GSM/UMTS手機(jī)的最終測(cè)試方法

市場(chǎng)上出現(xiàn)了十多種雙模GSM/UMTS手機(jī)，同時(shí)許多中心都有了UMTS覆蓋，但是維修中心卻經(jīng)常遇到很多問題，該問題就是在報(bào)告手機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，在維修后手機(jī)在送還給顧客之前，這些手機(jī)都要進(jìn)行哪些測(cè)試。一篇由Willtek Communications公司撰寫的新應(yīng)用筆記對(duì)這些測(cè)試進(jìn)行了詳細(xì)的敘述，本文主要對(duì)該應(yīng)用筆記的主要部分進(jìn)行了簡(jiǎn)要的說明。

一定要保證手機(jī)或者測(cè)量在開始測(cè)量之前不受其他手機(jī)或者附近基地信號(hào)的干擾。而手機(jī)發(fā)射的射頻功率也堅(jiān)決不能與實(shí)際網(wǎng)絡(luò)相互干擾。圖1是一種測(cè)試裝置的例子，這其中有一個(gè)射頻屏蔽盒。

發(fā)射功率測(cè)量

因?yàn)榘l(fā)射功率影響無線單元的容量，所以對(duì)任何基于CDMA的無線電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制顯得非常重要。一般來說，每個(gè)發(fā)射器都會(huì)增加干擾，所以單元容量甚至受到鄰近單元呼叫的影響。想要達(dá)到最大容量，只有各無線終端的發(fā)射效率最下滑到信號(hào)強(qiáng)度只達(dá)到所需服務(wù)質(zhì)量的水平才行。

因此，功率控制非常重要。發(fā)射功率的控制有兩種不同的方法：呼叫建立期間的開環(huán)功率控制和連接期間的閉環(huán)功率控制。在后一種方法中，基站通過 TCP(Transmit POWER CONTROL，發(fā)射功率控制)位控制手機(jī)發(fā)射功率。發(fā)射功率定義為在最大和最小之間的一個(gè)動(dòng)態(tài)范圍;所有無線終端的低端都固定為-50dBm。高端由所用手機(jī)的功率級(jí)決定。要保證手機(jī)在基站附近以及離基站非常遠(yuǎn)的情況下都能通訊，在最終測(cè)量中進(jìn)行最小和最大功率測(cè)試就可能很重要。

發(fā)射功率控制為相對(duì)前一級(jí)以1或2 dB步進(jìn)，作為比較，GSM是通過基站控制手機(jī)絕對(duì)功率水平的。功率級(jí)的改變必須在緊隨命令接收后的時(shí)間間隔內(nèi)進(jìn)行。這一過程稱作“內(nèi)環(huán)功率控制”，要求在最終測(cè)試或要進(jìn)行的檢查中精確測(cè)量功率水平的變化(見圖2)。

調(diào)制質(zhì)量

WCDMA信號(hào)的質(zhì)量可以使用誤差矢量幅度(EVM)和峰值碼域誤差來確定。這兩種*估調(diào)制質(zhì)量的方法是等價(jià)的。

誤差矢量可以在WCDMA信號(hào)的I/Q圖上表示，該圖上有幅度和相位的示意。測(cè)量到的誤差和計(jì)算得到的理想調(diào)制矢量的差異可表示調(diào)制誤差，對(duì)各符號(hào)進(jìn)行評(píng)估。只考慮RMS平均EVM，質(zhì)量*估得以簡(jiǎn)化。這一個(gè)參數(shù)就可表示出完整信號(hào)的調(diào)制質(zhì)量。

作為選擇，調(diào)制質(zhì)量也可以用碼域來表示。全部發(fā)射功率分割為能表現(xiàn)CDMA系統(tǒng)特征的單個(gè)的代碼信道。沒有分配的代碼信道不傳送數(shù)據(jù)，只是具有噪聲，可以看作是分配信道之間的串?dāng)_。代碼信道串?dāng)_是在現(xiàn)實(shí)發(fā)射器向其它信道引入額外噪聲，正交性受到影響或者喪失的情況下引起的。對(duì)于各代碼信道，測(cè)試儀器顯示相對(duì)于全部功率的信道功率。受影響最大的代碼信道以及注入的功率很重要。計(jì)算各未分配代碼信道與已分配代碼信道的功率比，得到代碼域誤差;其中最大一個(gè)看作峰值碼域誤差(PCDE)。*估該誤差在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)的變化很關(guān)鍵，因此，與EVM測(cè)量相比，本測(cè)量方法不太適合快速最終測(cè)量。

最后，頻率誤差表示所使用的載波頻率和所分配的載波的差異。實(shí)際頻率與基站分配的頻率的最大偏差可能達(dá)到1 ppm，例如，對(duì)歐洲和亞洲頻帶，該限值就是±198 Hz。

頻譜測(cè)試

WCDMA頻譜測(cè)量包括占用帶寬(OBW)頻譜測(cè)量。總功率的99%應(yīng)該分布在載波頻率周圍不大于5 MHz的范圍。在圖3的測(cè)量例子中，占用帶寬為4.17 MHz。

頻譜測(cè)量也包括相鄰信道泄漏功率比(ACLR)。該測(cè)量決定了相鄰信道譜功率相對(duì)于已分配信道功率的比。不應(yīng)超過限值，避免與鄰近信道的干擾。對(duì)于本測(cè)量，手機(jī)通常以最大功率發(fā)射，最大功率決定于實(shí)際功率級(jí)(共有4個(gè)功率級(jí))。

在頻譜發(fā)射掩模(SEM)中，測(cè)量分配信道之外的信號(hào)譜。得到的結(jié)果顯示分為兩部分。信號(hào)以30 kHz的帶寬分辨率測(cè)量，區(qū)域與載波頻率的間隔在2.5到3.5 MHz之間。在載波頻率3.5 MHz到12.5 MHz以上，使用一個(gè)1 MHz濾波器。根據(jù)頻率不同，技術(shù)參數(shù)中給出了上限;這些限值為預(yù)編程，在4400顯示器上標(biāo)志為紅色，如圖4所示。

接收器測(cè)量

有助于*定數(shù)字傳輸系統(tǒng)的接收器的兩個(gè)步驟是位誤差和塊誤碼率測(cè)量(BER、BLER)。手機(jī)接收器接收到測(cè)試裝置發(fā)射的已定義的偽隨機(jī)位(PRBS)測(cè)試序列，為得到誤差率，將所發(fā)射的位或數(shù)據(jù)塊與接收到的位(BER)或數(shù)據(jù)塊(BLER)進(jìn)行比較。然后將得出的誤差率與靈敏度水平表示位誤差率不超過0.1%情況下的最低接收功率想比較，得出的結(jié)果中，正規(guī)的UMTS手機(jī)在低至–106.7dBm水平下的位誤差率達(dá)到0.1%以下。非正規(guī)的則高于該水平。