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射頻收發信機的測試

2012-08-13 來源:21ic 字號:
  射頻收發信機的測試是檢驗經過校準后的終端基本功能和射頻性能的環節。一般來說,終端射頻收發信機的測試遵從相應的通信標準規范,規范中對測試原理、測試方法和測試要求提出了明確的規定,規范所建議的測試方法需要使用理想的基站仿真器,這在實際應用中非常苛刻,無論是綜測儀還是信號源、分析儀都不能被稱作理想的基站仿真器。

  信號源、信號分析儀充當基站仿真器,具有更大的靈活性,更快的速度和更好的精度,更適合大規模的量產。針對信號源、信號分析儀信令弱點,可以利用芯片提供商的物理層(L1)控制命令和控制接口(并口、串口或USB口)來進行彌補。因而,這種方案是未來發展的方向。

  TD-SCDMA終端收發信機測試參考的標準為3GPP TS25.122,對于大規模的生產測試,不可能(也不實際)測量規范中的所有要求項目,往往只要求測試與產品質量相關的關鍵項目。對協議的進一步分析我們可以看出,協議測試項目包含了對終端信令軟件和終端收發信機硬件性能的測試。我們可以不完全遵照協議規定的測試流程,將測試項目集中在對終端收發信機硬件性能的測試上。

  生產測試中建議發射機的測試項目有:5.2 UE 最大輸出功率、5.3 UE 頻率穩定度、5.4.1.4 閉環功率控制、5.4.2 最小輸出功率、5.4.3 發射關閉功率、5.4.4 發射開/關時間模板、5.5.1 占用帶寬、5.5.2.1 頻譜發射模板、5.5.2.2 鄰近信道泄漏比(ACLR)、5.5.3 雜散發射、5.7.1 誤差矢量幅度。

  這里規定了發射機功率、頻率、動態功率、頻譜和調制五個方面的指標,我們可以將這些測試項目進行合并,具體建議測試方法如下:

  通過物理層控制命令使終端進入TD-SCDMA 12.2k RMC 環回測試模式;

  設定頻點,并將終端發射功率設為最大;

  使用信號分析儀測試最大輸出功率、開/關時間模板、發射關閉功率、占用帶寬、頻譜發射模板、雜散發射、鄰近信道泄漏比(ACLR)、頻率誤差、誤差矢量幅度等參數,所選信號分析儀需具備這些參數的分析功能能;

  改變頻點,重復c),直到標準要求的三個頻點(高、中、低)測試完成;

  設定頻點,并按閉環功率控制要求的功率/時間關系(A~G段)設置發射功率,使用信號分析儀完成動態功率測試;

  設置功率到最小,完成最小發射功率的測試

  改變頻點,重復e),直到要求的頻點測試完成

  生產測試中建議接收機的測試項目有:6.2 參考接收靈敏度和6.3 最大輸入電平,實際上就是接收誤碼率測試。

  根據3GPP 34.122標準要求的測試方法,我們可以按照如下步驟進行測試:

  通過物理層控制命令使終端進入TD-SCDMA 12.2k RMC 環回測試模式;

  通過信號源產生BER測試所要求的信號,所選信號源需具備足夠長度的TD-SCDMA波形產生功能,根據6.2和6.3所要求的功率電平設置信號功率;

  終端解調所接收的信號,并將解調比特通過控制接口(并口、串口或USB口)傳回計算機,利用芯片廠商提供的PN9 BER計算公式計算BER。將BER與標準要求進行比對。

  對于GSM等其它模式,我們可以利用類似的方法根據標準制定測試項目。

  終端音頻測試

  語音通信是終端的主要功能,也是用戶評價終端性能的一個重要方面。因此,對終端進行嚴格的音頻測試是終端生產測試的一個重要方面。

  如今的手機終端集成了更多的多媒體功能,區別于傳統意義上的手機,其音頻能力也必須提高或改進。雖然語音呼叫可依然使用單聲道且保真度相對較低,但音樂和視頻功能卻需要使用更高的采樣速率來實現高質量的立體聲再現。

  因此,我們建議終端的音頻測試分為兩個方面:語音通信音頻測試和多媒體功能音頻測試。使用的儀表為Keithley 2015音頻分析儀。

  語音通信音頻測試

  針對TD-SCDMA終端(包括GSM模式和TD-SCDMA模式),我們需要參考的標準為 3GPP TS 51.010、TS26.131和TS26.132。以下是標準中規定的音頻測試項目。

  實際生產中,一般將以上測試項目簡化為語音通信過程中,對語音響應電平、頻率響應特性、失真和噪聲的測量。

  測試方法:

  把手機安裝到測試架上,把人工耳和手機的耳機孔密閉安裝;

  通過物理層信令模擬指令使終端進入語音環回模式;

  音頻分析儀連接人工嘴,在參考點發送額定聲壓值的純單音,根據標準變化頻率;

  音頻分析儀連接人工耳,測試仿真耳的輸出電平、頻率響應特性、失真和噪聲。

  多媒體功能音頻測試

  對新的音頻產品(如MP3和MD等),對CODEC編碼/解碼器有特別的測試要求,需同一時間輸入多音測試信號(如需從22Hz-20kHz頻率范圍內,按照1/3OCTAVE的分布產生31個多音信號,在同一時間輸出),從而對CODEC作出響應測試。

  借助于專業音頻分析儀和專業音頻分析軟件,可以完成這樣的測試。
主題閱讀:TD-SCDMA  射頻測試
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