手机工厂测试培训教程.ppt

手机工厂测试培训 孙晓明 2007年3月7日 目录 n基本概念 n测试仪器简介 n测试流程 n连线及测试方法 n测试项解释和测量方法 nCMU使用介绍 n新增功能的测试 n测试中遇到的常见问题 nCDMA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 nGSM900 nF(CH) = 890 + (CH-1024)*0.20CH 955,1023 nF(CH) = 890 + CH*0.20CH 0,124 nTX/RX Duplex : 45MHz nMS Tx890 914.8 MHz nMS Rx935 959.8 MHz nDCS Frequency Channel nGSM1800 nF(CH) = 1710.2 + (CH-512)*0.20CH 512,885 nTX/RX Duplex : 95MHz n PCS Frequency Channel nGSM1900 nF(CH) = 1850.2 + (CH-512)*0.20CH 512,885 nTX/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13Kbps, 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 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 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 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 33dbm ，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 1timeslot 576.92us,1frame=8timeslots 跳频 基本仪器简介 n电源 n信号发生器 n频谱分析仪 n万用表 n示波器 n综合测试仪 n其他 电源（Power supply） Keithley2304,2306 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 RRxGainB=1536+322,此RG0 and RG1为1 ，使LNA完全关闭）根据Setworkingpoint的方法，调整 到-20dbfs左右。此时信号发生器的电平为-39.86dbm 。（mean=-20.0566） 3取出上面的频段补偿 4由于BB_Gain=52db，在46和62之间，因此其基带功率 补偿为13/16=0.8125。 5根据公式计算基本通道增益*16保存(-994:FC1E)： Basic Rx Path Gain=mean-信号发生器的电平-基带部分 开关增益-频段补偿 分两部分保存，写入手机。 DC偏移量校准 1开启DCOffset外部校准（发送一个命令） 2设置信道539，BB_Gain=62db（ RxGainA=0,RxGainB=362）,LNA=ON 3设置适当的初始值。（SetDCROffset） 4ReadRSS,并换算成dbfs.判断是否小于-30。 从DSP读取测试值 4eaf =20143 AND 1FFF(8191)-EAF=3759 08bb=2235-=2235 读取4组求平均值 重复上步骤在其他信道获取7组值（539，593，648， 702，755，809，860）存入手机。 手机接收部分框图平台2 接收图说明 前置低噪放大器，打开时EGSM和GSM850有15dB 的增益，DCS和PCS有13dB;关闭时EGSM和GSM850 为0dB, DCS和PCS有8dB，可控； 低通滤波器，规格375k，3dB;PGA,0-16dB,步长 4dB； AGAIN，有117dB的增益，可调；（模拟补偿） DGAIN，0-63dB的增益，步长1dB,可调；（数字 补偿） 晶振部分，要求调整一个6bit的CDAC值和一个 12bit的AFC值 振荡器校准13M频率校准 设置经验值。 设置手机连续发射 设置手机主振荡器的频率偏置（CDAC） 设置仪器的band和信道跟手机一置。 读取频率误差 正确：保存CDAC,错误：保存CDACFreqErr 、1000。 振荡器校准控制频率的数模转换器校准 设置手机连续发射 设置仪器的band和信道跟手机一置。 