MSEG-EPT101手機測試原理

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

2.手機電路結(jié)構(gòu)介紹3.測試原理介紹課程目標(biāo)：了解手機結(jié)構(gòu)和測試基本原理通過學(xué)習(xí)，能夠?qū)κ謾C測試問題的處理有一定的幫助?？己朔绞剑撼銮?實操課時：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)合移動特別小組提出的一種通信協(xié)議.由于其技術(shù)相對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時分多址:(TDMA)是把時間分割成周期性的幀，每一幀再分割成若干個時隙(無論幀或時隙都時互不重疊的)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)是以擴頻技術(shù)為基礎(chǔ)，利用不同碼型實現(xiàn)不同用戶的信息傳輸。擴頻技術(shù)是一種經(jīng)過偽隨機序列調(diào)制的寬帶信號其帶寬通常比原始信號帶寬高幾個量級。GSM采用FDMA&TDMA技術(shù).（目前采用)Algorithms(運算法則）手機電路結(jié)構(gòu)介紹手機內(nèi)部典型結(jié)構(gòu)射頻處理部分射頻部分：手機射頻接收與射頻發(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。對接收信號進行一級一級處理，最后得到推動聽筒發(fā)聲的音頻信號邏輯/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經(jīng)音頻放大集成模塊放大后進行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信號送到調(diào)制解調(diào)器進行解調(diào)，之后進行信道解碼、D/A變換，再送到音頻放大集成模塊進行放大。最后，用放大的音頻信號去推動聽筒發(fā)聲。邏輯處理部分

手機射頻、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，有時也稱界面部分。

GSMMobileBlockDiagramSpeech&ChancodersModulatedsynthesizerDownconvert&DemodPALNADuplexerAntennaTestPortMicro-ControllerKeyboard&DisplayBatteryGSM900DCS1800SelectingGSMMeasurementsforYourApplication測試原理介紹

1:PrioritizeTests2:selectTestEquipmenttoMeetYourNeedsavoidfalsefailurescatchallrealfailuresinterpretfailuresWhyareyouTesting?WhatareyouLookingFor?

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

GSM測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音頻信號源E4421B手機綜合測試儀如：CMU200/HP8960信號發(fā)生器

HP33120A.30dB衰減器

GSM測試工站的一般連線圖手機綜合測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)測試依據(jù)手機中各部件功能的不同可將RF測試粗略地分為：接收系統(tǒng)測試，發(fā)射系統(tǒng)測試，頻率合成系統(tǒng)測試，天線系統(tǒng)測試等。接收系統(tǒng)測試靈敏度測試如各種誤碼率(BER)的測試接收電平性能測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)兩個或三個不同頻率的信號同時輸入到非線性電路時，由於非線性器件的作用，會產(chǎn)生許多諧波和組合頻率分量，其中輿所需信號頻率相接近的組合頻率分量會順利地通過接收機而形成干擾接收系統(tǒng)測試鄰近通道功率測量(頻域)接收系統(tǒng)測試鄰近通道功率測量(時域)接收系統(tǒng)測試接收靈敏度（BER）發(fā)射系統(tǒng)測試發(fā)射功率測試相角及頻率錯誤測試頻譜檢測穩(wěn)定性檢測發(fā)射系統(tǒng)測試功率測試發(fā)射系統(tǒng)測試相角及頻率錯誤測試Modulationmeasurements.Frequencyerror

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

OutputRFSpectrum頻率合成系統(tǒng)測試

主要是執(zhí)行本振頻率，頻譜及鎖相環(huán)頻率鎖定時間的測量。

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

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

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

電腦比較兩信號,判斷是否相同?喇叭測試電腦下指令使被測手機進入音頻回路模式(AUDIOLOOP-BACKMODE)電腦下指令,通過音頻信號發(fā)生器傳1KHZ信號

喇叭電腦下指令,讀回喇叭輸出的1KHZ信號

電腦比較兩信號,判斷是否相同?耳機測試電腦下指令使被測手機進入音頻回路模式(AUDIOLOOP-BACKMODE)電腦下指令,通過音頻信號發(fā)生器傳1KHZ信號

至耳機上的咪電腦下指令,讀回耳機上的接收器(RECEIVER)

輸出的1KHZ信號

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