手机测试基础知识

DCS
上行：1710.20MHZ~1784.80MHZ 下行：1805.20MHZ~1879.80MHZ 其对应的频道号为512~885， 共374个频道， 中心频道为698
PCS
上行：1850.20MHZ~1909.80MHZ 下行：1930.20MHZ~1989.80MHZ 其对应的频道号为512~810， 共299个频道， 中心频道为661
通常需要校准的指标
一、频率 生产出的产品，在所有信道上都能达到协议 所要求的频率精度，这对硬件设计是个挑战。因 此这些无线设备一般都设计一个数字压控振荡来 保证发射和接收频率的精度，校准频率的全部物 理含义就是精确的实测出数字压控振荡的斜率和 节距，将此数学模型写入设备中。设备在正常工 作时，按照此模型计算出控制数字压控振荡的数 字控制量，来调谐发射、接收频率，使之达到其 协议要求精度；信道（包括接收和发射）的中心 频率是线性的，且线性设计容易实现，因此频率 校准只需在一个信道上校准即可 。
GSM手机测试知识
制造总厂培训小组 编辑:郑国荣
GSM频带（GSM Band）
一个频带（Band）对应上行、下行两部分， 上行即移动台发基站收，下行即基站发移动；在 900MHZ频带（GSM900），上下行间隔45MHZ， 在1800MHZ频带（DCS），上下行间隔95MHZ。 一个频带占据一定的带宽，在带宽内划分了多个 频道（chennel），每个频道定义了一个对应的 频道号，频道间相互间隔0.20MHZ，一般我们 GSM手机使用比较常见的频带划分如下：
手机电性能测试指标 • 1、测试的目的？ 测试实际上就是挑毛病找问题, 只有找出 了问题，才能对症下药, 解决问题。 • 2、测试的条件？ 测试环境、测试设备、测试方法 • 3、测试的准确性？ 测试设备的性能要求是否达标； 测试结果的取值方法； 测试方法的准确性。
电性能测试的大体流程
• 1、配置各种仪表，初始化设备形成电性能测试要求的测 试环境： • 2、电脑与手机进行通信连机（有些不需要此步骤）； • 3、进行手机站位判断是否已做校准（有些不需要此步 骤） ； • 4、设置仪表和手机，使之进入要求的状态； • 5、让仪表（或手机）发出无线信号，进行连机上网测试； • 6、让手机（或仪表）进行各项电性能指标测量，并读取 测量值进行判断是否符合测试标准； • 7、测试通过写入站位识别号（有些不需要此步骤） 。
通常需要校准的指标
三、RSSI（接收信号强度） 为保证通信质量和越区切换，实现动态频率选择或 系统功率控制功能。基站一般要求移动台报告所接收到 信号强度，以便系统作出正确的选择和决定。因此移动 台所报告的接收信号强度是否准确，直接关系到整个通 信系统的性能。它一般也分为两大类校准，一类为 RSSI（接收信号强度）精度的校准，另一类就是由于 移动台对不同频率的输入信号的响应不同，所引起的 RSSI（接收信号强度）误差的校准，因此很多厂家也 把这种校准称之为RSSI信道补偿校准。RSSI（接收信 号强度）精度校准也是各有各的方法，但大体原理是一 致的，那就是为了保证在不同大小的接收信号下，在解 调前信号大小是一致的 。
无线设备校准的三大块
无线校准就是三大块内容： 一、频率校准； 二、发射电平校准（简称发射校准）； 三、接收信号强度指示校准（简称接收校准）。 校准一定是要先从频率校准开始，这是由于，不 论是发射校准，还是接收校准，它们都是在某个信道 上来做校准，而且都还要做频率响应校准，如果没有 先作频率校准，而直接作发射或接收校准，此时控制 信道频率的控制值，是用的无线设备里的缺省值，这 个值可能是对的，也可能是不对的，如果不对，那么 无论是作的发射校准，还是接收校准，校准结果都会 受到一个频率响应导致的校准误差，频率偏得越远， 这种误差会越大，而这个误差是可以通过先作频率校 准而回避掉的。
通常需要校准的指标
二、功率电平 在多用户系统中，协议一般会对设备所发出 的信号功率电平有一个较为严格的、复杂的要求， 这是由于如果设备所发出的信号功率电平偏低， 那么在噪声环境或多径情况下，通信质量会变得 很差，影响用户自己的正常使用；如果设备所发 出的信号功率电平偏高，那么这会严重影响到其 它用户的通信，直至降低系统的用户容量。而普 通元器件（尤其射频元器件）的一致性、精度、 线性都不是很好，因此发射功率的校准是极其重 要的。 功率电平校准一般分为两大类，一类是功 率输出线性校准 ；另一大类是输出功率与频率响 应的校准。
通常需要校准的指标
四、电池的校准及其他的校准 电池的校准及其他的一些校准，如温度 校准、直流偏置校准等等，都是对基带电路中 的A/D的参考电压的校准，以保证A/D读数的 准确，这些校准一般都是测量A/D的斜率和截 距。随着技术的发展，这些校准在很多厂家的 设计中已经被回避掉了，也就是现在很多厂家 的设计中已经不再校准这些内容了。
手机校准的大体流程
