终端出产测验可运用信令形式(综测仪)和非信令形式(信号源、信号剖析仪)两种计划。综测仪更契合规范的信令一致性;而信号源、信号剖析仪具有更大的灵敏性,更快的速度和更好的精度。TD-SCDMA终端测验有必要包含对GSM形式的支撑,一起,为进步终端产品的竞争力,厂商出产的TD-SCDMA终端还或许包含GPS、蓝牙、WiFi(802.11b/g)、DVB等形式。现在市场上还没有能一起支撑这些形式的综测仪,因而,信号源、信号剖析仪在对多形式的支撑方面凸显出优势。关于这种形式缺少信令支撑的缺点,能够经过芯片厂商供给的物理层(L1)信令模仿软件进行补偿。跟着芯片厂商对物理层(L1)信令模仿软件的逐渐敞开,非信令形式计划越来越遭到终端出产厂商的注重,这代表着未来终端测验的新方向。完好的终端出产测验包含射频收发信机校准、射频收发信机测验、终端音频测验、电源测验四个方面。
本文评论的是依据信号源、信号剖析仪、音频剖析仪和通讯电源的出产测验计划。关于多模终端的测验,该计划具有全面、快速、准确和灵敏的特色。关于TD-SCDMA终端出产商而言,该计划能够打破仪器外表厂商的技能独占,挑选更具有性价比竞争力的出产测验外表。此外,该计划关于传统2G和其它3G终端出产商具有相同的参阅含义。
计划简介
该计划仪器组成包含:射频矢量信号源、射频矢量信号剖析仪、音频剖析仪和通讯电源,此外还包含射频收发耦合器和开关阵列等设备,它们能够对终端进行射频收发信机校准、射频收发信机测验、终端音频测验、电源测验四个方面的一站式全体测验。该计划可独立于形式的约束,供给TD-SCDMA、GSM、蓝牙、WiFi(802.11b/g)、DVB、GPS等形式的一站式测验。
图1是运用Keithley 2910矢量信号源、2810矢量信号剖析仪、2306双通道电源和2015音频剖析仪建立的测验事例。传统的综测仪测验速度受限于空中信令,关于出产厂商而言意味着测验本钱的进步。作为无线通讯的空中信令,实践上是归于手机软件的问题,笔者以为并不需求在出产测验阶段进行严厉验证,而应该将要点会集在影响手机功用的硬件特性上。作为对信令部分的代替,该计划需求芯片厂商供给物理层(L1)操控指令集,并经过核算机接口对被测件进行操控。
选用高速信号源和剖析仪,能够打破仪器速度的瓶颈,使计划的测验速度简直仅仅取决于被测件的呼应速度,在出产线上可完结最大的测验吞吐量,为厂商进步测验功率,下降测验本钱。
现在中高端信号源和剖析仪精度目标高于综测仪一个层次,因而可完结高精度的测验,添加测验的可靠性,下降误测率,然后进步测验功率,下降测验本钱。
分立的测验仪器能够依据客户的详细需求灵敏装备,完结产线测验的灵敏调配,能有用处理出产线测验站之间的“瓶颈效应”问题和重装备问题。
下面的部分,将针对终端出产测验的四个方面别离供给详细的测验主张,以供TD-SCDMA终端出产厂商参阅。
TD-SCDMA 终端测验一站式处理计划事例。
射频收发信机的校准
终端射频功用的好坏直接取决于射频收发信机的校准,这是出产测验中最重要的环节。
终端收发信机的校准包含对AGC(主动增益操控)电压、AFC(主动频率操控)电压和APC(主动功率操控)电压三个中心参数的校准;校准的进程包含对应测验、校验值核算(校验值调整)和校准后数值写入三个过程。
1. AGC校准
射频收信机接纳的信号具有很大的功率规模,经过对AGC电压的调整,能够使采样前的基带信号起伏维持在一个稳定的规模。AGC电压的校准便是对操控电压和接纳信号功率的对应联系进行丈量,并将这种对应联系写入到存贮介质,如E2 ROM。实践运用中,AGC的操控电压或许包含1~3级,别离表明为AGC1、AGC2、AGC3,一起,AGC的校准或许还包含对低噪声放大器(LNA)开关的操作。
AGC的校准需求的测验仪器是射频信号源,该信号源能为被测终端供给较大功率规模的接连波(CW)或特定调制信号。
