APP下载

手机射频生产测试方案优化

2016-02-20赵卫东

自动化与信息工程 2016年6期
关键词:测试项目信令射频

赵卫东



手机射频生产测试方案优化

赵卫东

(维沃移动通信有限公司)

针对手机射频生产与研发测试参数多、复杂等问题,提出一种手机射频生产测试方案。以WCDMA为例,阐述手机射频生产的主要测试项目;然后介绍手机射频生产测试硬件系统组成;最后介绍手机射频生产测试方案与优化方法,对手机生产制造测试有一定的参考价值。

射频生产;测试方案;优化

随着全球移动通信业的迅速发展,手机已成为人民生活中不可缺少的一个重要物品[1]。手机生产制造商必须提供功能强大、品质优良的产品,才能在市场竞争中立于不败之地[2-3]。常见的手机射频模块包括Wi-Fi、BT、GPS和NFC,只有射频模块功能正常,通话、导航、蓝牙传输和Wi-Fi上网等功能才能正常使用[4-5]。手机出厂前,为使手机的各射频器件工作在最佳状态,需校正各射频指标,例如频率、功率等[6-7];为确保手机射频功能正常,必须对各项射频指标进行全面的测试[8-9]。本文主要讨论手机射频生产测试方案,希望能给相关的手机生产测试研究人员提供借鉴和参考。

1 手机射频生产测试与研发测试的区别

在研发设计阶段,对手机进行各种测试,包括天线方向性测试、辐射特性的OTA暗室测试等[10]。测试项目中,发射参数有TRP、NHPRP;接收参数有TIS、NHPIS;在实际网络下的外场测试包括通话测试、搜网测试、接通率测试等,及高低温、盐雾、冷热冲击、防水、跌落测试等恶劣环境下的可靠性测试。经过一系列测试,基本能够保证手机的设计输出质量。

研发测试主要特点:

1)测试项目多,详细评估手机的指标是否满足设计质量要求;

2)测试周期长,一台手机需要多人合作,经多个工作日才能完成各种测试;

3)测试成本高,测试设备精度高,测试项目复杂,周期长,导致测试成本较高;

4)测试输出质量好,经过研发测试通过的个体机器质量是合格的。

研发测试通过不等于手机批量成品功能正常。手机在大批量生产过程中,由于来料一致性、贴片工艺、装配工艺和制程控制等原因,可能造成手机射频指标不满足产品要求。因此须将手机射频测试覆盖到每个生产环节,并要求在最短时间内,通过必要的测试项目,以降低成本。

射频生产测试主要特点:

1)测试时间短,大批量生产中,时间就是成本,单位时间内产出的手机越多,其成本就越低;

2)测试成本低,须通过可靠、简化的测试方案,降低测试成本;

3)测试输出质量要求高,虽然测试时间短,没有使用高精密仪器进行测试,但因是手机上市前的最后一道品质检验关口,测试要求较高。

2 手机射频生产测试方案研究

2.1手机射频生产测试项目的选择

手机射频性能参数众多,本文选择具有代表性的参数作为测试项目。手机主要通过接收机测试和发射机测试完成生产射频测试。下面以手机通话、数据业务相关的测试指标说明常见的射频生产测试项目。

以WCDMA为例,表1列出发射机和接收机的测试项目。1)主要通过与发射功率、发射频率相关的一系列测试项目评估和验证手机发射特性指标;2)通过接收电平、误码率指标来检验手机的接收特性。

表1 WCDMA的测试项目

2.2手机射频生产测试硬件系统

手机射频生产测试系统是指以计算机为核心,在PC程序指令的控制下,为完成手机射频测试任务而组合起来的测量仪器和其他设备的有机整体。

手机射频生产测试系统框图、系统组成分别如图1、图2所示,主要包括6部分:

1)控制部分,系统的指挥、控制中心,包括PC、单片机、控制总线;

2)程控设备,通过程序控制能完成一定测试或控制任务的硬件,如程控电源、信号源、综合测试仪、射频控制开关、伺服系统等;

3)总线与接口,连接PC与各种程控仪器、设备通路的硬软件接口,完成命令、数据的传输与交换,如GPIB接口、PXI、串口、网络接口等;

4)测试软件,为完成测试任务而开发的各种应用软件,如测试主程序、驱动程序、测试结果打印程序、I/0程序、数据库处理程序等;

5)被测对象,如手机,需要通过有线或者无线的方式与PC、设备相连;

6)辅助设备,如机械手、传送带、气动夹具等,用于将被测单元运送到指定位置,固定后等待测试。

图1 手机射频生产测试系统框图

3 手机射频生产测试方案实施与优化方法

测试系统设计开发完成后,下一步的工作就是将系统应用于大批量生产中。有几种测试方案可供手机射频批量生产测试使用:

1)分段部署测试,手机生产过程中,同一个产品功能,不同生产阶段,部署不同测试方案,能够更好地控制成本和提升产品制造质量。常规情况下分2阶段进行:板测阶段,射频以RF点测为主,确保手机主板功能正常;整机测试,以确保装配和整机天线特性功能正常。

2)信令与非信令结合,射频信令测试与非信令测试各有优缺点,信令成本高,但最接近实网;非信令成本低,但部分手机指标不支持非信令测试方案。将2种方案同时应用于手机生产测试,可做到质量与成本的平衡。

3)详细测试与精简测试结合,产品研发阶段,输出不稳定,设计、来料都可能存在问题,需详尽测试射频相关的每一个指标,以最大化识别设计与来料缺陷。量产阶段,设计缺陷已解决,来料特性也相对稳定,可采用精简测试方案以降低测试成本、提高测试效率。

4)多站合一测试方案与乒乓测试,手机功能越来越复杂、频段多、功能多。传统测试是按照功能模块定义测试站,比如校准站、综测站、GPS站、Wi-Fi站,BT站。通过算法优化,将GPS、BT、Wi-Fi三站合一,可最大化减少系统等待时间和操作员取放板时间,提高测试效率。另一方面,每个射频功能在测试过程中,都需要先进入对应测试模式后才能开始测试。在进入测试模式的过程中,仪器处于等待状态,通过测试方案优化,使1台仪器同时与2台手机相连接,A手机测试过程中,B手机提前进入测试模式,A手机测试完成,B手机无需等待,可直接测试,以此提高仪器利用率。

5)一发多收方案与ListMode方案,在手机接收电平等项目测试过程中,每台手机接收的信号要求都是一样的。因此,1台仪器可与多台手机同时进行连接,仪器以广播的形式发出信号,多台手机同时接收到信号,同时并行测试,提升测试效率。ListMode方案解决了PC与仪器之间频繁交互通信而导致测试效率降低的问题。常规测试中,每测试1个信道,仪器需要初始化配置1次。通过ListMode方式,PC通知仪器接下来要测试的每个频段信息,一次性将需求信息传送至仪器,仪器接收后,按照此清单逐一测试,可大大减少PC与仪器之间的交互时间。

4 结语

手机的射频功能是手机关键功能,射频功能异常,会导致用户无法正常通话。为保证手机的品质和性能符合用户的期望,各手机厂商需在手机测试方面建立一套完整、科学的测试体系,才能持续提升产品质量。

[1] 刘春斌.手机生产线在线测试系统的研究与设计[D].北京:北京邮电大学,2010.

[2] 杨继华.关于手机射频测试技术的研究[J].电子技术与软件工程,2015(6):145.

[3] 孙小进.LTE 和LTE-A 通用射频测试方案设计要点及实际应用[J].电子制作,2013(15):145-146.

[4] 白星龙.GSM/WCDMA手机射频电路的设计与测试[D].西安:西安电子科技大学,2013.

[5] 闫营岗.具有蓝牙、WiFi和模拟电视功能的手机射频前端技术研究[D].成都:电子科技大学,2012.

[6] 沈聪.一种简化的WCDMA_GSM七频段手机射频前端的设计与开发[D].上海:东华大学,2012.

[7] 苏少博.移动无线通信与射频识别一体化物联网手机设计[D].成都:电子科技大学,2011.

[8] 郗丹.双模手机射频前端技术研究[D].西安:西安电子科技大学,2011.

[9] 李波.GSM手机射频测试技术的实用系统构建研究[D].苏州:苏州大学,2005.

[10] 高剑平.GSM/GPRS手机射频电路设计[D].成都:电子科技大学,2003.

Optimization of Mobile RF Production Test Scheme

Zhao Weidong

(Vivo Communication Technology Co., Ltd.)

Focusing on the problems in the production of mobile phone, such as many parameters and complicated problems, a complete and scientific testing program for mobile phone RF production is put forward. Firstly, the paper describes the major test items of mobile radio production, introduces the hardware system of mobile radio production test, and then introduces the implementation and optimization method of mobile radio production test. It provides some reference value for mobile phone manufacturing test researchers.

RF Production; Test Scheme; Optimization

赵卫东,男,1983年生,工程师,主要从事电子设计开发相关工作。

猜你喜欢

测试项目信令射频
我国金融科技“监管沙盒”测试项目准入标准制度研究
5G OTA射频测试系统
关于射频前端芯片研发与管理模式的思考
篮球半场往返运球上篮的训练方法——体育中考篮球测试项目训练心得
SLS字段在七号信令中的运用
移动信令在交通大数据分析中的应用探索
基于信令分析的TD-LTE无线网络应用研究
ALLESS转动天线射频旋转维护与改造
腹腔镜射频消融治疗肝血管瘤
LTE网络信令采集数据的分析及探讨