中心議題：

• 探討手機射頻特性測量解決方案及應用

解決方案：

• 采用大環法的測量方法
• 采用TS9970能夠測量手機的RF特性

手機射頻特性測量解決方案包括輻射功率和接收機特性的測量


，本文介紹了測試原理和測試係統的組成以及測試過程，同時介紹了在GSM、CDMA等測量中的應用。

zaixiandaiwangluozhong，haodefushetexingshishoujiyouxiaogongzuodeguanjian。muqianshoujidechicunyuelaiyuexiao
，chuxiandejingchangzhezhongfushetexingdeqingkuang，liruyiyigehenxiaodechicunwanchengyouxiaodetianxianbingtongshifugaifengwohePCS頻率是非常困難的。一個全麵的精確的輻射特性
，可以幫助設計師和製造商確定手機在限製的蜂窩網絡設計特性範圍內工作。

通常手機的射頻指標測量分為接收機和發射機兩部分。對於接收機來說，主要通過測量BER或FER來測量接收機的靈敏度，以及RXQual和RXLev等參數。
duiyufashejilaishuozhuyaoceliangfashegonglvyijifashepinpu，zasandengcanshu。zhexiezhibiaocanshutongchangshixianyongyigeshoujitianxianshipeiqitongguoyouxiandelianjiefangshilianjiedaoshoujizongceyishang，hujiaolianjiedejianlishitongguoyouxiandefangshi。zheyangtianxianduiyuzhibiaodeyingxiangshibunengtixiande。

一般地
，峰值EIRP不是手機特性的一個好的指標說明。例如，如果手機天線係統的輻射方向圖是高有向性的，峰值EIRP則高(由於天線增益在某個方向上高)
，其qi他ta方fang向xiang則ze覆fu蓋gai不bu好hao。在zai蜂feng窩wo環huan境jing中zhong，天tian線xian係xi統tong的de空kong間jian覆fu蓋gai最zui大da化hua是shi最zui好hao的de。這zhe樣yang用yong戶hu不bu用yong把ba天tian線xian指zhi向xiang某mou個ge特te殊shu方fang向xiang就jiu可ke以yi得de到dao好hao的de呼hu叫jiao特te性xing。

另ling外wai，人ren的de頭tou部bu會hui改gai變bian天tian線xian的de輻fu射she方fang向xiang圖tu的de形xing狀zhuang和he峰feng值zhi。因yin此ci頭tou部bu引yin起qi的de損sun耗hao對dui於yu頻pin率lv，設she備bei尺chi寸cun和he天tian線xian設she計ji非fei常chang有you意yi義yi。從cong場chang的de特te性xing來lai看kan，測ce量liang頭tou部bu模mo型xing下xia的de平ping均jun和he峰feng值zhiEIRP比在空間條件下測量峰值EIRP更有意義。CTIA標準要求測量球坐標下的全向輻射功率，給出了TRP(輻射功率和)的定義，如圖1所suo示shi。接jie收shou機ji的de特te性xing對dui於yu整zheng個ge手shou機ji係xi統tong也ye很hen重zhong要yao。差cha的de接jie收shou機ji特te性xing會hui使shi用yong戶hu收shou聽ting到dao很hen低di質zhi量liang的de聲sheng音yin信xin號hao，甚shen至zhi使shi用yong戶hu丟diu失shi基ji站zhan信xin息xi並bing造zao成cheng終zhong止zhi呼hu叫jiao。差cha的de接jie收shou機ji靈ling敏min度du經jing常chang是shi由you於yu發fa射she機ji發fa射she的de內nei部bu噪zao聲sheng和he雜za散san信xin號hao回hui饋kui到dao接jie收shou機ji內nei部bu造zao成cheng的de。因yin此ci，CTIA標準要求：在發射機最大發射功率下測量接收機靈敏度。

大環法的測量方法

CTIA規定了一種稱為大環法的測量方法，對於TIS測量，需要6個大環切麵完成3D球坐標的測量。角圍繞垂直轉台平麵的軸旋轉，每隔30度取一個測量點
，起始點如圖4所示。同樣角圍繞水平轉台平麵的軸旋轉。

