META工具的使用指引

1、META 工具的使用指引1.簡(jiǎn)述1.1 工具介紹META 工具的使用指引META(Mobile Engineering Testing Architecture)是在MTK平臺(tái)中用于測(cè)試、校準(zhǔn)、調(diào)試手機(jī)的一個(gè)開(kāi)發(fā)工具，本文主要介紹該工具的使用方法，方便生產(chǎn)測(cè)試和維修對(duì)手機(jī)的射頻性能進(jìn)行調(diào)整以及故障的分析判斷。1.2  系統(tǒng)配置軟件環(huán)境MS Windows ME, 98, 2000 or XPThe following driver and library are needed for META factory:NI (National Instrumen

2、ts) GPIB-USB driver (The driver is bundled with NI GPIB-USBdevice) or Agilent GPIB-USB driver.硬件環(huán)境Generic Pentium III or above PCAgilent 8960 or R&S CMU 200The following hardware is needed for META factoryNI or Agilent GPIB-USB deviceAgilent 661x or Agilent 663x2 series power supply1.3 META的安裝執(zhí)行

3、“setup.exe”進(jìn)行安裝，請(qǐng)根據(jù)安裝步驟提示來(lái)進(jìn)行安裝，如圖1至4: 圖1圖2  圖31.4 META 工具軟件的設(shè)置圖4 1.4.1 打開(kāi) META，先對(duì)軟件的使用作相應(yīng)的配置，包括基帶芯片型號(hào)、串口、波特率和基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率等關(guān)鍵參數(shù)。使用前根據(jù)手機(jī)的基帶芯片選擇正確的型號(hào)，選擇正確的時(shí)鐘頻率，如不知道則使用工具軟件自動(dòng)功能 Auto detect。如圖 5 至 7: 圖 5 圖 6 圖 71.4.2 

4、;打開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)文件（文件名一般為 DataBase.），用于調(diào)出手機(jī)的參數(shù)，注意數(shù)據(jù)庫(kù)文件必須跟手機(jī)的軟件版本對(duì)應(yīng)，開(kāi)發(fā)中心在下發(fā)新版軟件時(shí)候會(huì)包括該版軟件的數(shù)據(jù)庫(kù)文件。 圖 8 2.   介紹 META 工具生產(chǎn)過(guò)程中常用的幾個(gè)方面內(nèi)容Functions:1. RF Tool2. Factory Mode3. Baseband Tool4. IMEI download5. Get version6. Barcode download7. Update parameter2.1  

5、60;RF Tool主要介紹 RF  Tool 的 PM、Gain  sweep、Continuous  RX、Continuous TX、TX level  andprofile、AFC Control 等功能圖 92.1.1PM (power measurement)測(cè)接收路徑損耗該功能主要用于檢測(cè)手機(jī)接收電路的功率接收性能，適合對(duì)不入網(wǎng)、接收信號(hào)弱等跟接收相關(guān)的機(jī)子的檢測(cè)，本例以測(cè)量手機(jī) GSM 20 信道接收來(lái)介紹，操作步驟如下

6、步驟 1：用射頻線把手機(jī)跟 8960 連接，8960 的工作模式設(shè)置成【Active】，還要設(shè)置【CELL Power】-85dbm，【CELL band】PGSM ，【Broadcast Chan】20 圖 10步驟 2：設(shè)置如下【Band】GSM900, 根據(jù)需要設(shè)置手機(jī)的接收頻段【ARFCN】=20,根據(jù)需要設(shè)置手機(jī)的接收信道【PM/Frame】1，測(cè)量的幀數(shù)，建議使用默認(rèn)值 1【PM Count】10，每幀測(cè)量的點(diǎn)數(shù)，建議使用默認(rèn)值 10【Gain】40，手機(jī)整個(gè)射頻接收電路的

