移動通信終端設計的變化

　　手機無線通信的價值已不再那樣舉足輕重了,，因此實現(xiàn)它的成本要求也越來越低,，沒人愿意為只有幾個美元的通信芯片花費大量的設計、制造和測試的時間,。

　　為滿足不同環(huán)境下的各種應用,，設計者不得不將多種無線技術都放到小小的手機中，還要保證性能的穩(wěn)定可靠,，設計和制造的技術難度在不斷加大,。

　　生產測試的新挑戰(zhàn)

　　生產測試過程通常分為板測和終測兩個階段。板測對電路板上的無線模塊進行校準，目的是給原本空白的手機板寫入參數(shù),，調整由于元件個體間的差異造成的手機整體射頻性能的不同,。基本做法是：分頻率和功率等級調節(jié)發(fā)射機功放的增益,，調節(jié)基帶調制器的頻率誤差,，調節(jié)接收機前端低噪放的增益。整個過程由儀器測試數(shù)據并提供測試信號,。終測用于驗證校準效果的好壞,。測試儀器和被測手機先建立話音呼叫連接，然后由儀器對發(fā)射機及接收機的性能進行測量,。另外,，有些廠家還會在這一站對話音質量或者天線的輻射性能進行驗證。如果手機支持Bluetooth/FM/WLAN和GPS等技術,，那么還要升級測試站的功能,，甚至添加專門的測試站。

　　傳統(tǒng)流程越來越不適應復雜手機的生產要求,。通過觀察可發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)方法中以下因素對測試時間影響較大：測試軟件、控制設備以及儀器的初始化,、手機開關機,、校準過程中，控制軟件與手機之間的數(shù)據交互;建立呼叫;終測過程中,，手機接收機誤碼率BER的測試;頻段,、制式間切換。

　　隨多模手機的出現(xiàn),，測試所需時間在成倍增加,，也意味著測試成本不斷提高。現(xiàn)在典型的雙模手機完整的測試時間普遍在3~5分鐘,，甚至更長,。同時，Bluetooth/FM/WLAN和GPS等技術的加入,，使整個測試方案,、測試夾具、連接設備和儀器的配置及應用變得更加復雜,。

　　現(xiàn)在各大手機制造商紛紛開始對原有測試模式進行改革,，目的只有一個，即降低測試成本,，簡化測試流程,。

　　測試領域越來越清晰的出現(xiàn)以下趨勢。

　　使用非信令模式

　　傳統(tǒng)方法中，話音呼叫的建立,、系統(tǒng)切換,，以及測試模式和正常模式間的切換、開關機這些動作占用了大量時間,。信令動作旨在考驗手機對高層協(xié)議信息的執(zhí)行是否正確,，完全可以轉移到研發(fā)階段測試。因此未來的終測也將像校準一樣,，完全在非信令模式下進行,。以往必須借助信令模式構建收發(fā)環(huán)回鏈路進行的誤碼率測試，隨著芯片和儀器能力的提升,，也可在非信令條件下完成,。

　　預定義的測試步驟和模式

　　提高生產效率

　　校準時軟件和手機之間存在大量的數(shù)據交互。目前的儀表的速度已經非?？?，比如羅德與施瓦茨公司的CMU200，單次的功率測量只需要幾十毫秒,。但是大量數(shù)據交互所需要的時間遠大于測試本身,，形成速度瓶頸。

　　手機芯片已開始變得更智能,，測試程序只需向芯片發(fā)出一次指令,，指示手機發(fā)出不同功率和頻率的信號序列，手機就能連續(xù)動作,。同時儀器使用智能校準這樣的技術進行一次性的測試,，從而節(jié)省時間。此外,，基于芯片和儀器的能力,，工程人員還開發(fā)出多制式并行測量的新應用。

　　使用下一代寬帶無線綜合測試儀

　　受設計限制,，現(xiàn)有的無線綜測儀往往無法產生和分析寬帶信號,，如LTE和WiMAX技術使用的OFDMA調制信號，也無法對MIMO,、 WLAN/GPS/DVB/CMMB等技術進行處理,。為滿足新的測試需求，羅德與施瓦茨公司推出了寬帶無線綜測儀CMW平臺,。該平臺包括覆蓋協(xié)議測試,、研發(fā)測試以及生產測試等不同需求的系列產品，具有解調帶寬大,、擴展性強,、測試速度快,、同時又充分兼容以往技術的優(yōu)點。各大手機廠商都紛紛開始使用這一新的測試平臺,。

