙測量時(shí)，輸出功率的依賴(lài)性(dependency)可表示為D/A控制值的函數。

在一項仍被認為屬于非訊號測試的作業(yè)中，手機輸出一個(gè)斜坡輸出訊號，該訊號與功率輸出階段的動(dòng)態(tài)范圍相對應。其時(shí)隙定時(shí)和訊框定時(shí)并非來(lái)自控制通道，而是簡(jiǎn)單地根據典型時(shí)隙長(cháng)度或訊框長(cháng)度生成。這就在相當程度上減少了服務(wù)介面上的控制步驟數，進(jìn)而最佳化測試儀器的測量結果。

相對于傳統測試程式而言，這種測試程式的缺點(diǎn)在于它首先必需在服務(wù)介面上實(shí)現該測試模式，而且這種測試程式的專(zhuān)用性還使其無(wú)法在訊號狀態(tài)下重用。測試儀只能用很短的時(shí)間設置分析器。而且，在對測試儀提要求時(shí)還必需考慮到訊號(如寬頻CDMA訊號)較大的動(dòng)態(tài)范圍和較寬的頻寬。至少必需計算在一個(gè)特定輸出功率下，手機輸出訊號的頻率補償依賴(lài)度。

最后，還應測出手機天線(xiàn)輸入端的輸入訊號場(chǎng)強。這一測量實(shí)際上在手機內部完成。行動(dòng)射頻測試儀提供一個(gè)輸出功率特定的訊號，基于CDMA的系統比基于GSM的系統更容易測量。根據系統不同，CDMA/W-CDMA手機的輸出功率取決于其接收到的基地臺訊號強度。而手機輸出功率的精確性又大幅影響手機所建立的連接質(zhì)量和整個(gè)蜂巢式網(wǎng)路內的通道容量。

要計算頻響補償，至少要在一個(gè)參考值上對多個(gè)通道進(jìn)行接收訊號強度指示測試。測試方法與輸出功率測試類(lèi)似，在測試儀器端和手機端均需定義一種帶時(shí)隙或訊框定時(shí)的斜坡訊號。但這種測試并不常用。

此類(lèi)精密的模組和訊號測試儀能夠評估I-Q失衡度、原始偏移等數據，也能進(jìn)行頻率誤差測量。

模組測試通常在印刷板上完成，然后才對安裝完畢的手機進(jìn)行測試，即成品測試。成品測試用于測試那些在模組測試中無(wú)法檢驗的產(chǎn)品特性。例如，在接收機測試時(shí)，需要將手機打開(kāi)后同步到一個(gè)控制通道上進(jìn)行測試。理論上講，這時(shí)應該不再需要服務(wù)介面，但如果有服務(wù)介面仍能幫助縮短測試時(shí)間。

手機的軟體設計對成品測試有著(zhù)至關(guān)重要的影響。手機開(kāi)機之后，會(huì )頻繁地顯示一些商業(yè)動(dòng)畫(huà)，如果能夠在生產(chǎn)中去除這些動(dòng)畫(huà)，就能輕松節省幾千美元的測試成本。此外，在成品測試階段還可以透過(guò)省去手機上的通道搜尋或同步檢測來(lái)節約時(shí)間，因為這樣就能跳過(guò)所有第3層訊號的其它步驟，而通常這些步驟是必須完成的。

在建立連接時(shí)也可以采用類(lèi)似策略。這時(shí)，行動(dòng)射頻測試儀工作在精簡(jiǎn)訊號模式，而手機可以透過(guò)服務(wù)介面進(jìn)入指定狀態(tài)。一旦連接經(jīng)過(guò)驗證，就可以同時(shí)進(jìn)行發(fā)射機和接收機測量，從而實(shí)現測試方法的進(jìn)一步優(yōu)化。

發(fā)射機測量包括調變特性檢驗、功率測量、功率斜波測試以及測量輸出訊號對相鄰通道的影響。接收機測試將測試時(shí)接收到的所有數據都發(fā)回發(fā)射機，測試儀則將返回的數據與之前發(fā)射出去的數據進(jìn)行比較，從而得到位元誤碼率。這時(shí)，逐位元比較數據是最快也是最佳的方法。

但位元誤碼率測量的基本要求是錯誤數據也能夠返回發(fā)射機。這一要求看似平常，但并非所有的數據連接都能夠做到，實(shí)際可能實(shí)現的往往是數據塊誤差測量。透過(guò)這種測量得到的統計可比較數據所要求的時(shí)間比位元誤碼率測量長(cháng)得多。手機音質(zhì)是用戶(hù)評價(jià)手機時(shí)的一項非常重要的標準，因此，如果再加上音頻測量，我們所做的測量就完整了。而數據連接測試只有在實(shí)體連接發(fā)生了實(shí)際改變時(shí)才有意義。

但如果手機沒(méi)有改變，那么其它測試就可以跳過(guò)或者只作抽樣測試。典型的訊號測試在每個(gè)頻帶上要測試兩到三個(gè)通道。