7、增益值，建議設(shè)成 40db【Start】，按下該按鈕則手機(jī)進(jìn)入接收模式，并可以在白色文本框看到測(cè)量結(jié)果：圖 11讀數(shù)結(jié)果各值代表的指標(biāo)如下：【Ant.Power】指 8960 信號(hào)經(jīng)過(guò)射頻口、天線開(kāi)關(guān)、聲表濾波器后得到的功率值，正常的值應(yīng)該比原來(lái)信號(hào)功率衰減 2dbm 以內(nèi)，如果結(jié)果衰減遠(yuǎn)大于 2dbm 或者出現(xiàn)“Invalid”都表示該模塊電路出現(xiàn)了故障，這個(gè)值也是我們應(yīng)該觀察的。 圖 12【Userd Gain】實(shí)際手機(jī)整個(gè)射頻接收電路的功率補(bǔ)償值，跟軟件上設(shè)置的【Gain】值存在一定的誤差

8、。【DSP Power】基帶 DSP 接收到的功率值。【Deviation】表示每次功率測(cè)量結(jié)果的差別程度，表征了射頻接收回路的一致性是否良好。常見(jiàn)故障的分析：特別是手機(jī)連不上網(wǎng)的，可以用這個(gè) PM 功能來(lái)檢測(cè)1） 如果【Ant.Power】的值非常低甚至出現(xiàn) Invalid，證明接收回路已經(jīng)斷路，重點(diǎn)檢查濾波器、匹配電路、天線開(kāi)關(guān)及其控制信號(hào)。2） 如果【Ant.Power】的值比正常值略低，則有可能是接收回路的天線開(kāi)關(guān)、濾波器、匹配電路虛焊。3） 如果誤碼率較高，主要故障會(huì)出現(xiàn)在 SAW 濾波器上，因?yàn)闉V波器不能正常工作

9、的會(huì)使更多的干擾信號(hào)被 LNA 放大，或者是 LNA 加大 Gain 值，使在放大有用信號(hào)的同時(shí)干擾信號(hào)也被放大了。2.1.2 Gain sweep(增益掃描)該功能主要用于檢測(cè)手機(jī)接收電路的功率接收性能，適合對(duì)各頻段不同信道的 RX loss有差異時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，本例以測(cè)量手機(jī) GSM 20 信道接收來(lái)介紹，相關(guān)設(shè)置如下:步驟 1：用射頻線把手機(jī)跟 8960 連接，8960 的工作模式設(shè)置成【Active】，還要設(shè)置【CELL Power】-85dbm，【CELL b

10、and】PGSM ，【Broadcast Chan】20步驟 2：設(shè)置如下【Band】GSM900, 根據(jù)需要設(shè)置手機(jī)的接收頻段【ARFCN】=20,根據(jù)需要設(shè)置手機(jī)的接收信道【PM/Frame】1，測(cè)量的幀數(shù)，建議使用默認(rèn)值 1【PM Count】10，每幀測(cè)量的點(diǎn)數(shù)，建議使用默認(rèn)值 10【Min Gain】20，手機(jī)整個(gè)射頻接收電路的功率最小增益值，建議設(shè)成 20db【Min Gain】60，手機(jī)整個(gè)射頻接收電路的功率最大增益值，建議設(shè)成 60db【Step Gain】2，手機(jī)接收電路的接收增益步進(jìn)值，建議設(shè)成 

11、;2db【Start】，按下該按鈕則手機(jī)進(jìn)入接收模式，并可以在白色文本框看到測(cè)量結(jié)果：圖 132.1.3 Continous RX(連續(xù)接收)該功能主要用于檢測(cè)手機(jī)接收電路的 I/Q 信號(hào)是否正常，適合對(duì)不入網(wǎng)、接收信號(hào)弱等跟接收相關(guān)的機(jī)子的檢測(cè)，本例以測(cè)量手機(jī) GSM 20 信道接收來(lái)介紹，相關(guān)設(shè)置如下:步驟：用射頻線把手機(jī)跟 8960 連接，8960 的工作模式設(shè)置成【Test】，還要設(shè)置【CELL Power】-75dbm，【CELL band】PGSM ，【Broadcast Chan】20【Ba