　　調制技術,，多址、雙工方式與測量

　　無線信號的形式決定了應該使用何種測試方法,，以及能夠得到的測試結果?，F(xiàn)代無線通信系統(tǒng)都在使用復雜的數(shù)字調制和多址接入技術，對于帶寬,、幀結構,、調制方式、碼元(碼片)速率,、濾波器類型,、信道編碼和糾錯方式等眾多低層(通常為PHY，MAC和RLC層 )參數(shù)都有明確的要求,，這些參數(shù)都會影響到測試方法的實現(xiàn),。當然，為方便客戶的使用,，無線綜測儀通常都有專門的測試工具,，依據信號的不同特性進行定制。

　　不同的無線技術都有相應的測試規(guī)范,，如GSM手機測試依照3GPP 51.010,，WCDMA手機測試依照3GPP 34.121。但生產線通常不需要測試所有項目,，否則成本會非常大。表1所示為一般研發(fā)階段和生產線常用的測試項目,，這些項目可保證手機最基本的射頻性能的合格,。

　　表1 常見射頻測試項目

　　
      常見射頻測試項目

　　而且，隨著技術的發(fā)展,，測試規(guī)范也在不斷增加新內容,。如LTE，很多項目還在持續(xù)完善當中,，比如MIMO技術對LTE終端吞吐量和接收機誤碼率的影響,，各終端廠家還在探索中。CMW平臺是業(yè)內目前唯一實現(xiàn)LTE終端信令測試功能的方案,。使用該平臺,，可模擬LTE基站的許多信令動作，完成終端的早期測試,。CMW還可擴充為獨立的雙通道儀表,，實現(xiàn)MIMO的流量和接收機的測試,。
CMW的典型應用

　　GPRF工具對WiMAX信號

　　進行快速功率測量

　　用CMW500產生一個WiMAX上行信號，功率在0dBm,。CMW500的GPRF功率測量工具可準確測得這個信號,。請注意，MMI中的 Filter Type和Bandwidth兩個參數(shù)會對測試結果有影響,。CMW提供的Filter Type有Bandpass,、Gaussian、WCDMA,、cdma2000和TD-SCDMA,，濾波器帶寬為1kHz~40MHz，基本滿足所有通信信號功率測量要求,。通過GPRF工具集中的FFT頻譜儀,，還可從頻域分析這個WiMAX信號。

　　列表模式下的信號分析

　　CMW500可靈活產生列表模式(List Mode)的信號,。如圖1所示,，每個頻點的功率和頻率的設置都不一樣。使用Smart Alignment可快速捕獲這個信號,。

 　　圖1 列表模式信號的頻點列表

　　Multi-Evaluation和環(huán)回BER并行測試

　　Multi-Evaluation可將WCDMA信號需要的發(fā)射測試結果一次性測得,。如圖2所示，CMW500還能同步進行誤碼率和誤塊率的測試,。

 　　圖2 WCDMA信號的Multi-Evaluation測試結果

　　在這個實例中,，使用CMW500播放一個特定的波形文件，再用CMW500進行接收,，通過內部觸發(fā)器實現(xiàn)UL和DL同步,，由CMW500讀出BER結果，實現(xiàn)真正的收發(fā)并行測試,。

　　TD-SCDMA信號分析

　　TD-SCDMA是我國提出的3G標準,。目前CMW500支持對TD-SCDMA信號的Multi-Evaluation測試，且速度非?？?。據以往實測結果，通過Multi-Evaluation測得指定頻點的所有發(fā)射機結果,，如圖3所示,，包括Modulation、Power vs. Time和SEM等等,，時間可控制在1秒左右,。

 　　圖3 TD- CDMA信號的Multi-Evaluation測試結果

　　結語

　　CMW測試平臺憑借極為豐富的功能和完美的表現(xiàn)，可為客戶實現(xiàn)設計和生產價值的最大化,。