在几秒内完成手机射频校准――R

发布时间：2018-11-20 00:38:32 来源：文档文库

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在几秒内完成手机射频校准 ——R&SCMU200创新的智能校准技术

摘要

在生产过程中,手机的射频校准要求对发射机、接收机和VCO 在全频率和功率范围内进行校准。传统的校准过程需要几十秒的时间。罗德与施瓦茨公司(R&S 的CMU200独具智能校准选件(Smart Alignment ,CMU-K47,采用了创新的测试方法,只需几秒就能完成手机的射频校准。从而大大缩短测试时间,提高手机产量。

一、手机射频校准简介

不论是GSM/GPRS ,还是cdma2000或WCDMA 手机,其射频校准都可以分为发射机功率校准、接收机增益校准和VCO (压控振荡器校准三部分。

发射机功率校准是让手机在不同频率下发射不同功率的信号,测试仪测量手机的实际发射功率,从而在全频段内校准手机的发射功率,如图:

接收机增益校准是让测试仪在不同的频率下发射不同功率的标准信号,手机测量接收信号强度RSSI 。从而校准手机接收通路的增益,校准循环流程与发射机部分类似。

VCO校准可以有两种方法。方法一是让测试仪发射标准频率的信号,手机根据标准信号调整其VCO ;方法二是让手机在未与网络同步的条件下发射指定频率的信号,测试仪测出其频率误差,从而调整手机的VCO 。

如果使用传统的校准方法,测试程序通过串行口或USB接口命令手机不断地改变频率和功率,并基于测试仪的测量结果计算相应的调整值,再写入手机的非挥发性RAM里。这样校准一个手机往往需要几十秒的时间。而且,频段越多,测试的频率/功率越多,其耗时越长。特别是cdma2000和WCDMA手机,由于对功率的要求很严,要进行很多次不同频率/功率下的射频校准,耗时会更长。减少校准频率/功率个数可以缩短测试时间,但其风险是可能会降低手机质量,必须谨慎对待。

因而,手机生产测试的要面对问题是:如何既提高测试速度又能保证测试质量。CMU200的智能校准选件可以解决这个问题,它巧妙利用手机的时隙/帧结构,可以在不减少测试频率/功率个数的前提下大大缩短手机射频校准时间,从而在不降低测试质量的前提下提高手机产量。

二、GSM/GPRS智能校准的工作原理

1.发射机校准

图一是用智能校准选件校准GSM/GPRS手机发射功率的示意图。手机在每个帧的0到6时隙发射不同等级的功率,在时隙7切换到下一频率。在CMU200里可以设置相同的频率表。当开始测量后,手机第一帧的第一个时隙触发整个测量序列,CMU200能自动捕获并一次获取所有序列的功率,从而确定手机发射功率的修正值。所选择的频率个数决定了测量的时间,因为每帧是

4.62ms,CMU200允许最多50个频率,即50个帧,共230ms。

手

机

发

射

功

率

图一、用智能校准选件校准手机发射机的示意图

2.VCO和接收机校准

图二显示了CMU200智能校准选件用于VCO和接收机校准的特殊信号。CMU200先发射FCB (频率修正突发让手机进行频率同步,从而方便手机校准其压控振荡器(VCO。然后从第二帧开始发射不同功率的Sync Bursts(同步突发,每帧可以有7种不同的功率,不同帧的频率都

不一样。这样,手机可以收到不同频率、7种不同功率的标准信号。从而校准手机接收通路的增益。CMU200允许最多50个频率,共需230ms。

CMU200

发

射

功

率

3.并行的发射机、VCO和接收机校准

GSM/GPRS允许同时校准接收机和发射机。这样就可以减少一半的处理时间,使得整个手机的射频校准可以在约0.25秒内完成。

三、cdma2000/WCDMA智能校准的工作原理

cdma2000和WCDMA手机功率测试更加细致,射频校准耗时更长。以cdma2000为例,一般

发射机校准需要分许多步(典型值:16步来校准手机从最小功率(-55dBm到最大功率

(+25dBm范围内发射功率,并校准手机在不同信道(典型值:16个下的功率。对于接收机也需要进行类似的细致校准。

1.发射机校准

采用与图一类似的测试方法,由于cdma2000/WCDMA与GSM的时隙/帧结构不同,所以具体的功率/信道个数不同。CMU200允许一次校准最多20个不同功率和16个不同频率(共320个测试。测试方法与前面类似。所选择的测量间隔、功率步长数和频率个数决定了最终的测量时间,如果测量间隔为10ms,则最长的测试时间为(20+1*16*10 = 3.36s。