- 手機(jī)生產(chǎn)過程中的RF測試技巧
- 手機(jī)生產(chǎn)過程中的模組測試階段測試
- 手機(jī)生產(chǎn)過程中的成品測試階段測試
現(xiàn)今的手機(jī)生產(chǎn)，成本壓力越來越大，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。為尋找簡單有效的測試方法，本文討論了手機(jī)生產(chǎn)過程中的兩個基本測試階段：模組測試階段和成品測試階段。
模組測試
在模組測試階段需要調(diào)整手機(jī)，讓手機(jī)初步滿足部分設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，然后再利用訊號測試來模擬手機(jī)的真實(shí)作業(yè)。第二步用以驗(yàn)證第一步的結(jié)果是否正確，同時也保證手機(jī)能夠滿足那一部分無法調(diào)整的規(guī)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)品開發(fā)過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(jī)的物理特性。而訊號可以到達(dá)實(shí)體層之上的所有層，因而可以利用訊號來進(jìn)行產(chǎn)品測試。
利用訊號建立呼叫、切換通道時，應(yīng)該在強(qiáng)制一致性測試中已經(jīng)驗(yàn)證過其實(shí)現(xiàn)的正確性。訊號與手機(jī)的物理特性不同，一般來說它更像軟體，不易受變化影響。換句話說，只要測試的程式不變，那么就有理由期望軟體的表現(xiàn)保持一致。這也就意味著，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(fèi)時間和金錢顯然毫無意義。
手機(jī)的產(chǎn)品測試從模組測試或非訊號測試和調(diào)整開始。在這一測試過程中，測試人員透過一個服務(wù)介面來控制手機(jī)，該介面也用于向手機(jī)輸入調(diào)整值。
首先必需調(diào)整的是手機(jī)的本振。即在平均溫度下測試一臺未同步手機(jī)的頻率誤差。手機(jī)的振蕩器頻率可以利用一個單獨(dú)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器輕松地調(diào)諧。例如，GSM規(guī)定載波頻率的精度為0.1ppm，如果不能持續(xù)不斷地同步振蕩器，就不可能達(dá)到這一要求。
除了測量頻率誤差外，現(xiàn)代測試設(shè)備還能評估手機(jī)的一些其它相關(guān)數(shù)據(jù)，例如I-Q失衡度和原始偏移。有了這些可用于評估手機(jī)調(diào)變器特性的數(shù)據(jù)之后，就有可能最佳化對載波和邊帶的抑制。
接著還要計(jì)算手機(jī)的輸出功率。為獲得較高的效率，可以透過某些調(diào)整對硬體設(shè)計(jì)中必需進(jìn)行的折衷處理作出補(bǔ)償。需要測量的位置點(diǎn)個數(shù)取決于手機(jī)所參考的行動射頻標(biāo)準(zhǔn)。
在利用測試儀器測量手機(jī)輸出功率時，應(yīng)該盡可能地快速，但必須多次重覆測量?，F(xiàn)代測試觀念日益依賴于硬體性能的利用程度如何，以及行動射頻測試儀能提供哪些額外測試選項(xiàng)。因此，我們通常采用行動射頻測試標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的訊框結(jié)構(gòu)和時隙結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行多訊框或多時隙測量時，輸出功率的依賴性(dependency)可表示為D/A控制值的函數(shù)。
在一項(xiàng)仍被認(rèn)為屬于非訊號測試的作業(yè)中，手機(jī)輸出一個斜坡輸出訊號，該訊號與功率輸出階段的動態(tài)范圍相對應(yīng)。其時隙定時和訊框定時并非來自控制通道，而是簡單地根據(jù)典型時隙長度或訊框長度生成。這就在相當(dāng)程度上減少了服務(wù)介面上的控制步驟數(shù)，進(jìn)而最佳化測試儀器的測量結(jié)果。
