有关TD-SCDMA多模终端生产测试探讨

终端生产测试可使用信令模式(综测仪)和非信令模式(信号源、信号分析仪)两种方案。综测仪更符合规范的信令一致性；而信号源、信号分析仪具有更大的灵活性，更快的速度和更好的精度。TD-SCDMA终端测试必须包括对GSM模式的支持，同时，为提高终端产品的竞争力，厂商生产的TD-SCDMA终端还可能包括GPS、蓝牙、WiFi(802.11b/g)、DVB等模式。目前市场上还没有能同时支持这些模式的综测仪，因而，信号源、信号分析仪在对多模式的支持方面凸显出优势。对于这种模式缺乏信令支持的弱点，可以通过芯片厂商提供的物理层(L1)信令模拟软件进行弥补。随着芯片厂商对物理层(L1)信令模拟软件的逐步开放，非信令模式方案越来越受到终端生产厂商的重视，这代表着未来终端测试的新方向。完整的终端生产测试包括射频收发信机校准、射频收发信机测试、终端音频测试、电源测试四个方面。

　　本文探讨的是基于信号源、信号分析仪、音频分析仪和通信电源的生产测试方案。对于多模终端的测试，该方案具有全面、快速、精确和灵活的特点。对于TD-SCDMA终端生产商而言，该方案可以打破仪器仪表厂商的技术垄断，选择更具有性价比竞争力的生产测试仪表。此外，该方案对于传统2G和其它3G终端生产商具有同样的参考意义。

方案简介

　　该方案仪器组成包括：射频矢量信号源、射频矢量信号分析仪、音频分析仪和通信电源，此外还包括射频收发耦合器和开关阵列等设备，它们可以对终端进行射频收发信机校准、射频收发信机测试、终端音频测试、电源测试四个方面的一站式整体测试。该方案可独立于模式的限制，提供TD-SCDMA、GSM、蓝牙、WiFi(802.11b/g)、DVB、GPS等模式的一站式测试。图1是使用Keithley 2910矢量信号源、2810矢量信号分析仪、2306双通道电源和2015音频分析仪搭建的测试案例。传统的综测仪测试速度受限于空中信令，对于生产厂商而言意味着测试成本的提高。作为无线通信的空中信令，实际上是属于手机软件的问题，笔者认为并不需要在生产测试阶段进行严格验证，而应该将重点集中在影响手机性能的硬件特性上。作为对信令部分的替代，该方案需要芯片厂商提供物理层(L1)控制命令集，并通过计算机接口对被测件进行控制。

　　选用高速信号源和分析仪，可以突破仪器速度的瓶颈，使方案的测试速度几乎只是取决于被测件的响应速度，在生产线上可实现最大的测试吞吐量，为厂商提高测试效率，降低测试成本。

　　目前中高端信号源和分析仪精度指标高于综测仪一个档次，因而可实现高精度的测试，增加测试的可靠性，降低误测率，从而提高测试效率，降低测试成本。

　　分立的测试仪器可以根据客户的具体需要灵活配置，实现产线测试的灵活搭配，能有效解决生产线测试站之间的“瓶颈效应”问题和重配置问题。

　　下面的部分，将针对终端生产测试的四个方面分别提供具体的测试建议，以供TD-SCDMA终端生产厂商参考。

　

TD-SCDMA 终端测试一站式解决方案案例。

射频收发信机的校准

　　终端射频性能的优劣直接取决于射频收发信机的校准，这是生产测试中最重要的环节。

　　终端收发信机的校准包括对AGC(自动增益控制)电压、AFC(自动频率控制)电压和APC(自动功率控制)电压三个核心参数的校准；校准的过程包括对应测试、校验值计算(校验值调整)和校准后数值写入三个步骤。

1． AGC校准

　　射频收信机接收的信号具有很大的功率范围，通过对AGC电压的调整，可以使采样前的基带信号幅度维持在一个恒定的范围。AGC电压的校准就是对控制电压和接收信号功率的对应关系进行测量，并将这种对应关系写入到存贮介质，如E² ROM。实际应用中，AGC的控制电压可能包括1～3级，分别表示为AGC1、AGC2、AGC3，同时，AGC的校准可能还包括对低噪声放大器(LNA)开关的操作。

　　AGC的校准需要的测试仪器是射频信号源，该信号源能为被测终端提供较大功率范围的连续波(CW)或特定调制信号。

　　TD-SCDMA模式AGC校准操作步骤：

1） 通过物理层信控制命令使手机进入TD-SCDMA测试模式，打开TD-SCDMA接收机通道；

2） 根据AGC算法要求，通过信号源列表模式依次发射一组频率和功率组合的下行TD-SCDMA RMC12.2k调制信号；

3） 配合步骤2，通过芯片厂商提供的AGC参数读取指令读取AGC参数；

4） 计算调整AGC参数，通过芯片厂商提供的AGC参数写入指令将调整后的AGC参数值写回E² ROM。

　　其它模式，如GSM，AGC校准的步骤与TD-SCDMA类似，所不同的是要求终端芯片厂商提供其它模式的物理层(L1)信令模拟软件和控制接口(并口、串口或USB口)。

2． AFC校准

　　AFC校准是调整振荡器的参考频率，使手机发射出的信号具有正确的载波频率。校准的方法是设置手机在一系列特定的频率上发射信号，使用信号分析仪测试该信号的频率误差，然后计算AFC的补偿电压，并将调整后的AFC电压写入E² ROM。

　　TD-SCDMA模式AFC校准操作步骤：

1） 通过物理层控制命令使终端进入TD-SCDMA测试模式，打开TD-SCDMA发射机通道；

2） 通过物理层信令模拟指令设定手机发射信号的频率和功率；

3） 配合步骤2，使用2810信号分析仪的TD-SCDMA解调分析选件测量终端发射信号的频率误差；

4） 根据测量值计算调整AFC参数，通过芯片厂商提供的AFC参数写入指令将调整后的AFC参数值写回E² ROM。

　　其它模式，如GSM，AFC校准的步骤与TD-SCDMA类似，分析仪需具备这些模式信号频率误差的分析功能。