對於TRP測量，需要6個大環切麵完成3D球坐標的測量。圍繞垂直轉台平麵的軸旋轉
，每隔15度取一個測量點，起始點如圖4所示。

手機的射頻特性測量不僅要求在無線連接模式下進行，同時要求模擬人的頭部對各項指標的影響，圖4為人體頭部的模型和軸向規定，模型內部需要填充液體，用於模擬人的體液對電磁輻射場的影響。表1是填充液的比例。

如(ru)果(guo)被(bei)測(ce)手(shou)機(ji)支(zhi)持(chi)多(duo)空(kong)中(zhong)接(jie)口(kou)技(ji)術(shu)

，可(ke)以(yi)依(yi)此(ci)對(dui)每(mei)個(ge)標(biao)準(zhun)進(jin)行(xing)測(ce)量(liang)。首(shou)先(xian)進(jin)行(xing)空(kong)間(jian)損(sun)耗(hao)的(de)測(ce)量(liang)，然(ran)後(hou)進(jin)行(xing)係(xi)統(tong)信(xin)號(hao)通(tong)路(lu)的(de)校(xiao)準(zhun)，將(jiang)校(xiao)準(zhun)值(zhi)記(ji)錄(lu)。
選(xuan)擇(ze)相(xiang)應(ying)的(de)通(tong)信(xin)標(biao)準(zhun)，通(tong)過(guo)綜(zong)測(ce)儀(yi)與(yu)手(shou)機(ji)建(jian)立(li)呼(hu)叫(jiao)，然(ran)後(hou)在(zai)需(xu)要(yao)的(de)頻(pin)率(lv)點(dian)上(shang)進(jin)行(xing)輻(fu)射(she)功(gong)率(lv)的(de)測(ce)量(liang)。測(ce)試(shi)的(de)條(tiao)件(jian)分(fen)別(bie)在(zai)自(zi)由(you)空(kong)間(jian)和(he)增(zeng)加(jia)人(ren)頭(tou)模(mo)型(xing)兩(liang)種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia)進(jin)行(xing)。

選擇相應的通信標準，通過綜測儀與手機建立呼叫，然後在標準規定的頻段內取三個頻率點，分別為高，中，低
，然而進行FER或BER的測量。如果BER或FER超過規定值，增加綜測儀的輸出功率，直到達到規定的BER或FER。記錄相應的被測手機的輸出電平。測試方法按照第二部分進行，每個規定的位置上每個頻率點都要做靈敏度的測量。

TS9970是R&S公司專門用於測量手機的RF特性的測量係統。在實際條件下
，對手機發射和接收部分通過空中接口進行RF指標的測量。能夠按照上述的方法和定義自動TRP和TIS的測量。

TS9970可以支持如下標準:
GSM 400
， 850， 900， 1800
， 1900
CDMA/CDMA2000 800， 1900
TDMA 800， 1900
AMPS
GPRS
Bluetooth
W-CDMA (UMTS)

同時可以測量固定電平下的BER或FER，以及要求達到的BER時的接收電平。測試係統由手機綜測儀CMU200、頻譜儀FSx、信號源SMx、RF分路開關以及轉台控製器組成。其中手機綜測儀CMU200用(yong)於(yu)通(tong)過(guo)空(kong)中(zhong)接(jie)口(kou)與(yu)被(bei)測(ce)手(shou)機(ji)建(jian)立(li)連(lian)接(jie)，使(shi)被(bei)測(ce)手(shou)機(ji)處(chu)於(yu)實(shi)際(ji)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)。頻(pin)譜(pu)儀(yi)用(yong)於(yu)測(ce)量(liang)當(dang)通(tong)信(xin)連(lian)接(jie)建(jian)立(li)後(hou)天(tian)線(xian)的(de)方(fang)向(xiang)圖(tu)以(yi)及(ji)信(xin)號(hao)通(tong)路(lu)和(he)空(kong)中(zhong)衰(shuai)減(jian)的(de)校(xiao)準(zhun)。信(xin)號(hao)源(yuan)用(yong)於(yu)信(xin)號(hao)通(tong)路(lu)和(he)空(kong)中(zhong)衰(shuai)減(jian)的(de)校(xiao)準(zhun)。

我們分別以GSM的輻射功率測量和CDMA的接收機測量為例，介紹TS9970的實際應用。
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1. GSM1900的輻射功率測量

