MSEG-EPT101手機(jī)測(cè)試原理

手機(jī)測(cè)試原理介紹教材編寫人﹕劉虎教材編寫日期﹕2007年6月教材適合對(duì)象﹕師一~師三教材審定主管﹕趙夀民專理課程大綱(本講重點(diǎn))：1.GSM網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)介紹

2.手機(jī)電路結(jié)構(gòu)介紹3.測(cè)試原理介紹課程目標(biāo)：了解手機(jī)結(jié)構(gòu)和測(cè)試基本原理通過學(xué)習(xí)，能夠?qū)κ謾C(jī)測(cè)試問題的處理有一定的幫助?？己朔绞剑撼銮?實(shí)操課時(shí)：4HGSM網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)介紹

HistoryofGSMIn1981’s,JointFransco-GermanStudyforPan-EuropeanDigitalcellularTechnique,In1982’s,GroupSpecialMobilewasformedwithintheGEPT,In1986’s,MemorandumofUnderstanding(MoU)forDigitalsystemStandard.In1989’s,GSMwasMovedintoETSI.In1990’s,GSMspecificationdevelopedanoffshoot-DCS1800.In1991’s,GSMsystemwasoperated.GSM系統(tǒng)概述GSM最早是由歐洲郵政部門與電信管理聯(lián)合移動(dòng)特別小組提出的一種通信協(xié)議.由于其技術(shù)相對(duì)成熟而被大部分國家采用。1989年GSM被接納入ETSI組織﹐在ETSI組織的領(lǐng)導(dǎo)下﹐GSM系統(tǒng)被改名為(GlobalSystemformobilecommunication).稱為全球通.GSM的系統(tǒng):使用頻率:GSM900,DCS1800,PCS1900.GSM:GroupSpecialMobile－－－中國DCS:DataCommunicationSystem－－中國PCS:PersonalCommunicationSystem－－美國GSM系統(tǒng)概述GSM(900M)頻率與信道:GSM上下行頻率各占25MHz,Total124Channel范圍1-124.Channel間隔200KHz,收發(fā)間隔45MHz.TX(上行鏈路):890.2-915.2MHz.915.2-890.2=25MRX(下行鏈路):935.2-960.2MHz.935.2-860.2=25MEGSM(900M)頻率與信道:(ExtendedGSM)Channel范圍:975-1023.Total49Channel.TX(上行):880-915MHz.880-915=35MRX(下行):925-960MHz.925-960=35MGSM系統(tǒng)概述DCS(1800M)頻率與信道:DCS上下行頻率各占75MHz,Total374Channel范圍512-885Channel間隔200KHz,收發(fā)間隔95MHz.TX(上行):1710.2-1784.8MHz.RX(下行):1805.2-1879.8MHz.PCS(1900M):頻率與信道:(部分與DCS重疊)PCS上下行頻率各占60MHz,Total300Channel范圍512-810Channel間隔200KHz,收發(fā)間隔80MHz.TX:1850-1910MHz.RX:1930-1990MHz.GSM系統(tǒng)概述ChannelsCH975880.2925.2CH1023889.8934.8CH0890.0935.0CH1890.2935.2CH2890.4935.4CH3890.6935.6CH124914.8959.8CH5121710.21805.2CH5131710.41805.4CH5141710.61805.6CH8851784.81879.8CH5121850.21930.2CH5131850.41930.4CH5141850.61930.6CH8101909.81989.8GSM900:E-GSM+P-GSM=49+124channelsGSM1800:374channelsGSM1900:299channels890.4-890.2=200KGSM25MEGSM35MDCS75M935.6-890.6=45M1805.6-1710.6=95M(收發(fā)間隔)1930.6-1850.6=80M(收發(fā)間隔)PCS60MGSMNetworksMS—BTS—BSC—MSC—OMC--ADC—NMC—OSI—VLR—EIR—AUC—HLR—InterfacetootherNetworks.MS-MobileStations,BTS-BaseTransceiverStation,BSC-BaseStationControllerMSC-MobileSwitching

