頻率誤差的測量是為了驗證手機信號發(fā)射器是否工作在準確的頻率上。這對于手機及整個通信系統(tǒng)來說也是至關重要的,如果手機發(fā)射頻率出現(xiàn)比較大的誤差就會對工作在其相鄰頻率信道上的信號產(chǎn)生干擾。
GSM手機：相位誤差（GMSK）和頻率誤差是用于表征GSM手機調(diào)制質(zhì)量的兩個重要參數(shù)。相位誤差的測量能反映出發(fā)射器電路中I/Q基帶信號發(fā)生器、濾波器、調(diào)制器和放大器等部分的問題,在實際系統(tǒng)中,太大的相位誤差會使接收器在某些邊界條件下無法正確解調(diào),這最終會影響工作頻率范圍。頻率誤差的測量能夠反映出合成器/鎖相環(huán)等部分的性能。頻率誤差過大反映出當信號發(fā)送時存在頻率轉(zhuǎn)換,合成器不能快速識別信號。在實際系統(tǒng)中,頻率誤差過大會造成接收器無法鎖定頻率,最終導致和其他手機之間相互干擾。
1.3.4 通道功率的測量
通道功率是指在信號頻率帶寬范圍內(nèi)的平均功率,它是通信系統(tǒng)最基本的參數(shù)之一。在無線通信系統(tǒng)中,我們要用盡可能小的功率實現(xiàn)最佳的通信連接。這樣不僅有助于將整個系統(tǒng)的干擾保持在最小的程度,還可以最大限度地延長基站電池的壽命。手機移動通信中如果通道功率太小,那我們就無法得到理想的通話質(zhì)量,如果通道功率太大,基站電池的壽命就會大大縮短,我們要使通道功率保持在一個使兩者性能達到最佳的均衡狀態(tài)。因此通道功率的測試在手機測試中就顯得至關重要。
2. 測試結(jié)果
用我們的手機在線測試系統(tǒng)分別對CDMA和GSM手機進行了各種參數(shù)的測試。結(jié)果表明,我們的手機測試系統(tǒng)高速而準確。
2.1 CDMA手機校驗測試
2.1.1 校驗測試項目
Transmitter:
● Power vs. power control register
● Power compensation over frequency channels
● Power vs. power control register in High Power mode
● Adjacent Channel Power（ACPR）
Receiver:
● Received Signal Strength Indicator（RSSI）range
● RSSI vs. input power
● RSSI vs. frequency channels
● RSSI vs. frequency offset within band
● High gain RSSI tests
2.1.2 對單個UUT進行反復測試
對于發(fā)射器來說,最主要的測試是射頻輸出功率vs. Tx PDM的測量。Tx PDM是射頻功率控制寄存器,它與射頻輸出功率之間有對應關系,我們通過串口指令設置此寄存器的初值,然后測試射頻輸出功率是否與之對應正確。我們對一個UUT進行了37次測試,得到了相應的輸出功率vs. Tx PDM曲線和測量標準差。
對于接收器來說,最主要的測試是Rx PDM vs.射頻接收功率的測量。Rx PDM是接收器的增益控制寄存器,它與射頻輸入功率之間有對應關系,通過串口指令讀取這個寄存器的初值,可以控制增益得到所需強度的信號。我們同樣對UUT測試37次,得到了相應的Rx PDM vs. 輸入功率曲線和測量標準差。
結(jié)果表明,37次測試全部正確,發(fā)射器測試平均標準差只有0.2dBm,接收器測試平均標準差只有0.7LSB,測試結(jié)果相當理想。
2.2 GSM手機測試的準確性驗證
我們用PXI-5660對GSM手機進行了一系列測試：
● Frequency & Phase Error
● Power measurement
● Power Ramp
● Spectrum due to Modulation
● Spectrum due to Switching
測試結(jié)果如下：
● Frequency & Phase Error:
頻率誤差為2.5Hz,僅占中心頻率的3×10-9;峰值相位誤差為2o,僅占相位容差的1%（GSM標準的相位容差為20o）;均方根相位誤差比系統(tǒng)測量的最小精度（0.1o）還要小。
● Power Measurement
在單脈沖測試中,功率的測量標準差僅為0.03dBm
● Power Ramp
在單脈沖測試中,在GSM脈沖有用段信號的功率斜波精度為0.03dB。噪聲下限為-84.8dBc。
● Spectrum due to Modulation
在雙脈沖測試中,載波頻率以下250kHz頻譜精度為0.3dB。噪聲下限為-70dBc。
● Spectrum due to Switching
在雙脈沖測試中,精度為2.4dB。噪聲下限低于-50dBc。
由測試結(jié)果可見,本系統(tǒng)測量精確度很高。
2.3 SCDMA手機的在線測試成功案例
信威有限公司(www.xinwei.com.cn）是中國本地的一家無線通信設備公司。信威聯(lián)合了大唐電信等其他幾家通信公司共同研制開發(fā)SCDMA標準。SCDMA協(xié)議是目前中國國內(nèi)正在開發(fā)的3G協(xié)議——TD-SCDMA的基礎之一。SCDMA也是目前惟一一個有中國公司自主擁有IP的電信協(xié)議。信威公司的SCDMA手機工作在1.8GHz,它已經(jīng)為眾多中小型城市提供了價格低廉的無線接入和信息服務,并很有希望向各大主要城市推廣SCDMA網(wǎng)絡。在業(yè)務容量與日俱增的情況下,信威急需提高其手機檢測系統(tǒng)的質(zhì)量和效率。VI Service Network的手機在線測試系統(tǒng)為他們提供了一套非常成功的解決方案。我們在每一條手機生產(chǎn)線上使用一臺基于NI PXI總線的測試系統(tǒng),包含NI的PXI-5660,替換了原先基于兩臺GPIB的傳統(tǒng)手機測試儀器。這樣,測試的效率幾乎是原先的2倍多,總的生產(chǎn)能力比原先提高了4倍。至今,我們的系統(tǒng)已經(jīng)在信威公司的生產(chǎn)廠正常運作數(shù)月之久,進一步驗證了本系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
3. 結(jié)論
VI Service Network基于PXI的無線測試系統(tǒng)能夠很大程度上地改善客戶的手機測試系統(tǒng)。它通過多臺手機并行測試的實現(xiàn),提高了測試速度,同時降低了每臺手機的測試成本,是高效生產(chǎn)的理想選擇�；贚abVIEW的無線測試工具包為客戶提供了各種高層函數(shù)（High level functions）和實例（Examples）,使客戶能夠找到一個靈活、可擴展和進一步開發(fā)的解決方案�？蛻艏瓤梢允褂媚壳暗南到y(tǒng),也可以按照需求構(gòu)建一套自行設計的測試系統(tǒng)。以后,客戶還能夠利用National Instruments本地化的技術(shù)支持網(wǎng)絡以及NI眾多系統(tǒng)聯(lián)盟商的服務資源來解決開發(fā)和生產(chǎn)過程中所遇到的各種問題。