相對于傳統(tǒng)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(xiàn)該測試模式，而且這種測試程式的專用性還使其無法在訊號狀態(tài)下重用。測試儀只能用很短的時間設(shè)置分析器。而且，在對測試儀提要求時還必需考慮到訊號(如寬頻CDMA訊號)較大的動態(tài)范圍和較寬的頻寬。至少必需計(jì)算在一個特定輸出功率下，手機(jī)輸出訊號的頻率補(bǔ)償依賴度。
最后，還應(yīng)測出手機(jī)天線輸入端的輸入訊號場強(qiáng)。這一測量實(shí)際上在手機(jī)內(nèi)部完成。行動射頻測試儀提供一個輸出功率特定的訊號，基于CDMA的系統(tǒng)比基于GSM的系統(tǒng)更容易測量。根據(jù)系統(tǒng)不同，CDMA/W-CDMA手機(jī)的輸出功率取決于其接收到的基地臺訊號強(qiáng)度。而手機(jī)輸出功率的精確性又大幅影響手機(jī)所建立的連接質(zhì)量和整個蜂巢式網(wǎng)路內(nèi)的通道容量。
要計(jì)算頻響補(bǔ)償，至少要在一個參考值上對多個通道進(jìn)行接收訊號強(qiáng)度指示測試。測試方法與輸出功率測試類似，在測試儀器端和手機(jī)端均需定義一種帶時隙或訊框定時的斜坡訊號。但這種測試并不常用。
此類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(shù)據(jù)，也能進(jìn)行頻率誤差測量。
成品測試
模組測試通常在印刷板上完成，然后才對安裝完畢的手機(jī)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法檢驗(yàn)的產(chǎn)品特性。例如，在接收機(jī)測試時，需要將手機(jī)打開后同步到一個控制通道上進(jìn)行測試。理論上講，這時應(yīng)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間。
手機(jī)的軟體設(shè)計(jì)對成品測試有著至關(guān)重要的影響。手機(jī)開機(jī)之后，會頻繁地顯示一些商業(yè)動畫，如果能夠在生產(chǎn)中去除這些動畫，就能輕松節(jié)省幾千美元的測試成本。此外，在成品測試階段還可以透過省去手機(jī)上的通道搜尋或同步檢測來節(jié)約時間，因?yàn)檫@樣就能跳過所有第3層訊號的其它步驟，而通常這些步驟是必須完成的。
在建立連接時也可以采用類似策略。這時，行動射頻測試儀工作在精簡訊號模式，而手機(jī)可以透過服務(wù)介面進(jìn)入指定狀態(tài)。一旦連接經(jīng)過驗(yàn)證，就可以同時進(jìn)行發(fā)射機(jī)和接收機(jī)測量，從而實(shí)現(xiàn)測試方法的進(jìn)一步優(yōu)化。
發(fā)射機(jī)測量包括調(diào)變特性檢驗(yàn)、功率測量、功率斜波測試以及測量輸出訊號對相鄰?fù)ǖ赖挠绊憽＝邮諜C(jī)測試將測試時接收到的所有數(shù)據(jù)都發(fā)回發(fā)射機(jī)，測試儀則將返回的數(shù)據(jù)與之前發(fā)射出去的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而得到位元誤碼率。這時，逐位元比較數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)也能夠返回發(fā)射機(jī)。這一要求看似平常，但并非所有的數(shù)據(jù)連接都能夠做到，實(shí)際可能實(shí)現(xiàn)的往往是數(shù)據(jù)塊誤差測量。透過這種測量得到的統(tǒng)計(jì)可比較數(shù)據(jù)所要求的時間比位元誤碼率測量長得多。手機(jī)音質(zhì)是用戶評價手機(jī)時的一項(xiàng)非常重要的標(biāo)準(zhǔn)，因此，如果再加上音頻測量，我們所做的測量就完整了。而數(shù)據(jù)連接測試只有在實(shí)體連接發(fā)生了實(shí)際改變時才有意義。
但如果手機(jī)沒有改變，那么其它測試就可以跳過或者只作抽樣測試。典型的訊號測試在每個頻帶上要測試兩到三個通道。