Center,VLR-VisitorsLocationRegister,HLR-HomeLocationRegister,AUC-AuthenticationCenter,EIR-EquipmentIdentifyRegister,OMC-OperationsandMaintenanceCenterNMC-NetworkManagementPrivateLandMobileNetworks,PublicSwitchedTelephoneNetworksEtc.GSMNetworksGSMAirInterfaceSeparateBandsforUplinkandDownlinkTDMAandFDMAMultiplex-124FrequencyChannels(ARFCN)forGSM900-200kHzChannels-8MobilesshareARFCNbyTDMA0.3GMSKModulation-270.833kbits/sec.rate.VariableTXPowerandTiming

GSM系統(tǒng)概述GSM的主要通信技術(shù):多址接入技術(shù):(FDMA,TDMA,CDMA)頻分多址:(FDMA)是將給定的頻譜資源劃分為若干個(gè)等間隔的頻道(或稱信道)供不同的用戶使用。FDMACH0CH1CH2Frequency(X坐標(biāo)軸）Level(Y坐標(biāo)軸)

GSM系統(tǒng)概述TDMASlot1Slot2時(shí)分多址:(TDMA)是把時(shí)間分割成周期性的幀，每一幀再分割成若干個(gè)時(shí)隙(無論幀或時(shí)隙都時(shí)互不重疊的)在頻分雙工(FDD)方式中，上行鏈路和下行鏈路的幀分別在不同的頻率上。在時(shí)分雙工(TDD)方式中，上行鏈路和下行鏈路的幀都在相同的頻率上。Time(X坐標(biāo)軸）Frequency(Z坐標(biāo)軸)Level(Y坐標(biāo)軸)Total8slot(slot0toslot7)

GSM系統(tǒng)概述CDMA01011101010101110101010111010101011101010101110101碼分多址:(CDMA)是以擴(kuò)頻技術(shù)為基礎(chǔ)，利用不同碼型實(shí)現(xiàn)不同用戶的信息傳輸。擴(kuò)頻技術(shù)是一種經(jīng)過偽隨機(jī)序列調(diào)制的寬帶信號(hào)其帶寬通常比原始信號(hào)帶寬高幾個(gè)量級(jí)。GSM采用FDMA&TDMA技術(shù).（目前采用)Algorithms(運(yùn)算法則）手機(jī)電路結(jié)構(gòu)介紹手機(jī)內(nèi)部典型結(jié)構(gòu)射頻處理部分射頻部分：手機(jī)射頻接收與射頻發(fā)射部分

發(fā)射部分

發(fā)部分包括帶通濾波、中頻、發(fā)射本振、射頻功率放大器、發(fā)射濾波器、天線開關(guān)、天線等。接收部分

接收部分包括天線、天線開關(guān)、高頻濾波、高頻放大、混頻、中頻濾波和中頻放大等電路。對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行一級(jí)一級(jí)處理，最后得到推動(dòng)聽筒發(fā)聲的音頻信號(hào)邏輯/音頻部分

音頻處理部分

1發(fā)送音頻處理過程。來自送話器的話音信號(hào)經(jīng)音頻放大集成模塊放大后進(jìn)行A/D變換、話音編碼、信道編碼、調(diào)制，最后送到射頻發(fā)射部分進(jìn)行下一步的處理。

2．接收音頻處理過程。從中頻輸出的RXI、RXQ信號(hào)送到調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行解調(diào)，之后進(jìn)行信道解碼、D/A變換，再送到音頻放大集成模塊進(jìn)行放大。最后，用放大的音頻信號(hào)去推動(dòng)聽筒發(fā)聲。邏輯處理部分

