精確測量手機發(fā)射功率和接收靈敏度
發(fā)射功率和接收靈敏度是手機射頻測試的重要指標,測試系統(tǒng)的路徑損耗校準很關(guān)鍵,工程應(yīng)用中普遍使用金機校準法和矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測量法,本文介紹一種使用功率探頭的方案,利用其不確定度低的特性,大大提高測試精度。
1、引言
手機消費市場競爭日趨激烈,在產(chǎn)品嚴重同質(zhì)化的今天,除了從設(shè)計上尋求突破,產(chǎn)品品質(zhì)也是各大廠商的另一個關(guān)注重點,具體到射頻硬件部分,研發(fā)和生產(chǎn)階段的精確射頻測試是保障品質(zhì)的重要手段。
發(fā)射功率是手機發(fā)射機測試的重要指標之一,存在兩面性,一方面手機需要發(fā)射足夠高的功率以保證通信質(zhì)量,另一方面在保證通信質(zhì)量的前提下,發(fā)射功率越低越好,換言之,手機的發(fā)射功率需要根據(jù)實際情況被精確控制。接收靈敏度是接收機測試最重要指標之一,也是衡量接收機接收能力的重要體現(xiàn),必須精確測試。
2、路徑損耗校準方案
綜測儀內(nèi)部有信號源和信號分析儀兩個模塊,通過開關(guān)與綜測儀的射頻端口相連,外部連接測試夾具。發(fā)射和接收測試這兩種場景下信號傳輸路徑不同,為了獲得精確測量結(jié)果,需要分別校準信號源和信號分析儀連同外接設(shè)備(測試夾具)的路徑損耗。工程應(yīng)用中,普遍使用金機校準法或矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測量法校準系統(tǒng)路徑損耗。
2.1 金機校準法
預(yù)先挑選發(fā)射功率和接收電平穩(wěn)定的手機主板(或手機整機)標記為金機,其技術(shù)規(guī)格是基于其它測試儀器評估出來的,是已知的。校準系統(tǒng)路徑損耗時,用待校準的射頻測試系統(tǒng)測量金機發(fā)射功率和接收電平,計算當(dāng)前測量結(jié)果與技術(shù)規(guī)格之間的差值,即得出系統(tǒng)路徑損耗。這種方法操作簡單、測量速度快,但在實際使用過程中常常遇到測不準的問題。產(chǎn)線中為兼顧不同測試工位,只能把測試門限適當(dāng)放寬,這實際上相當(dāng)于降低了測試標準。究其原因:
①金機原始數(shù)據(jù)是用綜測儀測得,綜測儀的典型不確定度約為0.5~1dB[1],這就造成不同金板之間的差異,參考值就已經(jīng)不精確。
②金機由于重復(fù)使用,天線測試座的磨損會帶來與測試夾具接觸不良的問題,增大隨機誤差,進而影響測量結(jié)果。
③某些產(chǎn)線測試環(huán)境較差,溫度、濕度波動明顯,導(dǎo)致金機發(fā)射功率和接收靈敏度隨之變化,穩(wěn)定性受影響,增大隨機誤差。
2.2 矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測量法
使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測量夾具射頻線纜的S21參數(shù),當(dāng)作系統(tǒng)路徑損耗值進行補償,矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的不確定度很低,一般小于0.05dB[2],可保證夾具測量的精確性,但這種方案只能測量手機天線測試座到綜測儀射頻端口之間的損耗,綜測儀的不確定性沒有消除。
小結(jié)
功率探頭使用方便快捷,與其它射頻測量儀器相比具有極低的不確定度,在工程應(yīng)用中使用其校準手機射頻測試系統(tǒng)路徑損耗,可對系統(tǒng)誤差進行精確補償,相較現(xiàn)有方案大大減小了測試誤差,為產(chǎn)品品質(zhì)提供保障。