TD-SCDMA形式AGC校准操作过程:
1) 经过物理层信操控指令使手机进入TD-SCDMA测验形式,翻开TD-SCDMA接纳机通道;
2) 依据AGC算法要求,经过信号源列表形式顺次发射一组频率和功率组合的下行TD-SCDMA RMC12.2k调制信号;
3) 合作过程2,经过芯片厂商供给的AGC参数读取指令读取AGC参数;
4) 核算调整AGC参数,经过芯片厂商供给的AGC参数写入指令将调整后的AGC参数值写回E2 ROM。
其它形式,如GSM,AGC校准的过程与TD-SCDMA相似,所不同的是要求终端芯片厂商供给其它形式的物理层(L1)信令模仿软件和操控接口(并口、串口或USB口)。
2. AFC校准
AFC校准是调整振荡器的参阅频率,使手机发射出的信号具有正确的载波频率。校准的办法是设置手机在一系列特定的频率上发射信号,运用信号剖析仪测验该信号的频率差错,然后核算AFC的补偿电压,并将调整后的AFC电压写入E2 ROM。
TD-SCDMA形式AFC校准操作过程:
1) 经过物理层操控指令使终端进入TD-SCDMA测验形式,翻开TD-SCDMA发射机通道;
2) 经过物理层信令模仿指令设定手机发射信号的频率和功率;
3) 合作过程2,运用2810信号剖析仪的TD-SCDMA解调剖析选件丈量终端发射信号的频率差错;
4) 依据丈量值核算调整AFC参数,经过芯片厂商供给的AFC参数写入指令将调整后的AFC参数值写回E2 ROM。
其它形式,如GSM,AFC校准的过程与TD-SCDMA相似,剖析仪需具有这些形式信号频率差错的剖析功用。
3. APC校准
终端发射机发射的射频信号功率值具有必定的操控规模(功率等级),APC电压的调整是完结不同发射功率的办法。对APC操控电压的校准,便是对操控电压和发射功率的对应联系进行丈量,并把这种对应联系写入到存贮介质。APC校准所需求的测验仪器是信号剖析仪,该仪器对终端发射的射频信号进行瞬时功率测验,被测信号能够是接连波信号也能够是特定调制的信号。实践的APC电路或许包含多级APC参数。
TD-SCDMA形式APC校准操作过程:
1) 经过物理层操控指令使终端进入TD-SCDMA测验形式,翻开TD-SCDMA发射机通道;
2) 经过物理层信令模仿指令设定手机发射信号的频率和功率;
3) 合作过程2,运用信号剖析仪对信号的功率进行测验;
4) 重复2)和 3),直到一切要求的频率、功率点测验结束;
5) 依据丈量值核算调整APC参数,经过芯片厂商供给的APC参数写入指令将调整后的APC参数值写回E2 ROM。
其它形式,如GSM,APC校准的过程与TD-SCDMA相似,所不同的是要求终端芯片厂商供给其它形式的L1信令模仿软件和操控接口。
射频收发信机的测验
射频收发信机的测验是查验经过校准后的终端基本功用和射频功用的环节。一般来说,终端射频收发信机的测验遵循相应的通讯规范规范,规范对测验原理、测验办法和测验要求提出了清晰的规则。规范所主张的测验办法需求运用抱负的基站仿真器,这在实践运用中十分严苛,无论是综测仪仍是信号源、剖析仪都不能被称作抱负的基站仿真器。
信号源、信号剖析仪充任基站仿真器,具有更大的灵敏性,更快的速度和更好的精度,更适合大规模的量产。针对信号源、信号剖析仪信令缺点,能够运用芯片供给商的物理层L1操控指令和操控接口来进行补偿。因而,这种计划是未来开展的方向。
TD-SCDMA终端收发信机测验参阅的规范为3GPP TS25.122,关于大规模的出产测验,不或许(也不实践)丈量规范中的一切要求项目,往往只要求测验与产品质量相关的要害项目。对协议的进一步剖析咱们能够看出,协议测验项目包含了对终端信令软件和终端收发信机硬件功用的测验。咱们能够不完全遵循协议规则的测验流程,将测验项目会集在对终端收发信机硬件功用的测验上。