手機(jī)射頻、音頻部分及外圍的顯示、聽音、送語、插卡等部分均是在邏輯控制的統(tǒng)一指揮下完成其各自功能。輸入輸出部分

輸入輸出部分主要指：顯示、按鍵、振鈴、聽音、送話、卡座等部分，有時(shí)也稱界面部分。

GSMMobileBlockDiagramSpeech&ChancodersModulatedsynthesizerDownconvert&DemodPALNADuplexerAntennaTestPortMicro-ControllerKeyboard&DisplayBatteryGSM900DCS1800SelectingGSMMeasurementsforYourApplication測(cè)試原理介紹

1:PrioritizeTests2:selectTestEquipmenttoMeetYourNeedsavoidfalsefailurescatchallrealfailuresinterpretfailuresWhyareyouTesting?WhatareyouLookingFor?

GSM測(cè)試工站分分類PCBA測(cè)試FlipTestFlashDownloadBoardTestRFTestBasebandTest整機(jī)測(cè)試RFTestMMITestBasebandFlipTestFlashDownloadBoardTestBasebandTestMMITestRF測(cè)試RFTest從工藝流程來分：從技術(shù)角度來分：

GSM測(cè)試工站所需的一般儀器設(shè)備系統(tǒng)電源如：HP66311B/Agilent6632B

要求瞬態(tài)響應(yīng)時(shí)間<35s開關(guān)/控制單元如：HP3488,HP3235,HP75000VXT供電源及電池仿真器如：Keithley2306/HP6033數(shù)字萬用表如：Keithley2001/HP34401A電腦DELLP4音頻信號(hào)源E4421B手機(jī)綜合測(cè)試儀如：CMU200/HP8960信號(hào)發(fā)生器

HP33120A.30dB衰減器

GSM測(cè)試工站的一般連線圖手機(jī)綜合測(cè)試儀電腦屏蔽箱系統(tǒng)供電源FlashDownload目的﹕將應(yīng)用軟體Download到FLASH中。方式﹕在線DownLoad:SMT后利用PC將程序代碼寫入到主板上。線外DownLoad:在SMT前直接將程序代碼寫入到FLASH元件中。

Flash工站圖例RF(RadioFrequency)測(cè)試依據(jù)手機(jī)中各部件功能的不同可將RF測(cè)試粗略地分為：接收系統(tǒng)測(cè)試，發(fā)射系統(tǒng)測(cè)試，頻率合成系統(tǒng)測(cè)試，天線系統(tǒng)測(cè)試等。接收系統(tǒng)測(cè)試靈敏度測(cè)試如各種誤碼率(BER)的測(cè)試接收電平性能測(cè)試鄰近通道抑制比互調(diào)抑制比

互調(diào)干擾是由傳輸信道中的非線性電路產(chǎn)生的。例如，當(dāng)兩個(gè)或三個(gè)不同頻率的信號(hào)同時(shí)輸入到非線性電路時(shí)，由於非線性器件的作用，會(huì)產(chǎn)生許多諧波和組合頻率分量，其中輿所需信號(hào)頻率相接近的組合頻率分量會(huì)順利地通過接收機(jī)而形成干擾接收系統(tǒng)測(cè)試鄰近通道功率測(cè)量(頻域)接收系統(tǒng)測(cè)試鄰近通道功率測(cè)量(時(shí)域)接收系統(tǒng)測(cè)試接收靈敏度（BER）發(fā)射系統(tǒng)測(cè)試發(fā)射功率測(cè)試相角及頻率錯(cuò)誤測(cè)試頻譜檢測(cè)穩(wěn)定性檢測(cè)發(fā)射系統(tǒng)測(cè)試功率測(cè)試發(fā)射系統(tǒng)測(cè)試相角及頻率錯(cuò)誤測(cè)試Modulationmeasurements.Frequencyerror

（-50Hz-------50Hz).Averagedifferencebetweenleftandrightrotations.Phaseerror.RMSPhaseerror(<5degree)PeakPhaseerror(<20degree)發(fā)射系統(tǒng)測(cè)試調(diào)制測(cè)試發(fā)射系統(tǒng)測(cè)試頻譜測(cè)試1.DuetoModulation2.DuetoRamping

