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1、硬件测试相关内容概述硬件测试相关内容概述 内容概述内容概述GSMGSM手机基本框架；手机基本框架；GSMGSM手机的一些关键技术；手机的一些关键技术；GSMGSM空中接口；空中接口；常用射频参数测试；常用射频参数测试；生产版本测试内容；生产版本测试内容；电流相关测试内容；电流相关测试内容；入网相关内容；入网相关内容；可靠性测试；可靠性测试；附件确认；附件确认；1.GSM1.GSM手机的基本框架手机的基本框架2.GSM2.GSM手机的一些关键技术手机的一些关键技术2.12.1话音编码话音编码2.2 GSM2.2 GSM调制与解调调制与解调GSMGSM采用采用GMSKGMSK的调制方式的调制方式
2、GMSKGMSK调制方式的特点调制方式的特点:GMSKGMSK是一种特殊的数字是一种特殊的数字FMFM调制方式。给调制方式。给RFRF载波频率载波频率加上或者减去加上或者减去67.708KHz67.708KHz表示表示1 1和和0 0在在GSMGSM中，数据速率选为中，数据速率选为270.833Kb/s270.833Kb/s，正好是正好是RFRF频频率偏移的率偏移的4 4倍倍 比特率正好是频率偏移比特率正好是频率偏移4 4倍的倍的FSKFSK调制称作调制称作MSKMSK（最最小频移键控）小频移键控）GSMGSM无线系统需要使用数字滤波器和无线系统需要使用数字滤波器和I/QI/Q或数字或数字FM
3、FM调调制器精确地生成正确的相位轨迹制器精确地生成正确的相位轨迹3.GSM的空中接口GSMGSM中定义了几种中定义了几种BurstBurst格式：格式：1.1.接入接入BurstBurst：用于用于MSMS建立与建立与BTSBTS的首次连接，的首次连接，此时此时MSMS与与BTSBTS之间的时延尚未确定。这种情况之间的时延尚未确定。这种情况出现在上行方向的出现在上行方向的RACHRACH上，是一种短上，是一种短BurstBurst。2.F Burst2.F Burst和和S BurstS Burst：分别用于分别用于FCCHFCCH和和SCHSCH，用用于描述小区同步信息，供于描述小区同步信息
4、，供MSMS接入使用。接入使用。3.3.常规常规BurstBurst：这是一种长这是一种长BurstBurst，用于除上述用于除上述几种情况之外的所有其他场合。几种情况之外的所有其他场合。4.GSM测试基础测试基础4.1GSM4.1GSM系统划分系统划分PCLPCL等级等级 基站根据接收到的手机信号的情况，决定是否让手机改变基站根据接收到的手机信号的情况，决定是否让手机改变其其PCLPCL。手机和基站都是通过。手机和基站都是通过SACCHSACCH来进行来进行PCLPCL情况交互的。情况交互的。基站和手机关于发射功率大小的命令及汇报都是基于基站和手机关于发射功率大小的命令及汇报都是基于PCLP
5、CL的，故要求的，故要求手机必须能准确的根据手机必须能准确的根据PCLPCL所定义的功率进行发射；所定义的功率进行发射；测试手机在不同测试手机在不同PCLPCL下的发射功率，以确认其功率在允许范围内，是下的发射功率，以确认其功率在允许范围内，是测试手机测试手机TxTx发射功率的目的发射功率的目的Power Control Level(PCL)Reference LevelPower Class 1Power Class 2Power Class 3Power Class 4Power Class 50-239dBm2dB2dB337dBm3dB3dB2dB435dBm3dB3dB3dB533d
6、Bm3dB3dB3dB2dB631dBm3dB3dB3dB3dB2dB729dBm3dB3dB3dB3dB3dB827dBm3dB3dB3dB3dB3dB925dBm3dB3dB3dB3dB3dB1023dBm3dB3dB3dB3dB3dB1121dBm3dB3dB3dB3dB3dB1219dBm3dB3dB3dB3dB3dB1317dBm3dB3dB3dB3dB3dB1415dBm3dB3dB3dB3dB3dB153dBm3dB3dB3dB3dB3dB1611dBm5dB5dB5dB5dB5dB179dBm5dB5dB5dB5dB5dB187dBm5dB5dB5dB5dB5dB19-315d
