手机工厂测试培训教程[1].ppt
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1、手机工厂测试培训,孙晓明 2007年3月7日,目录,基本概念 测试仪器简介 测试流程 连线及测试方法 测试项解释和测量方法 CMU使用介绍 新增功能的测试 测试中遇到的常见问题 CDMA校准介绍,基本概念,GSM是Global System for Mobile Communication 的缩写。意思是全球移动通信系统。分GSM900、DCS1800和PCS1900三个频段,一般的所谓的双频手机就是在GSM900和DCS1800频段切换的手机。PCS1900则是别的一些国家使用的频段(如美国)。 GSM900/1800分别是工作在890960mhz/17101880mhz频段的。GSM900
2、的手机最大功率是8W(实际中移动台没这么大的功率,一般的手机最大功率是2W,车载功率大), 而DCS1800的手机的最大功率是1W。,GSM 频段,GSM900 F(CH) = 890 + (CH-1024)*0.20 CH 955,1023 F(CH) = 890 + CH*0.20 CH 0,124 TX/RX Duplex : 45MHz MS Tx 890 914.8 MHz MS Rx 935 959.8 MHz DCS Frequency Channel GSM1800 F(CH) = 1710.2 + (CH-512)*0.20 CH 512,885 TX/RX Duplex :
3、 95MHz PCS Frequency Channel GSM1900 F(CH) = 1850.2 + (CH-512)*0.20 CH 512,885 TX/RX Duplex : 80MHz,网络组成基站,BTS 基站:base transceiver station 基站首要是收发器,收发器的多少决定小区的容量,一个收发器能支持8个用户。一个小区由3个天线,一个发射,两个接收(分级接收)。,每个BTS都会有一套收发器。 一个BTS覆盖一个小区,BTS发送BCH信号在RF信道的0时隙。BCH帮助Mobile识别/寻找网络。 小区的手机用户容量依靠信道数 GSM空中接口的数据传输速率是1
4、3Kbps, 即BTS收发语音数据速率是13KB/S. 有BTS命令手机设置其发射功率、迁时、切换。,网络组成基站控制器,几个BTS基站连接一个BSC, 基站安排信道配置、切换、和BTS连接BSC; 所有的BSC连接至MSC 每个BTS连结BSC用abis 接口,是2Mbps的连接。使用microwave link、optical fiber、 co-axial line等方式连接. Microwave link 经常是最好的连接方式选择。 BSC连结MSC使用的是A口 在BSC可提供小区广播等服务。,图表1 GSM网络,网络组成Mobile Switching Center,是网络的核心,呼
5、叫建立、保持、和释放;链接BSC和PSTN、 认证、呼叫转接、短信息、收费等。当用户增加到一定数量时,可增加MSC;MSC与MSC之间使用GMSC连结(GATEWAY),当呼叫建立时,MSC起到保持通话和断开通话的功能。 存储所有的用户数据和它们的相关特征。 介于MS和PSTN之间,交换通信数据. MSC是GSM 网络的心脏。是与别的GSM 网络、非GSM网络的连接口。 MSC主要功能:认证、位置更新、连接、收费、呼叫转接、SMS。 当用户增加时,超过一个MSC的容量, 就需要多一个MSC, 就增加一倍的用户,网络组成其他,TRAN-Trans coding/rate adapter unit
6、速率适配器 HLR-Home location register归属位置寄存器 VLR-visiting location register访问位置寄存器 AUC-Authentication center鉴权中心 EIR-Equipment identify register装备身份中心 BC-Billing center收费中心 OMC-Operation and maintenance center操作运营中心 SMSC-短信中心,CI-Cell Identity,小区身份,网络中每个小区都有唯一的识别号CI,一个小区有56个用户可同时通话。,调制方式,GSM 采用的是0.3GMSK调制