OutputRFSpectrum頻率合成系統(tǒng)測(cè)試

主要是執(zhí)行本振頻率，頻譜及鎖相環(huán)頻率鎖定時(shí)間的測(cè)量。

首先電腦調(diào)整基本參考頻率，如13M，調(diào)校的參數(shù)會(huì)存入EEPROM內(nèi)。天線系統(tǒng)測(cè)試匹配性檢測(cè).通常在成品機(jī)后利用綜合測(cè)試儀，測(cè)試相關(guān)的發(fā)射與接收，如PowerandBER等。Baseband測(cè)試(整機(jī)及BoardLevel)手機(jī)BaseBand測(cè)試涉及的范圍較廣，內(nèi)容較多，主要依據(jù)手機(jī)本身功能的強(qiáng)弱。現(xiàn)以一般性能的手機(jī)BaseBand測(cè)試項(xiàng)目為例，簡單介紹之。Baseband測(cè)試內(nèi)容開機(jī)電流、漏電流測(cè)試SIM卡測(cè)試咪及接收器測(cè)試?yán)葴y(cè)試耳機(jī)測(cè)試工作指示燈測(cè)試按鍵背光燈測(cè)試LCD顯示屏測(cè)試振動(dòng)馬達(dá)測(cè)試按鍵測(cè)試電池充電電路測(cè)試LCD

背光測(cè)試開機(jī)電流、漏電流測(cè)試首先由供電源供電給被測(cè)手機(jī)，此時(shí)手機(jī)未開機(jī)電腦經(jīng)供電源,讀回漏電流值(VBAT).電腦將漏電流標(biāo)準(zhǔn)值與測(cè)量值比較,判定是否正常?按下手機(jī)開機(jī)鍵使手機(jī)開機(jī)電腦經(jīng)供電源,讀回開機(jī)電流值(VBAT)電腦將開機(jī)電流標(biāo)準(zhǔn)值與測(cè)量值比較,判定是否正常?SIM卡測(cè)試電腦與被測(cè)手機(jī)相連電腦下指令給被測(cè)手機(jī)讀取SIM卡的IMSI值SIM----用戶識(shí)別模塊IMSI-----國際移動(dòng)用戶識(shí)別碼電腦判斷是否與預(yù)設(shè)值相同?咪及接收器測(cè)試電腦下指令使被測(cè)手機(jī)進(jìn)入音頻回路模式(AUDIOLOOP-BACKMODE)電腦下指令,通過音頻信號(hào)發(fā)生器傳1KHZ信號(hào)

至咪(Microphone)電腦下指令,讀回接收器(RECEIVER)輸出的1KHZ信號(hào)

電腦比較兩信號(hào),判斷是否相同?喇叭測(cè)試電腦下指令使被測(cè)手機(jī)進(jìn)入音頻回路模式(AUDIOLOOP-BACKMODE)電腦下指令,通過音頻信號(hào)發(fā)生器傳1KHZ信號(hào)

喇叭電腦下指令,讀回喇叭輸出的1KHZ信號(hào)

電腦比較兩信號(hào),判斷是否相同?耳機(jī)測(cè)試電腦下指令使被測(cè)手機(jī)進(jìn)入音頻回路模式(AUDIOLOOP-BACKMODE)電腦下指令,通過音頻信號(hào)發(fā)生器傳1KHZ信號(hào)

至耳機(jī)上的咪電腦下指令,讀回耳機(jī)上的接收器(RECEIVER)

輸出的1KHZ信號(hào)

電腦比較兩信號(hào),判斷是否相同?工作指示燈測(cè)試電腦下指令使被測(cè)手機(jī)工作指示燈點(diǎn)亮電腦下指令,通過萬用表讀回電阻值或電壓值電腦將標(biāo)準(zhǔn)值與測(cè)試值比較,判斷是否