12、nd】GSM900, 根據(jù)需要設(shè)置手機(jī)的接收頻段【ARFCN】=20,根據(jù)需要設(shè)置手機(jī)的接收信道【Gain】40，手機(jī)整個(gè)射頻接收電路的增益值，建議設(shè)成 40db在這個(gè)選項(xiàng)中要結(jié)合示波器進(jìn)行使用,把相關(guān)設(shè)置設(shè)好后,點(diǎn)擊【Start】鍵強(qiáng)制手機(jī)連續(xù)接收,把示波器探頭接觸到 PCB 板上 I/Q 信號(hào)線,按示波器的【AUTO】鍵就可以看到I/Q 信號(hào)的波形了,通過(guò)這種方式可以檢查接收通道各部分是否正常.(備注:通過(guò)改變?cè)鲆婧兔}沖模式示波器的幅度和波形都會(huì)改變)圖 142.1.4 Continuous TX(連續(xù)發(fā)射)該

13、功能主要用于檢測(cè)手機(jī)發(fā)射電路的 I/Q 信號(hào)是否正常，適合對(duì)不入網(wǎng)、發(fā)射功率低等跟發(fā)射相關(guān)的機(jī)子的檢測(cè)。本例以測(cè)量手機(jī) GSM 20 信道接收來(lái)介紹，相關(guān)設(shè)置如下:步驟：用射頻線把手機(jī)跟 8960 連接，8960 的工作模式設(shè)置成【Test】，【CELL Power】-75dbm，【CELL band】PGSM ，【Broadcast Chan】20META 工具設(shè)置如下：【Band】GSM900, 根據(jù)需要設(shè)置手機(jī)的發(fā)射頻段【ARFCN】=20,根據(jù)需要設(shè)置手機(jī)的發(fā)射信道【PCL】=5,根據(jù)需

14、要設(shè)置手機(jī)的發(fā)射功率等級(jí)設(shè)置完畢后，按下“Start”按鈕則可以測(cè)量到手機(jī)發(fā)射的相關(guān)指標(biāo)。 圖 15  該功能用于對(duì)手機(jī)發(fā)射IQ信號(hào) 的觀察，檢測(cè)在發(fā)射 狀態(tài)下通過(guò)示波器可 以從射頻IC（MT6119）的 43,44,45,46 腳看到發(fā)射的 I/Q 信號(hào)，是一個(gè) 67KHz 的正弦信號(hào)，可以判斷基帶 IC 的工作是否正常：常見(jiàn)故障分析： 圖 161）META 控制手機(jī)發(fā)射，觀察不到發(fā)射信號(hào)，首先看發(fā)射電流是否足夠大

15、來(lái)判斷PA 是否處于工作狀態(tài)，如果 PA 工作但是 8960 沒(méi)有收到發(fā)射信號(hào)，則檢查 PA 輸出端的濾波器和天線開(kāi)關(guān)是否正常工作.如果發(fā)射電流很低，PA 沒(méi)有工作，則檢查 PA 的控制電壓（PA_EN、VAPC、VBAT 等）和壓控振蕩器輸出端衰減器的焊接是否正常（測(cè)量對(duì)地電阻），還要檢查 VCO 是否已經(jīng)工作，可以控制手機(jī)處于發(fā)射狀態(tài)用頻譜儀來(lái)測(cè)量輸出信號(hào)。2）發(fā)射的功率時(shí)間模板嚴(yán)重變形，用 META 一般是無(wú)法調(diào)整的，可能是Transcei

16、ver 焊接不良或者損壞造成對(duì)發(fā)射信號(hào)的內(nèi)部調(diào)整出現(xiàn)故障。2.1.5 TX level and profile該功能主要通過(guò) META 的命令實(shí)現(xiàn)對(duì)手機(jī)發(fā)射電路的控制和調(diào)試，工程師可以用測(cè)試儀器對(duì)發(fā)射的信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，本例以測(cè)量手機(jī) GSM 20 信道 PCL5 發(fā)射來(lái)介紹，測(cè)量手機(jī)的發(fā)射功率及時(shí)間 VS 功率模板步驟 1：用射頻線把手機(jī)跟 8960 相連接，并把 E1968 版本的操作模式設(shè)置成【GSM BCH+TCH】,頻段設(shè)置【Cell Band】為&

