关于手机射频测试技术的分析

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摘要 本文通过对于手机几点重要测试项目的分析和总结，让大家了解其他模块射频测试的相通之处，搞清楚其中任意的模块就能对其他的模块的测试做到完全的理解。

关键词 手机射频；模块；测试

中图分类号TP2 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）49-0207-01

手机作为人们常用的接收和发射的信息工具，已经成为人们日常生活的重要内容。因此，对于手机的接收和发射功能的测试就显得尤其重要。笔者本文主要从接收灵敏度的测试和发射功能的测试说起。

1 接收灵敏度的测试

对于手机的射频模块，接收机最主要参数就是灵敏度，所以专门针对各种模块的灵敏度测试技术分析如下：

GSM的灵敏度一般是-102dBm，此时的误码率要求是小于2.439%。比如：CS1-CS4是GMSK的调制方式，而MCS5-MCS9是8PSK的调制方式，同样的调制方式，其编码效率也是不同的，即MCS9比MCS5的编码效率是要高的。

当然，这些灵敏度测试只要一个能通过也就证明了射频通路没问题，其他的多是芯片性能的验证。编码方式不同或者调制方式不同，其信息量不同，因此，其信噪比要求也是不同的，所以对于灵敏度要求也是不同的。

首先，从蓝牙说起，蓝牙一共有3种调制方式，因此可知也有3种的灵敏度测试标准，就是GFSK、π/4-DQPSK和8DPSK。此外蓝牙是TDD的系统，所以还有单多时隙的测试，如DH1-DH5的测试,规范要求是-70dBm的时候，误码率小于0.1%。

从以上的就能看出，GSM的CS1-CS4和BT的DH1、DM1、DH3、DM3等的编码方式，GPRS的多时隙测试对应的是蓝牙的DH1、DH3、DH5、GMSK和8PSK对应蓝牙的GFSK、π/4-DQPSK和8DPSK。对于CMMB，地面增补网络的S波段的调制方式有BPSK、QPSK、16QAM，卫星端的Ku波段只有BPSK和QPSK。

由于我们多数CMMB接收机都是接收地面增补网络的信号，所以应该选用3种调制方式的信号源进行测试。根据不同的调制方式及速率，有不同的灵敏度要求，现在手机及PAD支持的分辨率已经达到了1080P，所以片源就可能从520i-1080p，数据速率肯定就会有很大的差别。对于工作在2.4G的WIFI，包含802.11b,g,n几种标准。调制方式有BPSK、QPSK、16QAM、64QAM，速率也是从1M到几百兆。同GSM一样，一种调制方式对应的是两种或者两种以上的速率，不是一种调试方式一种速率。

所以对应的灵敏度测试就有很多种。比如，wifi可先测试最高速率，若达标其他就没必要测试。

对于TD和WCDMA的测试，首先就是TD的灵敏度要求是-108dBm，因为要考虑到TT即测试误差是+-0.7dB，所以在-107.3以下就可以。此外TD规范里还提到了一个3.84MHz的灵敏度，这是一种目前还未被应用的标准，估计是为了对应W的FDD5M通信模式的TDD模式。

由于其带宽较宽，所以灵敏度规定为-105，不过它的带宽是应该等同于W的5M，但是噪底按1.6M的两倍即3dB。对于WCDMA，各个频段对应的灵敏度从-103.7至-106.7不等。

可以说是从-114至-117不等，即功率较大的表示方式是基站下行总功率，包含很多信息，而功率较小的参考方式是这个用户的数据信道的功率。而这个DPCH的功率比Ior的值为-10.3dB.比较W来看TD的灵敏度，这个-108就是下行的信号总功率了，因为和数据信道的比默认为0dB，所以TD只有这一个标准。

最后对应于多频段的射频模块，灵敏度要求也是不同的。比如GSM是4个频段，带宽200K，频率间隔200K。TD两个频段，带宽1.6M，频率间隔200K（附加信道的频率间隔为100K），WCDMA的带宽常用1、2、5、8。带宽是5M，频率间隔同TD。

BT是2.4G一个频段，带宽1M频率间隔1M。WIFI我们多数还是只用2.4G，带宽5M，不过是根据其速率调整带宽，有20M或者25M等。5.8G用的较少。CMMB是从474M-794M，频率间隔8M，带宽8M。

2 发射功率及发射频率的测试

对于手机发射机的测试，主是指发射功率和发射频率。对于固定的通信系统，频率也就是固定的，整个链路的设计也都在这个频率下完成的。对于任何一种通信制式都是有频率误差要求的，虽然GPS、CMMB只有接收，没有对频率误差的要求，但是GPS接收的也是卫星信号，而CMMB同样也是要接收卫星或者地面中继的信号，这些发射设备还是有频率误差要求的。

比如，WCDMA、TD及GSM对于频率误差的要求都是0.1ppm，换算成频率大概是从85Hz~210Hz。蓝牙单时隙要求是25kHz，3及5个时隙要求是40kHz。wifi要求是25ppm，换算成频率是60K+。

在发射功率上，对于WCDMA及TD，最大功率要求都是24dBm，GSM的低频是33dBm，高频是30dBm。低频EDGE是27dBm，高频EDGE是26dBm。EDGE功率较低是因为其采用的线性调制而作的功率回退，降低系统设计难度及保证两种调制方式下使用同一个PA。

蓝牙最大发射功率：分为3个等级：Class1:0dBm-20dBm;Class2:-6dBm-4dBm;Class3:0dBm，我们常采用的是CLASS2。Wifi的最大功率要求是20dBm。其实制约功率大小的，最主要的因素就是通信距离。W、TD、GSM通信距离都是在几公里，wifi的话应该是几十米，蓝牙就是在十米以内。

通过自由空间信号的损耗公式可知，32.45dB+20Lgd（Km）+20Lgf（MHz）,按通信频率2G计算，如果要覆盖5km的距离，损耗大概是108dB。按基站发射功率是50W即47dBm计算的话，基站覆盖边缘在-61dBm。不过实际应用环境比较复杂，比如室内应用，各种衰落，实际上信号要小很多，一般情况下手机接收到的信号是在-80dBm左右。

参考文献

[1]张兴伟，等.常用手机射频维修软件使用手册.人民邮电出版社，2006.

[2]尹纪新.无线射频基础-无线通信测试工程师实用技术丛书.人民邮电出版社，2008.