7、 高斯最小频移键控,0.3是描述滤波器带宽和比特率的关系,不是相位调制,是一种典型的数字调频调制,实际上是调频。0和1代表的是载波加减不同的频率+67.708KHZ 和-67.708KHZ,1被看作是相位增加90度,0被看作是相位在相反方向改变,两个频率表示频移键控; 语音编码速率时13kbps. 数据速率(调制速率)BIT传送速率是270.833Kbps。刚好是四倍于射频频移。这样一来就有效的减少调制频谱和提高了通道利用率. 高斯滤波: 剧烈的频率变化会导致频谱扩散, 所以用滤波器进行滤波平滑后, 减少频谱扩散; RF载频加67.708和减67.708KHZ; 靠频率转移.,手机开机的步骤,
8、搜索所有的BCH,开机,跟网络同步时间和频率 由FCH/SCH调整,解码BCH子通道BCCH,网络检查SIM卡的合法身份,是否是网络允许的SIM卡,手机位置更新,网络鉴权,手机主叫过程,由BCH指定传输信道SDCCH,手机给基站发送通道请求, 即手机发送一个短的随即接入的突发脉冲(RACH Burst),手机和基站在独立的 专用信道SDCCH上通信,权限认证,指定手机在一个业务信道(TCH)上通信,手机被叫过程,手机发送RACH,BTS在PCH呼叫通道上使用SIM中的IMSI号码来呼叫用户,通道指定的BCH,手机和基站在SDCCH上通信,手机用户被鉴权,手机被指定TCH通道,在TCH通道上进行
9、 语音和数据通信,上行和下行,上行是手机通过上行频率发信息给基站,下行是相反。上行和下行组成一对频率对(45MHZ分割),上行滞后下行3个时隙;上行和下行使用相同的时隙号;上行和下行使用相同的通道号;上行和下行使用不同的波段。(间隔45MHZ)。,功率等级,由于手机在小区内移动,它的发射功率要随着移动,当他靠近基站时,防止干扰别的用户功率要减小,当他远离基站是为防止衰减要增大发射功率。总共有19个功率等级, 功率等级存于手机的EEPROM中. 功率控制的好处是:手机可以省电、基站减少干扰。,由基站在SACCH上发送命令手机改变发射功率 改变功率是和路径的衰减成比例。TX Level 5 33d
10、bm ,19-5dbm。 每个等级之间是间隔2dbm. BTS需要在上行开始的Rxlev、Rxqual 每480ms 发送报告给BSC 关于Rxlev、Rxqual。 每一定时间跟初始的进行比较。,时迁Timing Advance,Timing advance 就是为了保证信号能在准确的时间内到达BS, 当MS移动时, 随着MS距离BS 的远近, 上行传递的时延的可变,基站命令移动台提前发送。 由BS在SACCH信道上命令MS来改变它的迁时的大小. 手机在空闲模式时接收机站和解码BCH,在BCH中的SCH允许手机调整它的内部时间,当手机接收到SCH时不知道距离基站多远,通过SACH特殊的 短突
11、发。当手机在下行的SACCH上获得迁时信息,才发送正常的突发,30KM 手机设置迟延100US.,信道介绍,BCH广播信道 CCCH专用控制信道 DCCH专用控制信道 TCH业务信道 RACH随机接入信道,其他,IMEI:international mobile equipment identity国际移动设备识别号。 小区接入技术FDMA TDMA CDMA Timeslot 1timeslot576.92us,1frame=8timeslots 跳频,基本仪器简介,电源 信号发生器 频谱分析仪 万用表 示波器 综合测试仪 其他,电源(Power supply),Keithley2304,2
12、306 Agilent 66311B,1.提供电压电流 2.sense的用途 使测量更精确,消除路径损耗。,信号发生器(Signal Generator),Agilent4432B Anritsu MG3681A R&S,1.提供射频信号,频谱分析仪(spectrum analyzer),Agilent4405B Advantest R3267 R&S,1.输出频谱 2.测量功率 3.观察谐波失真,万用表和示波器,1.Debug维修用 2.示波器观察相位失真,综合测试仪,Agilent8960 Anritsu MT8820A R&S CMU,1.综合测试 2.Debug维修 3.性能参数,调制