17、#160;PGSM，【Broadcast Chan】為 20 信道，【Traffic Band】PGSM，傳輸信道【Traffic Channel】20，【MS TX Level】5， 圖 17步驟 2：設(shè)置 META 的發(fā)射模式的相關(guān)選項(xiàng)【Band】GSM900, 根據(jù)需要設(shè)置手機(jī)的接收頻段【ARFCN】20,根據(jù)需要設(shè)置手機(jī)的接收信道【TSC】4，發(fā)射信號(hào)的時(shí)隙，該值要保持跟 8960 的設(shè)置一致【PCL】5，功率控制等級(jí)，該值要保持跟 8960 的設(shè)置一致【AFC】41

18、00，自動(dòng)頻率控制補(bǔ)償值，可以不作改變，按照默認(rèn)值 4100【Burst Type】NB，手機(jī)的發(fā)射脈沖方式，按照默認(rèn)值 NB（常規(guī)方式）設(shè)置完畢后，按下“Start”按鈕則可以測(cè)量到手機(jī)發(fā)射的 burst 圖 18  步驟 3：當(dāng)控制手機(jī)處于發(fā)射狀態(tài)后，則可以用 8960 來(lái)觀察發(fā)射信號(hào)的各項(xiàng)指標(biāo)性能，包括功率大小、功率時(shí)間模板、調(diào)制譜和開(kāi)關(guān)譜等，例如下圖為觀察到的功率時(shí)間模板：圖 19步驟 4：META 工具提供了對(duì)發(fā)射功率曲線的微調(diào)，但是由于軟件本身的缺陷，還

19、不能較直觀地對(duì)功率曲線進(jìn)行調(diào)整。首先進(jìn)入【GMSK Level and Ramp setting.】  按下【Upload from flash】，功率校準(zhǔn)的數(shù)值會(huì)自動(dòng)顯示在窗口上，如圖 20，點(diǎn)擊選擇頻段 DCS1800設(shè)置【ARFCN】512， 圖 20選中 PCL=0，對(duì)應(yīng)的數(shù)值是 544，該值代表著發(fā)射功率的大小，如果功率大小不符合，可以對(duì)該值每次加或減，該值加大則功率變大，反之功率變小，按下【Start】發(fā)射，按下【Stot】停止發(fā)射，通過(guò)調(diào)整 PCL DAC 值的大小進(jìn)行功率微調(diào)，直

20、到合適為止。  選中 PCL=0 時(shí)，下面 PVT 功率時(shí)間模板的數(shù)值自動(dòng)變?yōu)?#160;L0 的 PVT 值，同樣，點(diǎn)別的功率等級(jí)該值就相應(yīng)變動(dòng)，可通過(guò)調(diào)整該功率等級(jí)對(duì)應(yīng)的上升沿和下降沿?cái)?shù)值，改變上下升沿的形狀，該功能除了可以調(diào) PVT 的形狀外，還可以對(duì)由于 PVT 設(shè)置不當(dāng)引起的開(kāi)關(guān)譜問(wèn)題進(jìn)行調(diào)整（如要形象的看圖形進(jìn)行調(diào)整 PVT 的形狀可在 TX level and profile模式下進(jìn)入【GMSK Graphic Ramp

21、setting.】下進(jìn)行調(diào)整，如圖 21 所示）。 圖 21  除了調(diào)上升沿和下降沿?cái)?shù)值，可以改變 PVT 形狀外，還可調(diào)小【High APC DC Offset】的數(shù)值來(lái)解決由于該值過(guò)大引起的 PVT 曲線抬高出框的現(xiàn)象。  對(duì)于在同一功率等級(jí)不同信道下的功率差異問(wèn)題可通過(guò)調(diào)整【High Weight】的數(shù)值來(lái)改變高功率等級(jí)的差異，可通過(guò)調(diào)整【Low Weight】的數(shù)值來(lái)調(diào)整低功率等級(jí)的差異；調(diào)整方法：把【ARFCN】的信道號(hào)改成【Max ARFCN】里的數(shù)值（如：改為5