由於GSM1900采用的是恒包絡調製技術(GMSK)的TDMA技術，最小的測量功率由一個有效的時隙中心的85%的線性平均給定。多於一個時隙的平均會減小測量精度。一個有效時隙的定義寬度為0。577(10%
，頻譜分析儀必須設置到零跨度，同時使用視頻觸發
，視頻帶寬設到300kHz，掃描時間設置到在脈衝中心85%的跨度上至少300個采樣點，通常0。65ms的設置對於頻譜儀來說是比較適合的。觸發電平盡可能的接近噪聲本底
，而不產生雜散觸發，通常高於本底噪聲5-10dB比較合適。因為如果GSM的時隙電平接近觸發電平
，會產生雜散觸發，這樣減小零數據引起的觸發。

通tong過guo廣guang播bo控kong製zhi信xin道dao和he手shou機ji的de相xiang關guan參can數shu

，呼hu叫jiao手shou機ji並bing命ming令ling其qi到dao語yu音yin通tong道dao。測ce試shi在zai手shou機ji支zhi持chi的de頻pin段duan上shang三san個ge不bu同tong的de頻pin率lv對dui進jin行xing，如ru下xia表biao定ding義yi的de頻pin率lv點dian：

按照配置設置好，分別在軸和軸進行采樣測量，其中軸每旋轉一次采樣24個點

，軸每旋轉一次采樣12個點。測量結束後將采樣測量數據帶入公式(1)中，計算出輻射功率和。每個頻率點都要做一次這樣的測量。強化DVT團隊在產品開發流程中功能和作用的建議.

關鍵詞：DVT (Design Validation Test,設計確認測試),DVET（Design Verification Test,設計驗證測試）
TR（Technology Review,技術評審） LLD（Low Level Design,詳細設計） 模塊測試 單板測試 係統測試 設計驗證 係統驗證DVT (Design Validation Test,設計確認測試)團隊在公司目前的產品開發流程中的作用和功能主要集中於內部係統驗證測試（功能類）和外部認證（外部組織測試所有性能類指標），BETA用yong戶hu驗yan證zheng。它ta的de功gong能neng表biao現xian主zhu要yao是shi各ge種zhong認ren證zheng測ce試shi方fang麵mian，內nei部bu驗yan證zheng的de功gong能neng淺qian表biao化hua，對dui產chan品pin設she計ji的de支zhi持chi作zuo用yong不bu明ming顯xian或huo者zhe非fei常chang小xiao，也ye可ke以yi說shuo這zhe是shi一yi個ge近jin似si於yu認ren證zheng測ce試shi的de組zu織zhi。這zhe裏li提ti出chu一yi種zhong新xin的de研yan發faDVET（Design Verification Test,設計驗證測試）團(tuan)隊(dui)模(mo)式(shi)，可(ke)以(yi)大(da)大(da)改(gai)善(shan)產(chan)品(pin)開(kai)發(fa)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)設(she)計(ji)驗(yan)證(zheng)能(neng)力(li)
，極(ji)大(da)提(ti)高(gao)產(chan)品(pin)開(kai)發(fa)效(xiao)率(lv)，增(zeng)強(qiang)產(chan)品(pin)開(kai)發(fa)中(zhong)的(de)設(she)計(ji)規(gui)範(fan)性(xing)和(he)透(tou)明(ming)度(du)，減(jian)少(shao)在(zai)認(ren)證(zheng)測(ce)試(shi)階(jie)段(duan)和(he)BETA驗證階段的出錯率和重複率。
 