13、频谱,其他仪器,1.功率计 2.FM调制解调 3.Bluetooth发射器 4.GPS发射器,测试流程,以上海某公司的一款手机为例,介绍一下手机由设计到上市的过程,其中以生产为重点介绍。,研发阶段的测试,测试跟研发是并行的 根据产品提出测试方案 编写测试程序 根据需要修改测试程序 保证程序的稳定性和可靠性,生产阶段的测试,烧录芯片,SMT,扫入SN,校准,天线测试,人机接口 测试,终测,FQA,写ESN (或其他),软件升级,组装,包装出货,USB 蓝牙 GPS测试,SN,SN写号工位 此工位是把SN号和进程控制的信息写到手机里,用来跟踪 手机的测试过程中的进度和测试的结果。,人机接口测试,检
14、查最终用户所使用的手机功能, 有以下几项: 摄像功能 按键测试 主显示屏检查 小屏检查 Sub-LCD 扬声器检查 Speaker 听筒检查 Receiver 话筒检查 MIC 震铃检查 Vibrator 背景灯检查 Indicator 录音检查 恢复出场设置,连线及测试方法,设备连线图 不同工位的需求 不同设备的连线图 不同产品的连线图,手机测试连线图综测仪,根据厂家不同连线有所不同 根据成本要求不同连线有所不同,手机测试连线图SG&SA,PC,信号发生器,频谱分析仪,耦合器,待测件,电源,其他测试连线1,PC,待测件,USB,蓝牙GPS 测试仪,综合测试仪,天线耦合器,其他测试连线2,其他
15、测试方法简介,测试项解释和测量方法,目前GSM的平台有很多,但校准和终测的方法大体相同,其基本理念都是一样的,下面以两款平台介绍一下校准和终测的方法和步骤。,校准终测的目的,现在生产的相同型号手机虽然使用都是相同器件,但这相同器件还是有的一定的偏差,由此组合的手机就必然存在着差异,但这差异是在一定的范围,超出了就视为手机不良。因此校准的目的就是将手机的这种差异调整在符合国标的范围,而终测是对于校准的检查,因为校准无法对手机的每个信道,每个功率级都进行调整,只能选择有代表性的(试验经验点)进行,所以校准通过的手机并不能肯定它是良品,只有通过终测检验合格的才算是。,电池校准,对基带电路中的A/D的
16、参考电压的校准,以保证A/D读数的准确 。 设置外部电源在4.2V,读取手机电压表示值 设置外部电源在3.5V,读取手机电压表示值 将上面两值存入手机中,发射机校准,不同的平台有不同的校准方法,但其大致的原理是一样的。就是通过一定的方法调整在一个或者几个试验经验点(全部功率级)的功率值的表示值,使其符合国标的要求。 对不同信道,不同功率级别进行校准 下面讲述两种校准方法。,手机发射部分原理框图,发射信号,发射信号(部分),Figure 3: PmW vs Element,所用公式,V=(P*R)1/2=(0.05*P)1/2=10(PdBm-13)/20),PmW(t)=(A-B)Sin3(K
17、*t)+B 其中 K=180/(2*T),TXP=m*V+c,m=(TXPH-TXPL)/(VH-VL) c=TXPH-m*VH,测试步骤,TxPH推,TxPL推,PH推,PL推,VH推,VL推,M0,c0,TxPHreq,TxPLreq,PHreq,PLreq,VHreq,VLreq,方法二:逐次逼近法,将手机仪器都设置在Test Mode 设置仪器一个合适的信道,发送PTE指令控制手机处于连续发射状态,信道与仪器对应. 写入该功率级的默认值,调整默认值(或加或减)使手机的发射功率达到期望值,将此数据换算的Ramp值存入手机,对该信道的各个功率级都进行这样计算、存值。,接收机校准,不同平台有
18、不同的方法 下面讲述两种平台的校准方法。,手机接收部分框图平台1,设置工作点,主要的目的是寻找CSP中ADC处信号电平在-20dBfs时且通道增益已定义的情况下的Cellpower。 设置手机放大器状态RxGainA = 0,RxGainB = 202 选择一个任意的测试信道 执行ReadRSS命令 读到的结果换算成dbfs: 10 log (Reading1 + Reading2 + Reading3 + Reading4) / (4 * 32767),测试边带信道,根据上面的方法读取所有信道的值 计算每个频段的平均值Mn(n=18) 计算所有频段的平均值Mo 计算补偿:(Mn-Mo)*16
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