22、20），選中高功率等級(jí) PCL=0，然后改變【Max ARFCN】里數(shù)值下面同一列對(duì)應(yīng)的【High Weight】的數(shù)值的大小就可以調(diào)整 520 信道 L0 的功率變化，選中低功率等級(jí) PCL=15，然后改變【MaxARFCN】里數(shù)值下面同一列對(duì)應(yīng)的【Low Weight】的數(shù)值的大小就可以調(diào)整520 信道 L15的功率變化，把調(diào)整后的數(shù)值更改到校準(zhǔn).ini 文件里的相應(yīng)數(shù)值就可以作為信道補(bǔ)償值校準(zhǔn)時(shí)直接寫(xiě)入到手機(jī)。  以上所有調(diào)整完畢后，按下【Download to flash】鍵，

23、更新后的數(shù)值將寫(xiě)入到手機(jī) flash。說(shuō)明：該功能只適合對(duì) PA 的發(fā)射曲線進(jìn)行微調(diào)，如果由于發(fā)射電路相關(guān)器件虛焊、損壞、短路而使發(fā)射信號(hào)出現(xiàn)比較怪異、嚴(yán)重偏離功率時(shí)間模板的情況將無(wú)法進(jìn)行調(diào)整。因?yàn)殚_(kāi)發(fā)工程師是經(jīng)過(guò)分析大量的 PA 曲線數(shù)據(jù)計(jì)算出的模板數(shù)值，所以寫(xiě)到每臺(tái)手機(jī)的功率模板數(shù)值是一樣的（只是功率大小不同），PA 的工藝水平已經(jīng)成熟，一致性較好，所以一般情況下不建議對(duì)模板數(shù)值作大的改動(dòng)，如果更改失敗，則需要重新校準(zhǔn)。APC DC offset 就是在 Vramp 加 burst ramp

24、 電壓之前，需要預(yù)先加上一個(gè) DC offset，以使 PA能穩(wěn)定工作,各個(gè)廠家 PA 要求不一樣，MTK solution  ，burst 時(shí) Vramp 實(shí)際上加的電壓是(APCDAC+DC offset)值所對(duì)應(yīng)的 BB DAC 輸出電壓值乘上分壓系數(shù)。High APC dc offset 是高功率等級(jí)使用的 DC offsetlow APC dc offset 是低功率等級(jí)使用的 DC offsetAPC &

25、#160;lowest  power 是高低功率等級(jí)的分界，注意不是 PCL 值，而是 power，單位：dBm,即spec power 大于該功率的功率等級(jí)使用 High APC dc offset，小于該功率的功率等級(jí)用 low APC dc offset2.1.6 AFC Control(AFC 控制)該功能主要通過(guò) META 的命令實(shí)現(xiàn)對(duì)手機(jī) AFC 電路的控制和相關(guān)參數(shù)的讀寫(xiě)，也可以用來(lái)找出 26M 的最小頻率誤差,

26、維修方面可以通過(guò)該功能來(lái)判斷故障是 CPU 問(wèn)題,還是 26M 問(wèn)題或是中頻問(wèn)題,可以幫助維修 AFC 校準(zhǔn)故障。 圖 22校準(zhǔn)程序里 26MHz VC-TCXO 的 AFC 校準(zhǔn)過(guò)程大概如下：1） 首先寫(xiě)入的初始值 DAC1，測(cè)量手機(jī)的頻率 f1；2） 在 DAC1 的上面加上一定的步長(zhǎng)得到 DAC2，測(cè)量手機(jī)頻率 f2；3） 計(jì)算斜率 Slope，公式如下 根據(jù) Slope 

27、;算出 26M 對(duì)應(yīng)的 DAC 值，校準(zhǔn)結(jié)束。對(duì)根據(jù) Slope 得到的值進(jìn)行測(cè)試，然后將對(duì)這兩個(gè)結(jié)果檢測(cè)看是否在.CFG 文件規(guī)定的目范圍之內(nèi)。2. 2   Factory Mode該功能主要用于生產(chǎn)、研發(fā)對(duì)RF指標(biāo)進(jìn)行校準(zhǔn)，可根據(jù)需要選擇要校準(zhǔn)的項(xiàng)目進(jìn)行準(zhǔn)，操作步驟如下：首先，要設(shè)置高精度電源的 GPIB 地址相對(duì)應(yīng)可打開(kāi)所安裝的 META 工具軟件文件夾中的“MF_setup.txt”配置文件進(jìn)行修改相應(yīng)的地址；要設(shè)置綜側(cè)儀的 GPIB&#