读取频率误差 测量两点，计算斜率，保存 这个校准是校准当外部环境（如温度等）改变后，要使振荡器 正常工作，而引入的一个反馈补偿，它呈线性，手机存储这直 线的斜率 终测测试项 测试方法在CMU中一起介绍 测试项概括 Tx 发射 发射平均功率 均方根相位误差 峰值相位误差 频率误差 功率与时间曲线 调制、切换频谱 Rx 接收 接收误码率 02.439 接收电平 （RxLevel） 411 接收质量 04 Rx 接收 接收误码率 接收电平 接收质量 国内GSM手机进网检测的测试标准 发射机 相位误差和频率误差 多径与干扰条件下的频率误差 发射机载频峰值功率与突发脉 冲定时 输出射频频谱 接收机 坏帧指示性能 参考灵敏度 接收机适用的输入电平范围 同信道抑制 临信道抑制 互调抑制 阻塞与杂散响应抑制 杂散辐射 音频测试 发射灵敏度/频率响应 发送响度评定值 接收灵敏度/频率响应 接收响度评定值 侧音掩蔽评定值 电话声耦合损耗 失真 带外信号抑制 空闲信道噪声 CMU使用介绍 参见另外文档 新增功能的测试 n蓝牙 nGPS nMP3 nFM 测试中遇到的常见问题 关机电流不正常：有短路存在 开机电流不正常：虚焊等问题 Call不上：电路焊接有问题，检查射频线 终测失败：检查是否校准 CDMA 校准方法 For radioOne chipset 以6系列芯片为例 目录 n什么是RF校准 n相关用语 n准备工作 nRX校准 nDVGA offset校准 nLNA range offset校准 nIM2 n频率相关校准 nTX校准 nTx linearizer Curve nRise Fall value n频率和温度关系的校准 nMax limit power和HDET n其他 不同的手机有不同的特性 同样器件不同设计方法有不同的特性 一个测量数据的过程 校准结果存入NV（non-volatile） DMSS在正常运行中使用校准值来确保系统性能 NV项可用DIAG命令读取修改 RF校准 nAGC:Automatic Gain Control自动增益控制 nDMSS: Dual Mode Subscriber Software nLNA Low Noise Amplifier低噪声放大器 nNV Non-Volatile nPDM Pulse Density Modulation nIF Intermediate Frequency 相关用语 仪器准备 电源，综合测试仪，射频线 夹具，屏蔽盒 将一些NV清0 NV_FR_TEMP_OFFSET NV_CDMA_DACC_I_ACCUM4:0 NV_CDMA_DACC_Q_ACCUM4:0 所有跟频率和温度有关的测试项 准备工作 支持16信道的频率校准和补偿 选择一个为基准信道（202） 设置手机为工厂测试模式FTM 8410 9462 10514 11566 12618 13670 14722 15774 01017 146 298 3150 4202 5254 6306 7358 频率信道的选择 RX框图 设置信号发生器发出NV_CDMA_LNA_FALL(- 92.2db) 执行GET_DVGA_OFFSET命令，保存结果 NV_CDMA_VGA_OFFSET 设置信号发生器为NV_CDMA_LNA_RISE（-88.2）和 NV_CDMA_LNA_FALL（-92.2）中间值-90.2，执行 GET_LNA_OFFSET命令，保存结果 设置信号发生器为NV_CDMA_LNA_2_RISE（-78.2）和 NV_CDMA_LNA_2_FALL（-82.2）中间值-80.2，执行 GET_LNA_OFFSET命令，保存结果 设置信号发生器为NV_CDMA_LNA_3_RISE（-59）和 NV_CDMA_LNA_3_FALL（-63）中间值-90.2，执行 GET_LNA_OFFSET命令，保存结果 设置信号发生器为NV_CDMA_LNA_4_RISE（-45.8）和 NV_CDMA_LNA_4_FALL（-49.8）中间值-47.8，执行 GET_LNA_OFFSET命令，保存结果 NV_LNA_RANGE_OFFSET 上面结果依次得到的是： NV_LNA_RANGE_OFFSET NV_LNA_RANGE_12_OFFSET NV_LNA_RANGE_3_OFFSET NV_LNA_RANGE_4_OFFSET NV_LNA_RANGE_OFFSET 设置信号发生器发生一个AM信号含适当的相位 噪声，相位噪声在5MHz偏移处应小于- 140dbc/Hz. 