職能定義
 
首先明確的是，這種新的DVET團隊不是一個單純的測試團隊
，也可以說它不是一個以測試為目的的團隊，測試是它的一部分手段，DVET的(de)側(ce)重(zhong)點(dian)在(zai)於(yu)發(fa)現(xian)問(wen)題(ti)和(he)改(gai)進(jin)問(wen)題(ti)，製(zhi)定(ding)相(xiang)應(ying)的(de)設(she)計(ji)規(gui)則(ze)形(xing)成(cheng)開(kai)發(fa)慣(guan)性(xing)，減(jian)少(shao)重(zhong)複(fu)錯(cuo)誤(wu)，從(cong)而(er)提(ti)高(gao)開(kai)發(fa)效(xiao)率(lv)。這(zhe)個(ge)團(tuan)隊(dui)的(de)定(ding)義(yi)要(yao)比(bi)先(xian)前(qian)的(de)DVT功能更加廣泛，在組織形式需要時可以包含先前的DVT團隊功能。所謂的DVET（Design Verification Test, 設計驗證測試），即是對產品或項目在開發過程中的設計項目（包括所有的軟硬件模塊/單板/整機係統等）進(jin)行(xing)性(xing)能(neng)和(he)功(gong)能(neng)的(de)測(ce)試(shi)驗(yan)證(zheng)，並(bing)對(dui)出(chu)現(xian)的(de)問(wen)題(ti)進(jin)行(xing)總(zong)結(jie)，提(ti)出(chu)相(xiang)應(ying)的(de)改(gai)進(jin)建(jian)議(yi)，製(zhi)定(ding)相(xiang)應(ying)的(de)設(she)計(ji)規(gui)則(ze)，把(ba)所(suo)有(you)的(de)開(kai)發(fa)問(wen)題(ti)和(he)隱(yin)藏(zang)缺(que)陷(xian)最(zui)大(da)可(ke)能(neng)的(de)解(jie)決(jue)在(zai)開(kai)發(fa)過(guo)程(cheng)中(zhong)，避(bi)免(mian)在(zai)設(she)計(ji)成(cheng)形(xing)後(hou)進(jin)行(xing)漫(man)長(chang)的(de)測(ce)試(shi)和(he)調(tiao)試(shi)過(guo)程(cheng)。它(ta)也(ye)可(ke)以(yi)包(bao)括(kuo)後(hou)期(qi)的(de)BETA測試和認證測試功能。圖2,功能分類
 
組織結構
 
從組織形式上來說
，DVET是一個設計開發類或者一個高級測試類團隊，它要求團隊成員具有豐富的設計經驗和測試經驗。一個能夠勝任DVET團(tuan)隊(dui)工(gong)作(zuo)的(de)軟(ruan)件(jian)類(lei)成(cheng)員(yuan)應(ying)該(gai)首(shou)先(xian)是(shi)一(yi)個(ge)優(you)秀(xiu)的(de)軟(ruan)件(jian)工(gong)程(cheng)師(shi)，其(qi)次(ci)還(hai)應(ying)該(gai)具(ju)有(you)非(fei)常(chang)好(hao)的(de)測(ce)試(shi)知(zhi)識(shi)，他(ta)能(neng)夠(gou)在(zai)每(mei)一(yi)個(ge)軟(ruan)件(jian)模(mo)塊(kuai)中(zhong)找(zhao)到(dao)錯(cuo)誤(wu)與(yu)缺(que)陷(xian)（不管其編寫者是誰）
，zhichuqigaijinfangfa，shenzhinengzaixiangyingdebianchengguifanheshejiyaoqiuxiazizhugaijinxiangyingdechengxu
，dangranyebixujuyouzhidingxiangyingdebianchengguifanheshejiyaoqiudenengli。tongyang

，yigenenggoushengrenDVET團(tuan)隊(dui)工(gong)作(zuo)的(de)硬(ying)件(jian)類(lei)成(cheng)員(yuan)應(ying)該(gai)首(shou)先(xian)是(shi)一(yi)個(ge)優(you)秀(xiu)的(de)硬(ying)件(jian)工(gong)程(cheng)師(shi)，同(tong)時(shi)還(hai)應(ying)該(gai)具(ju)有(you)非(fei)常(chang)豐(feng)富(fu)的(de)模(mo)塊(kuai)和(he)係(xi)統(tong)測(ce)試(shi)知(zhi)識(shi)

，他(ta)能(neng)夠(gou)在(zai)硬(ying)件(jian)設(she)計(ji)的(de)每(mei)一(yi)步(bu)中(zhong)（不管是原理圖，PCB製板或半成品單板或整機）中找到錯誤與缺陷，指出其改進方法，並能製定相應的硬件設計規範。這樣看來，一個最小化的DVET團隊應該是3個人，一個SVE軟件驗證工程師（Software Verification Engineer）,一個HVE硬件驗證工程師（Hardware Verification Engineer）,一個SAE係統認證工程師(System Authentication
Engineer)。所有的DVET工程師都應該獨立於設計和QA之外，它是一個處在QA和設計工程師之間的流程，它負責向設計工程師提供改進建議和設計規範，也負責向QA工程師提供符合設計規格的產品，並向QA工程師尋求產品開發過程中的質量保證。在這裏建議DVET從原DVT團隊上拓展而來，行政上屬於Test & Quality control Dept.，業務上主要與項目經理、設計工程師
、QATeam
聯係。最重要的一點