28、160;地址則要打開(kāi)所使用的.CFG 校準(zhǔn)配置文件進(jìn)行修改相應(yīng)的地址。其次，相關(guān)要調(diào)用的文件及校準(zhǔn)記錄的保存設(shè)置，【NVRAM database file】選項(xiàng)選擇手機(jī)軟件自帶的.db 文件，【Configuration file】選項(xiàng)選擇手機(jī)校準(zhǔn)要用到的.CFG 配置文件，【Logging file】選項(xiàng)選擇手機(jī)校準(zhǔn)結(jié)果要保存的路徑及文件名，【Result file】選項(xiàng)選擇手機(jī)校準(zhǔn)詳細(xì)過(guò)程要保存的路徑及文件名，【Calibration data initial file】選項(xiàng)選擇手機(jī)校準(zhǔn)前要寫(xiě)到手機(jī)相關(guān)默認(rèn)參數(shù)的.ini 配置文件，【Calibrat

29、ion data sesult path】。然后，在圖 23 所示界面上選擇手機(jī)要校準(zhǔn)的項(xiàng)目、儀器型號(hào)、手機(jī)硬件配置等（設(shè)置說(shuō)明：校準(zhǔn)項(xiàng)目可以選擇一個(gè)或多個(gè)，功放選擇將決定 TX 算法的選擇，AFC 算法要根據(jù)手機(jī)基準(zhǔn)時(shí)鐘電路硬件是晶體還是晶振來(lái)決定）。按下【Start】開(kāi)始校準(zhǔn)，按下【Stot】停止校準(zhǔn)，校準(zhǔn)完成后“指示燈”顯示黃色且在【Reconnect】鍵下方有校準(zhǔn)結(jié)果。圖 232.3   Baseband Tool里的Auxiliary ADC該功能主要通過(guò) META 的命令實(shí)

30、現(xiàn)對(duì)手機(jī)的 ADC 參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)及讀寫(xiě)，操作步驟如下：首先，點(diǎn)擊【Change NVRAM Database File】鍵調(diào)用手機(jī)軟件自帶的.DB 文件，如要讀出手機(jī)里的 ADC 參數(shù)就點(diǎn)【Upload from fiash】鍵就可以在界面上的ADC0ADC6 下看到相關(guān)參數(shù)；手動(dòng)校準(zhǔn) ADC 則先在Point1輸入 3400，并把電源電壓設(shè)置成 3.4V，按下START，可以看到軟件將計(jì)算出 ADC 值 610.4；然后在Point2輸入 4200，設(shè)置

31、電源4.2V 并按下START,  可以看到軟件將計(jì)算出 ADC 值 755.9；將看到軟件計(jì)算出的【Slope】=5498 和【Offset】=44081，然后再按【APPLY】把這兩個(gè)參數(shù)寫(xiě)到 ADC0ADC6 去，最后點(diǎn)【Download to flash】鍵把參數(shù)寫(xiě)到手機(jī)。2.4   IMEI download 圖 24該功能主要通過(guò) META 的命令實(shí)現(xiàn)對(duì)手機(jī)的 IMEI 號(hào)進(jìn)行讀寫(xiě)，操作步驟如下：首先，點(diǎn)擊【Change NVRAM Database File】鍵調(diào)用手機(jī)軟件自帶的.DB 文件，如要讀出手機(jī)里的 IMEI 號(hào)就點(diǎn)【Upload from fiash】鍵，在 IMEI 顯示框內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)手機(jī)的 IMEI 號(hào)，如要往手機(jī)寫(xiě) IMEI 號(hào)則在 IMEI 顯示框內(nèi)輸入要寫(xiě)入的號(hào)碼再點(diǎn)【Download to flash】鍵就可以把 IMEI 號(hào)寫(xiě)入手機(jī)（注意：如果在【Check Checksu