设置LNA为最大增益处，执行GET_CDMA_IM2 ，等待几秒钟，记录结果。 IM2 校准 NV_CDMA_VGA_GAIN_OFFSET_VS_FREQ NV_CDMA_LNA_OFFSET_VS_FREQ NV_CDMA_LNA_12_OFFSET_VS_FREQ NV_CDMA_LNA_3_OFFSET_VS_FREQ NV_CDMA_LNA_4_OFFSET_VS_FREQ Rx的频率补偿校准1 1.切换频率根据信道表 2.确保跟频率相关的各项NV已经清0 3.在各个信道做所有的Rx校准（除了IM2） Rx的频率补偿校准2 NV_CDMA_VGA_GAIN_OFFSET_VS_FREQi= (VgaOffsetVsFreqi-NV_CDMA_VGA_OFFSET)/12 NV_CDMA_LNA_OFFSET_VS_FREQi= LnaOffsetVsFreqi-NV_LNA_RANGE_OFFSET NV_CDMA_LNA_12_OFFSET_VS_FREQi= Lna12OffsetVsFreqi-NV_LNA_12_RANGE_OFFSET NV_CDMA_LNA_3_OFFSET_VS_FREQi= Lna3OffsetVsFreqi-NV_LNA_3_RANGE_OFFSET NV_CDMA_LNA_4_OFFSET_VS_FREQi= Lna4OffsetVsFreqi-NV_LNA_4_RANGE_OFFSET Rx的频率补偿校准3 Tx框图 Tx AGC用模拟功放控制输出功率 校准发射增益和控制电压（PDM）之间的关系 DMSS60XX和61XX支持102.4dB的动态范围 校准37功率等级 Tx校准 PA支持4个状态，每种状态包含自己的线性关系 NV_CDMA_TX_LIN_MASTER0 NV_CDMA_TX_LIN_MASTER1 NV_CDMA_TX_LIN_MASTER2 NV_CDMA_TX_LIN_MASTER3 每个NV_CDMA_TX_LIN_MASTERx包含37个数 据 CDMA_LIN_MASTER_OFF_0是第一个数据对应在 48.4dBm的PDM值 CDMA_TX_LIN_MASTER_SLP是各个功率等级的PDM 的差值 Tx校准项 NV_CDMA_TX_LIN_MASTER0 n继续Rx的测试，不需要重新启动，确保在FTM模式 n切换信道在基准信道 n打开Tx发射，设置PA的状态（R00，R10） n用SET_PDM调节Tx_AGC_ADJ PDM接近功率点（48.4 ，45.2，42，-63.6，-66.8） n调节-60point26的点，其余的用线性公式推算出来 n计算 nNV_CDMA_TX_LIN_MASTER_OFF_0=TX_AGC_ADJ0 nNV_CDMA_TX_LIN_MASTER_SLPn=TX_AGC_ADJn+1- TX_AGC_ADJn 功率等级 048.400 145.200 24200 532.43713 629.25013 7266313 31-50.814 32-5438213 33-57.239513 36-66.843413 NV_CDMA_TX_LIN_MASTER13 用SET_PA_RANGE命令，设置PA的状态 用相同的方法校准其他PA的状态 NV_CDMA_TX_LIN_MASTER123 很多PA只支持2个功率等级 速度更快的方法 设置TX_AGC_ADJ从100 到450，步长为10 校准PA_RISE/FALL 校准PA的特性 NV_R1_RISE=2.5*(PA_RISE+ 60) 如果PA只有两种状态，则 NV_R2_RISE/FALL,NV_R3_RI SE/FALL设置为255 一般设置NV_R1_RISE/FALL分 别为185和175，表示RISE和 FALL的范围为14dbm和10dbm 发射的频率校准 确保跟频率相关的NV项清零 设置PA为最小增益状态 设置TX_AGC_ADJ使输出功率为一值（如0dbm） 保持TX_AGC_ADJ不变，改变信道，读取功率值 CDMA_TX_COMP_VS_FREQi=(Poweri- TxPowerAtReferenceChannel)*10,此为TX_COMP0 用相似的方法校准TX_COMP1,2,3 发射的温度校准 NV_THERM0对应60度 NV_THERM1对应-30度 改变环境温度接近 NV_THERM0+(NV_THERM1- NV_THERM0)*(0.5+