7、Bm5dB5dB5dB5dB5dBGSM900：注：注：Power Class 1、2、3主要针主要针对车载台。对车载台。Power Class 4、5主要针对主要针对移动台。移动台。通常通常GSM移动移动台属于台属于Power Class 4。Power Control Level(PCL)Reference LevelPower Class 1Power Class 2Power Class 32936dBm2dB3034dBm3dB3132dBm3dB030dBm2dB3dB128dBm3dB3dB226dBm3dB3dB324dBm3dB2dB3dB422dBm3dB3dB3dB520
8、dBm3dB3dB3dB618dBm3dB3dB3dB716dBm3dB3dB3dB814dBm3dB3dB3dB912dBm3dB3dB3dB1010dBm4dB4dB4dB118dBm4dB4dB4dB126dBm4dB4dB4dB134dBm4dB4dB4dB142dBm5dB5dB5dB15-280dBm5dB5dB5dBDCS1800：注：注：Power Class 1主要针对主要针对移动台。移动台。4.2 4.2 TxTx调制质量测量（频率误差，相位误差测量）：调制质量测量（频率误差，相位误差测量）：发射信号的相位误差定义为：发射机发射信号的相位与理论上发射信号的相位误差定义为：发
9、射机发射信号的相位与理论上最好信号的相位之差。理论上的相位轨迹可根据一个己知的伪最好信号的相位之差。理论上的相位轨迹可根据一个己知的伪随机比特流通过随机比特流通过GMSKGMSK脉冲成形滤波器得到。相位误差是脉冲成形滤波器得到。相位误差是GSMGSM中用中用来表示调制精确度的参数之一。来表示调制精确度的参数之一。频率误差定义为考虑了调制和相位误差的影响以后，发射信号频率误差定义为考虑了调制和相位误差的影响以后，发射信号的频率与该绝对射频频道号的频率与该绝对射频频道号(ARFCH)(ARFCH)对应的标称频率之间的差。对应的标称频率之间的差。它通过相应误差做线性回归，计算该回归线的斜率即可得到频
10、它通过相应误差做线性回归，计算该回归线的斜率即可得到频率误差率误差(因为因为/t/t)相位误差峰值是离该回归线最远的值。相位误差峰值是离该回归线最远的值。频率误差表示频率合成器或锁相环的性能不够好。频率误差表示频率合成器或锁相环的性能不够好。对于对于GSM900MHzGSM900MHz频段频段 1.1.频率误差频率误差Frequency errorFrequency error若若Frequency errorFrequency error40Hz40Hz，则频率误差为优；，则频率误差为优；若若40HzFrequency error60Hz40HzFrequency error60Hz，则频率
11、误差为良好；，则频率误差为良好；若若60HzFrequency error90Hz60HzFrequency error90Hz，则频率误差为一般；，则频率误差为一般；若若Frequency errorFrequency error90Hz90Hz，则频率误差为不合格。，则频率误差为不合格。2.2.相位误差峰值相位误差峰值Peak phase errorPeak phase error若若Peak phase errorPeak phase error7deg7deg，则相位误差峰值为优；，则相位误差峰值为优；若若7degPeak phase errorl0deg7degPeak phase
12、errorl0deg，则相位误差峰值为良好；，则相位误差峰值为良好；若若10degPeak phase error20deg10degPeak phase error20deg则相位误差峰值为一般；则相位误差峰值为一般；若若Peak phase errorPeak phase error20deg20deg，则这项指标为不合格。，则这项指标为不合格。3.3.相位误差有效值相位误差有效值RMS phase errorRMS phase error若若RMS phase errorRMS phase error2 25deg5deg，则相位误差有效，则相位误差有效值为优；值为优；若若2 25deg
