精確測(cè)量手機(jī)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(jī)射頻測(cè)試的重要指標(biāo),測(cè)試系統(tǒng)的路徑損耗校準(zhǔn)很關(guān)鍵,工程應(yīng)用中普遍使用金機(jī)校準(zhǔn)法和矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)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(cè)試精度。
1、引言
手機(jī)消費(fèi)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,在產(chǎn)品嚴(yán)重同質(zhì)化的今天,除了從設(shè)計(jì)上尋求突破,產(chǎn)品品質(zhì)也是各大廠商的另一個(gè)關(guān)注重點(diǎn),具體到射頻硬件部分,研發(fā)和生產(chǎn)階段的精確射頻測(cè)試是保障品質(zhì)的重要手段。
發(fā)射功率是手機(jī)發(fā)射機(jī)測(cè)試的重要指標(biāo)之一,存在兩面性,一方面手機(jī)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(jī)的發(fā)射功率需要根據(jù)實(shí)際情況被精確控制。接收靈敏度是接收機(jī)測(cè)試最重要指標(biāo)之一,也是衡量接收機(jī)接收能力的重要體現(xiàn),必須精確測(cè)試。
2、路徑損耗校準(zhǔn)方案
綜測(cè)儀內(nèi)部有信號(hào)源和信號(hào)分析儀兩個(gè)模塊,通過(guò)開(kāi)關(guān)與綜測(cè)儀的射頻端口相連,外部連接測(cè)試夾具。發(fā)射和接收測(cè)試這兩種場(chǎng)景下信號(hào)傳輸路徑不同,為了獲得精確測(cè)量結(jié)果,需要分別校準(zhǔn)信號(hào)源和信號(hào)分析儀連同外接設(shè)備(測(cè)試夾具)的路徑損耗。工程應(yīng)用中,普遍使用金機(jī)校準(zhǔn)法或矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量法校準(zhǔn)系統(tǒng)路徑損耗。
2.1 金機(jī)校準(zhǔn)法
預(yù)先挑選發(fā)射功率和接收電平穩(wěn)定的手機(jī)主板(或手機(jī)整機(jī))標(biāo)記為金機(jī),其技術(shù)規(guī)格是基于其它測(cè)試儀器評(píng)估出來(lái)的,是已知的。校準(zhǔn)系統(tǒng)路徑損耗時(shí),用待校準(zhǔn)的射頻測(cè)試系統(tǒng)測(cè)量金機(jī)發(fā)射功率和接收電平,計(jì)算當(dāng)前測(cè)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(jiǎn)單、測(cè)量速度快,但在實(shí)際使用過(guò)程中常常遇到測(cè)不準(zhǔn)的問(wèn)題。產(chǎn)線(xiàn)中為兼顧不同測(cè)試工位,只能把測(cè)試門(mén)限適當(dāng)放寬,這實(shí)際上相當(dāng)于降低了測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。究其原因:
①金機(jī)原始數(shù)據(jù)是用綜測(cè)儀測(cè)得,綜測(cè)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(jī)由于重復(fù)使用,天線(xiàn)測(cè)試座的磨損會(huì)帶來(lái)與測(cè)試夾具接觸不良的問(wèn)題,增大隨機(jī)誤差,進(jìn)而影響測(cè)量結(jié)果。
③某些產(chǎn)線(xiàn)測(cè)試環(huán)境較差,溫度、濕度波動(dòng)明顯,導(dǎo)致金機(jī)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(jī)誤差。
2.2 矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量法
使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量夾具射頻線(xiàn)纜的S21參數(shù),當(dāng)作系統(tǒng)路徑損耗值進(jìn)行補(bǔ)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(cè)量的精確性,但這種方案只能測(cè)量手機(jī)天線(xiàn)測(cè)試座到綜測(cè)儀射頻端口之間的損耗,綜測(cè)儀的不確定性沒(méi)有消除。
小結(jié)
功率探頭使用方便快捷,與其它射頻測(cè)量?jī)x器相比具有極低的不確定度,在工程應(yīng)用中使用其校準(zhǔn)手機(jī)射頻測(cè)試系統(tǒng)路徑損耗,可對(duì)系統(tǒng)誤差進(jìn)行精確補(bǔ)償,相較現(xiàn)有方案大大減小了測(cè)試誤差,為產(chǎn)品品質(zhì)提供保障。