出产测验中主张发射机的测验项目有:UE最大输出功率、UE频率稳定度、闭环功率操控、最小输出功率、发射封闭功率、发射开/关时刻模板、占用带宽、频谱发射模板、附近信道走漏比(ACLR)、杂散发射、差错矢量起伏。
这儿规则了发射机功率、频率、动态功率、频谱和调制五个方面的目标,咱们能够将这些测验项目进行兼并,详细主张测验办法如下:
a) 经过物理层操控指令使终端进入TD-SCDMA 12.2k RMC环回测验形式;
b) 设定频点,并将终端发射功率设为最大;
c) 运用信号剖析仪测验最大输出功率、开/关时刻模板、发射封闭功率、占用带宽、频谱发射模板、杂散发射、附近信道走漏比(ACLR)、频率差错、差错矢量起伏等参数,所选信号剖析仪需具有这些参数的剖析功用能;
d) 改变频点,重复c),直到规范要求的三个频点(高、中、低)测验完结;
e) 设定频点,并按闭环功率操控要求的功率/时刻联系(A~G段)设置发射功率,运用信号剖析仪完结动态功率测验;
f) 设置功率到最小,完结最小发射功率的测验
g) 改变频点,重复e),直到要求的频点测验完结
出产测验中主张接纳机的测验项目有:参阅接纳灵敏度和最大输入电平,实践上便是接纳误码率测验。
依据3GPP 34.122规范要求的测验办法,咱们能够依照如下过程进行测验:
a) 经过物理层操控指令使终端进入TD-SCDMA 12.2k RMC环回测验形式;
b) 经过信号源发生BER测验所要求的信号,所选信号源需具有满足长度的TD-SCDMA波形发生功用,依据参阅接纳灵敏度和最大输入电平所要求的功率电平设置信号功率;
c) 终端解调所接纳的信号,并将解调比特经过操控接口(并口、串口或USB口)传回核算机,运用芯片厂商供给的PN9 BER核算公式核算BER。将BER与规范要求进行比对。
关于GSM等其它形式,咱们能够运用相似的办法依据规范拟定测验项目。
终端音频测验
语音通讯是终端的主要功用,也是用户点评终端功用的一个重要方面。因而,对终端进行严厉的音频测验是终端出产测验的一个重要方面。
现在的手机终端集成了更多的多媒体功用,为差异于传统含义上的手机,其音频才能也有必要进步或改善。尽管语音呼叫可仍然运用单声道且保真度相对较低,但音乐和视频功用却需求运用更高的采样速率来完结高质量的立体声再现。
因而,主张将终端的音频测验分为两个方面:语音通讯音频测验和多媒体功用音频测验。运用的外表为Keithley 2015音频剖析仪。
1. 语音通讯音频测验
针对TD-SCDMA终端(包含GSM形式和TD-SCDMA形式),咱们需求参阅的规范为 3GPP TS 51.010、TS26.131和TS26.132。以下是规范中规则的音频测验项目。
实践出产中,一般将以上测验项目简化为语音通讯进程中,对语音呼应电平、频率呼应特性、失真和噪声的丈量。
测验办法:
a) 把手机装置到测验架上,把人工耳和手机的耳机孔密闭装置;
b) 经过物理层信令模仿指令使终端进入语音环回形式;
c) 音频剖析仪衔接人工嘴,在参阅点发送额外声压值的纯单音,依据规范改变频率;
d) 音频剖析仪衔接人工耳,测验仿真耳的输出电平、频率呼应特性、失真和噪声。
2. 多媒体功用音频测验
对新的音频产品(如MP3和MD等),对CODEC编码/解码器有特别的测验要求,需同一时刻输入多音测验信号(如需从22Hz-20kHz频率规模内,依照1/3OCTAVE的散布发生31个多音信号,在同一时刻输出),然后对CODEC作出呼应测验。
借助于专业音频剖析仪和专业音频剖析软件,能够完结这样的测验。
电源测验
终端的电池校准、耗电特性和充电特性经过供电电源来查验。双通道电源设备可对终端进行专业电源测验。这种测验办法在传统出产线上被广泛选用,这儿不再详细评论。