手機射頻測試分析與總結（一）——GPS部分

剛入行的時(shí)候手機還是以2G的feature phone為主，兩三年的時(shí)間已經(jīng)是3G smartphone的天下了。2G就是GSM+EDGE（就不分2.5G或者2.75G了），3G包含CDMA,WCDMA,TD-SCDMA，此外就是BT/FM這樣的標配，目前FM在很多項目里已經(jīng)消失了，取而代之的是WIFI，中移動(dòng)更是加上了CMMB。GPS現在也是智能機的標配了。NFC是近期開(kāi)始發(fā)展的一種新技術(shù)。

　　寫(xiě)此文的目的，不是羅列測試項，而是通過(guò)對于各測試項的分析和總結，讓大家了解各種模塊射頻測試的相通之處，了解了其中任意的模塊就能對其他的模塊的測試做到完全的理解。就算是遇到了一種新的技術(shù)，我們可根據自己的理解去制定一個(gè)完善的TEST PLAN。本人實(shí)力有限，只能寫(xiě)出我理解到的深度，不過(guò)對于比我還菜的菜鳥(niǎo)應該還是能有幫助的。

　　對于GPS，測試包括定位精度，冷啟動(dòng)熱啟動(dòng)溫啟動(dòng)的TTFF，跟蹤時(shí)間和捕獲時(shí)間。此外還有A-GPS性能測試。但是這多是對于芯片處理運算能力的標準，對于單純的射頻鏈路，主要的就是信噪比C/N0，N0為噪聲功率譜密度。這個(gè)也就是對于接收機的NF的測試。以往做過(guò)的項目是以-130dBm為參考值，按常溫下熱噪聲是-174dBm/HZ，那輸入SNR應該是44dB,現在手機GPS方案一般都是濾波器+LNA+濾波器的方案，按正常項目，前一個(gè)濾波器的插損應該是0.8dB左右，LNA的噪聲系數1左右。LNA的增益一般在10以上，所以后面的濾波器貢獻的NF就比較小了，所以算下來(lái)整個(gè)射頻通路的NF大概是2dB左右，所以輸出SNR應該是在41-42dB（這個(gè)需要用專(zhuān)門(mén)的軟件來(lái)讀）.此外如果沒(méi)有GPS衛星信號發(fā)生器，可以輸入1575.42MHz的單點(diǎn)頻信號進(jìn)行測試，原理同上，不過(guò)要根據頻譜分析儀的RBW設置適當調整要求值。由于一般頻譜分析儀的噪底都在145dBm/Hz，所以輸入信號就要設置的高一點(diǎn)，比如-80至-100dBm左右，也不要太高，畢竟要考慮到接收機的壓縮特性。此外輸出的不是比噪聲功率譜密度而是比噪聲了，所以結果要考慮到RBW的設置，比如輸入-100，RBW設置為1K，NF是2，那么輸出的SNR為-100dBm-(-174dBm/Hz+10LOG1000)-2=42.這里大家區分開(kāi)C/N0和S/N，否則看到輸入不同的功率結果卻一樣肯定會(huì )比較迷糊。

　　對于雙濾波器的設計，也順便提一下各自的作用。功率放大器都是寬頻器件，也就是本身的選頻特性較差，所以很容易受到外界干擾導致放大器壓縮造成接收機失敏。所以第一級濾波器就是用來(lái)濾除帶外信號，同時(shí)手機信號環(huán)境比較差，也可以慮除2G,3G信號的帶外雜散，提高GPS性能。外置LNA一般增益都是在10-20之內，應該是整個(gè)鏈路參數計算所得。后級濾波器，主要是濾除LNA產(chǎn)生的一些非線(xiàn)性產(chǎn)物。也增加了帶外信號的抑制度（比如第一級濾波器在某2G頻段抑制度為30DB，那么對于GPS接收的多數為-120至-150多的信號還是很高的，所以?xún)杉壍臑V波器可以更有效的抑制帶外雜散）。不過(guò)后級濾波器NF性能要求不如前級高，所以目前的設計中采用的是LNA和后級濾波器一體的設計。此外接收機測試肯定包括阻塞和交調測試，阻塞就是看接收機抑制大信號的能力，交調跟阻塞類(lèi)似，主要是產(chǎn)生干擾信號的方式不同。他是兩個(gè)帶外信號的交調信號落在接收頻率上的。類(lèi)似的測試在其他的功能的射頻測試中都是有的，比如BT,2G.3G的MAXINPUTPOWER對應的就是阻塞性能測試，當然，阻塞還有帶內的帶外阻塞性能的測試，有未調制信號，也有調制的信號。這里就是我想說(shuō)的重點(diǎn)，其實(shí)所有的射頻模塊試項都是相同的，掌握了一個(gè)，如果理解了，就等于全部掌握了。