1、配置各种仪表，形成校准的测试环境： 2、通过计算机将手机设为测试模式； 3、设置仪表和手机，使之进入要求的状态； 4、让仪表（或手机）发出无线信号； 5、让手机（或仪表）进行测量，并读取测量值； 6、重复步骤3到5，得到一组测量结果（有些时候，有 些项目不需要重复步骤3到5）； 7、基于测量值进行计算，得到某项指标的校准结果； 8、将测量结果写入手机（有些时候，有些项目不执行 此步）； 9、重复步骤2到8，完成所有项目的校准； 10、将所有的校准结果写入无线设备（有些不执行）。
手机电性能测试相关指标的了解
GSM规范的标准
载波（发射）功率
定义 发射机载波功率是指在一个突发脉冲的有用信息比特时间上内， 基站传送到手机天线或 收集及其天线发射的功率的平均值。在测试中 发射机输出功率是有用比特（对常规信道为147比特，对允许接入信 道为87比特）功率作平均计算得出。这一点与测量其他类型设备时的 输出功率（无论是平均功率还是峰值功率）定义都是不同的。（非专 业仪器无法辨别有用比特） 测试目的 测量发射机的载波输出功率是否符合GSM规范的指标。如果发射 功率在相应的级别达不到指标要求，会造成很难打出电话的毛病，即 离基站近时容易打出而离基站远时打出困难，往往表现出发射时总是 提示用户重拨号码。如果发射功率在相应的级别超出指标的要求，则 会造成邻道干扰。 条件参数 在相同频率及相同测试条件下，两相邻功率控制级的TX载频峰值 功率的差值按GSM规范要求为 ：不小于0.5 dBm，不大于3.5 dBm ， 各个功率等级的指标范围如下表：
相位误差
条件参数
GSM和DCS的相位峰值误差均小于20度，平均误差 均小于5度。实际测试中相位峰值误差小于7度时 为最好，大于7度小于10度时为良好，大于10度小 于20度时为一般，大于20度时为不合格；相位平 均误差小于2.5度时为最好，大于2.5度小于4度时 为良好，大于4度小于5度时为一般，大于5度时为 不合格。
GSM900的功率控制
DCS1800的功率控制
载波（发射）功率
手机的发射功率是如何控制的呢？
由于手机不断移动，手机和基站之间的距离不断 变化，因此手机的发射功率不是固定不 变的，基站根 据距离远近的不同向手机发出功率级别信号，手机收 到功率级别信号后会自动调整自身的功率，离基站远 时发射功率大，离基站近时发射功率小。具体过程如 下：手机中的数据存储器存放有功率级别表，当手机 收到基站发出的功率级别要求时，在CPU的控制下， 从功率表中调出相应的功率级别数据，经数/模转换后 变成标准的功率电平值，而手机的实际发射功率经取 样后也转换成一个相应的电平值，两个电平比较产生 出功率误差控制电压，去调节发射机激励放大电路、 预放、功放电路的放大量，从而使手机的发射功率调 整到要求的功率级别上。
GSM850
上行：824.20MHZ~848.80MHZ 下行：869.20MHZ~893.80MHZ 其对应的频道号为128~251， 共124个频道， 中心频道为189
校准的意义和目的
由于生产生产无线发射、接收设备时 ，所用 元器件的绝对精度通常不足以满足设备频率、功 率电平和其它参数的性能目标。而降低系统性能 偏差的方式之一就是使用更加昂贵的、精度更高 的、一致性更好的元器件。但是，在现实情况下， 每个无线设备生产厂商都刻意要给用户提供价廉 物美的产品，因此在成本的压力下，设计人员通 常不会选用昂贵的、精度更高的、一致性更好的 元器件作设计，而是走到了相反的方向，这样校 准就成为研发生产中不可或缺的一环，它会极大 地减少无线发射、接收设备对元器件的要求，降 低材料成本，最终降低整个无线发射、接收设备 的成本。
PGSM
上行：890.20MHZ~914.80MHZ 下行：935.20MHZ~959.80MHZ 其对应的频道号为1~124， 共124个频道， 中心频道为62
EGSM
上行：880.20MHZ~914.80MHZ 下行：925.20MHZ~959.80MHZ 其对应的频道号分为两部分： 925.20MHZ~934.80MHZ的频道号为975~1023 935.20MHZ~959.80MHZ的频道号为0~124 共174个频道， 中心频道为37
为什么要在测试模式下校准手机
？
由于手机工作都是有协议的，而随着技术的 进步，为了给更多用户提供更快更好的服务，协 议也就越来越复杂，在正常的模式下，手机为达 到最佳通信效果会及时响应协议的命令，自动调 整自己的状态，在这种情况下，手机是受协议控 制和调整的，此时很难对手机进行校准，为了达 到校准的目的，就需要把手机设置为测试模式， 此时手机不再响应协议命令，而是受控于计算机， 通过计算机可以把手机设为想要的状态，在此基 础上进行校准就容易的多啦。
为什么要对手机进行Calibration的过程？
由于手机上元器件以及工艺流程的本身存 在的误差，使得每台手机的电气性能不尽相同， 这可能对手机的通信质量产生较大的影响，为 了获得最佳的通信质量，就需要对手机进行校 准，调整相关参数，使其能获得最佳的通信质 量。一般主要校准以下几个项目：AFC、 TPSF、TPFC、AGC、DCoffset、RSSIC、 ADC等（或AFC校准、TX校准、RX校准、 ADC校准也可以）。