，所有的項目開發都必須邀請DVET團隊參加

，而且相應的DVET團隊成員還應該是項目開發的核心小組成員。圖3，組織結構形式；圖4,行政與業務流程。
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工作內容
 
工作流程
1．設計規則的製定
2．軟硬件設計過程中的支持
3．軟硬件模塊測試/關鍵器件評估測試
4．模塊設計改進建議/設計規則改進與製定
5．組織QA團隊和設計團隊進行階段性模塊設計評審
6．整機係統測試
7．係統設計改進建議/設計規則改進與製定
8．PR1測試問題分析（測試由TE負責）與改進（不負責試產跟進）
9．參與整機技術評審
10．組織整機係統認證測試
 
流程優勢評估
1．   流程細化，易於控製
2．   避免技術與規則的直接碰撞
3．   設計規範的建立可以形成良好的開發慣性
4．   設計規範可確保技術的延續性，減少人才流失風險
5．   將設計問題盡量暴露在設計階段，避免後期費時費力的認證
6．   有助於提高整體技術實力，從功能設計到性能設計的轉變
7．   有助於提高產品開發效率，減少開發投入
 
注：CDMA采用數字擴譜技術，基站通過發送“升”和“降”來動態管理功率控製，以保持在要求的範圍內的接收功率。最大發射功率是通過連續發送“升”位信號，幾ms後達到最大功率。

為(wei)覆(fu)蓋(gai)擴(kuo)譜(pu)的(de)範(fan)圍(wei)，接(jie)收(shou)機(ji)前(qian)端(duan)采(cai)用(yong)寬(kuan)的(de)帶(dai)寬(kuan)是(shi)必(bi)要(yao)的(de)。數(shu)字(zi)包(bao)絡(luo)會(hui)引(yin)起(qi)峰(feng)值(zhi)檢(jian)波(bo)器(qi)的(de)讀(du)數(shu)過(guo)高(gao)，因(yin)此(ci)必(bi)須(xu)使(shi)用(yong)窄(zhai)的(de)視(shi)頻(pin)帶(dai)寬(kuan)和(he)視(shi)頻(pin)平(ping)均(jun)以(yi)測(ce)定(ding)真(zhen)的(de)RMS功率值。頻譜儀設置到零跨度，分辨帶寬3MHz，視頻帶寬1kHz，掃描時間最小100ms，接收到的信號必須穩定以得到可用的結果。

2. CDMA接收機特性的測量

CDMA接收機靈敏度的測量需要通過基站模擬器來定義接收機的靈敏度，當接收機在0.5%的FER或95%的置信度時記錄最小前向聯結功率。設置按照如下參數設置：
(1) 前向聯結功率:-75dBm
(2) 功率控製:閉環控製
(3) 其他參數按照被測手機相應的標準(IS95
，CDMA0NE，CDMA2000)進行設置。

如果測試點發生在零符號時，前向功率會增加，以建立和保持呼叫。呼叫EUT並命令其到參考測試信道


，建立數字語音信道，調用FER測試。觀測到的幀數要和９５％的置信電平一致
，但最大不能超過2000幀。當RF電平接近CDMA靈敏度電平時，調整的功率步進值不能大於0.5dB。當每個測試點的最終靈敏度找到後

，功率控製設置為總升狀態(always up)。每次更換測量頻點前，前向聯結功率和功率控製必須設回初始狀態。

測試過程按第三部分敘述的進行。其中軸每旋轉一次采樣12個點，軸每旋轉一次采樣6個點。測量結束後將采樣測量數據帶入公式(2)中，計算出TIS。

3. GSM、3GPP雙模手機

目前國內已經出現GSM、3GPP雙模手機。對於3GPP的測試目前基站模擬器CMU200已經可以完全支持
，並用於3GPP手機的研發和生產。因此TS9970可以支持GSM、3GPP雙模手機，係統的控製軟件正在開發中。

本文小結
   
TS9970不僅能夠測量手機的RF特性
，幫助手機的設計師提高產品的性能指標
，增加手機的市場競爭力。同時能夠作為CTIA的標準認證測試係統使用。在移動通信迅速發展的今天，綠色手機

、環保手機越來越受到設計部門
、製造廠商和用戶的重視，特別是電磁兼容的問題也更加突出，因此各種體製的手機的無線射頻指標也將成為評價手機的重要部分。