关于手机射频测试技术的研究

2015-04-20 17:28杨继华
电子技术与软件工程 2015年6期
关键词:测试模块

杨继华

摘 要 现如今,手机已经成为人们生活中不可缺少的一个重要组部分,对手机的射频进行测试,可以帮助人们了解手机,使得手机能够更好地为人们服务,同时也能够找到手机之间各个模块的相通之处。使得这种移动设备的内部结构和使用功能更加优化。本文就对手机射频测试技术进行展开探讨,希望能够给相关的手机研究工作人员提供相应的借鉴和参考。

【关键词】手机射频 模块 测试

手机的主要功能就是进行信息的传递,现如今,网络的不断发展手机设备逐渐成为一种网络的终端,可以有效地实现网络信息的共享。因此,进行收集的接收和发射的测试就具有一定的现实意义。在进行测试的过程中,需要可以从手机的灵敏度以及发射的频率以及发射的功能等方面进行探讨和分析。

1 接收灵敏度的测试

手机接收机的灵敏度是保证手机在使用过程中效率高低的关键因素,也是探讨手机射频模块的重要方面。因此,需要严格按照科学的技术进行分析:

在GSM手机使用的过程中,其灵敏度主要在-102dbm,虽然存在着一定的误差,但是需要将其控制在2.4%之内。要选择科学有效地调制方式,不同的手机调制方式存在着明显的区别,同时,其编码效率也存在着明显的差异,一般来说,MCS9的编码效率相对较高。进行手机灵敏度的测试可以证明手机射频的通畅无阻,进行芯片相关性能的验证和测试也是较为常见的。信息量的大小主要取决于编码方式以及调制方式等方面,但是在对灵敏度控制的过程中,需要将手机性能以及需求作为主要依据。具体来说可以从以下几个方面进行深入介绍和分析:

首先,手机的蓝牙是灵敏度测试中较为重要的方面,通常情况下,蓝牙主要有三种调制方式,所以灵敏度的测试标准也有三种。另外,蓝牙属于TDD系统模式,还需要进行单多时隙的测试,例如DH1-DH5测试就要求将规范控制在-70dbm,要将误码率控制在0.1%以下。GSM编码方式和蓝牙的调制方式在某种情况下会存在着重复的现象。对于多频段的射频模块来说,灵敏度的要求会相对较高。例如,GSM分为四个频段,带宽主要为200K,其中存在着附加信道,其频率间隔主要为100K。

其次,对于CMMB来说,也需要采用三种调制方式来进行信号的测试,其中调制的方式和速率存在着差异,说明其灵敏度也存在着相应的差异。现如今,手机技术得到了高效地发展,分辨率可以达到1080P,因此偏远和数据速率也会存在着明显的差异。另外,CMMB的运行主要是依靠地面增补的网络来实现,其调制方式也分为很多种。

再次,灵敏度测试有很多种,不同的网络运行方式也存在着不同种类的运行模式,其中较为典型的就是wifi,如果其最高速率已经达标,那么就没有必要在进行其他阶段的测试工作了。如果是TD或者是WCDMA的测试就需要将其灵敏度控制在-108dbm之内,要将误差控制在0.7db范围内。当然,随着科技的进步,未来的发展模式还存在着一定的不确定性,需要根据不同的需求来进行灵敏度的需要。另外,在2.4G工作状态下的wifi系统,其调制方式也分为很多种,其中包括BPSK、QPSK等等,而且传递的速率也达到了原来的几百倍,可见一种调制方式可以有多种速率和其对应,打破了原来调制方式和速率一一对应的局限。如果是一些宽带较宽的网络,需要将其灵敏度控制在-105的范围内。如果功率较大或者是构造不同都会存在着一定的差异。所以,对于手机灵敏度的测试要严格按照具体问题具体分析的原则。

2 发射功率及发射频率的测试

进行手机发射频率进行测试,主要就是对发射功率和发射频率进行测试。如果通信系统是固定的,难么频率也就是固定的。整个链路也以这一固定的频率为设计依据。在进行测试的过程中,由于设备或者是计算的精准度等因素都出现明显的误差,所以,可能会影响到测试的结果。但是这些误差优势不可避免的,要将误差控制在允许的范围内。通常情况下,GPS、CMMB是接收系统,因此,谈不上误差这一条件。但是如果其接受的是卫星信号或者是地面中继信号就会产生相应的误差。

比如,WCDMA、TD及GSM对于频率误差的要求都是0.1ppm,换算成频率大概是从85Hz-210Hz。蓝牙单时隙要求是25kHz,3及5个时隙要求是40kHz。wifi要求是25ppm,换算成频率是60K+。在发射功率上,对于WCDMA及TD,最大功率要求都是24dBm,GSM的低频是33dBm,高频是30dBm。通过自由空间信号的损耗公式可知,32.45dB+20Lgd+20Lgf,按通信频率2G计算,如果要覆盖5km的距离,损耗大概是108dB。按基站发射功率是50W即47dBm计算的话,基站覆盖边缘在-61dBm。不过实际应用环境比较复杂,比如室内应用,各种衰落,实际上信号要小很多,一般情况下手机接收到的信号是在-80dBm左右。

测试条件:手机的测试条件包括测试环境条件、测试温度、湿度条件、测试电压及震动测试等内容。民用设备的测试一般应在正常测试条件下进行,如有特殊要求时,也可在极限条件下进行测试。正常测试条件对于移动站来说,正常测试温度和湿度条件应为以下范围的任意组合:温度:15-35℃相对湿度:25-75%正常测试电压应为设备的标称工作电压,其频率应为标称频率±lHz范围内。

极限测试条件对于移动站,极限测试条件应为极限电压部极限温度的任意组。其中对于手持机来说极限环境温度为-10~+55℃。对于车载台和便携式移动站来说,其极限测试温度为-20~+55℃。极限测试电压对于使用交流市电的移动站,为其标称电压的0.9~1.1倍。对于采用汞/镍镉电池的移动站,极限测试电压为其标称电压的0.9~1.0倍。

3 总结

目前国家对手机的质量问题越来越重视,公司对于手机质量的客户满意度和返修率也一致关注。其中,GSM手机的射频问题仍然是一个影响手机质量、开发进度和生产效率的重要因素。为了保证产品的品质和性能符合GSM规范和国家标准,需要在手机测试方面建立一套完整、科学的测试体系。

参考文献

[1]张兴伟等.常用手机射频维修软件使用手册[M].北京:人民邮电出版社,2006.

[2]尹纪新.无线射频基础-无线通信测试工程师实用技术丛书[M].北京:人民邮电出版社,2008.

[3]邓中亮,黄嘉铭.移动WiMAX参数指标及射频测试浅析[J].科技咨询导报,2007(07).

[4]王海燕,于剑飞,石美宪.LTE终端射频测试技术分析[J].电信网技术,2011(02).

作者单位

天津市三星通信技术研究有限公司 天津市 300385

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