13、RMS phase error4deg5degRMS phase error4deg，则相位误，则相位误差有效值为良好；差有效值为良好；若若4degRMS phase error5deg4degRMS phase error5deg，则相位误差，则相位误差有效值为一般；有效值为一般；若若RMS RMS phase errorphase error5deg5deg，则这项指标为不合，则这项指标为不合格。格。对于对于GSM1800MHzGSM1800MHz频段频段 1.1.频率误差频率误差Frequency errorFrequency error 若若Frequency errorFrequen
14、cy error40Hz40Hz，则频率误差为优；，则频率误差为优；若若40HzFrequency error60Hz40HzFrequency error60Hz，则频率误差为良好；，则频率误差为良好；若若60HzFrequency error90Hz60HzFrequency error90Hz，则频率误差为一般；，则频率误差为一般；若若Frequency errorFrequency error90Hz90Hz，则频率误差为不合格。，则频率误差为不合格。2.2.相位误差峰值相位误差峰值Peak phase errorPeak phase error同同GSM900GSM900频段的指标频
15、段的指标3.3.相位误差有效值相位误差有效值RMS phase errorRMS phase error同同GSM900GSM900频段的指标频段的指标4.34.3、RXRX：接收性能（接收灵敏度测量：接收性能（接收灵敏度测量：BERBER测量）测量）接收灵敏度是指收信机在满足一定的误码率性能条件下收信接收灵敏度是指收信机在满足一定的误码率性能条件下收信机输入端需输入的最小信号电平。衡量收信机误码性能主要机输入端需输入的最小信号电平。衡量收信机误码性能主要有帧删除率有帧删除率(FER)(FER)、残余误比特率、残余误比特率(RBER)(RBER)和误比特率和误比特率(BER)(BER)三三个参
16、数。个参数。(BER(BER是收到的错误的比特数与总比特数之比。是收到的错误的比特数与总比特数之比。RBERRBER是是当帧被删除时，只测量剩余帧的当帧被删除时，只测量剩余帧的BERBER。FERFER是在观察的时间是在观察的时间段里被删除的帧占总传送帧数的百分比段里被删除的帧占总传送帧数的百分比.).)对于对于GSM900MHzGSM900MHz频段频段接收灵敏度要求：接收灵敏度要求：当当RBERRBER2 2时，若时，若RFRF输入电平为输入电平为-l09-l09一一-l07dBm-l07dBm，则接收灵敏度，则接收灵敏度为优；为优；若若RFRF输入电平为输入电平为-l07-l07一一l0
17、5dBml05dBm，则接收灵敏度为良好；，则接收灵敏度为良好；若若RFRF输入电平为输入电平为-105-105一一l02dBml02dBm，则接收灵敏度为一般；，则接收灵敏度为一般；若若RFRF输入电平输入电平-l02dBm-l02dBm，则接收灵敏度为不合格。，则接收灵敏度为不合格。对于对于DCSl800MHzDCSl800MHz频段频段接收灵敏度要求：接收灵敏度要求：当当RBERRBER2 2时，若时，若RFRF输入电平为一输入电平为一l08l08一一 -105dBm-105dBm，则接收灵敏，则接收灵敏度为优；度为优；若若RFRF输入电平为一输入电平为一105-l03dBm105-l0
18、3dBm，则接收灵敏度为良好；，则接收灵敏度为良好；若若RFRF输入电平为输入电平为-l03-l03一一 -100dBm-100dBm，则接收灵敏度为一般；，则接收灵敏度为一般；若若RFRF输入电平为输入电平为-l00-l00 dBmdBm，则接收灵敏度为不合格。，则接收灵敏度为不合格。4.44.4功率斜坡（功率斜坡（Power RampPower Ramp测量）时域的表达测量）时域的表达发射机只能在规定的时隙中发射，而不能将能量泄漏到相邻的时隙。发射机只能在规定的时隙中发射，而不能将能量泄漏到相邻的时隙。4.54.5频谱测量频谱测量本信道的信号不能影响相邻信道本信道的信号不能影响相邻信道调制
19、频谱测量（调制频谱测量（Spectrum to modulationSpectrum to modulation）瞬态频谱测量（瞬态频谱测量（Spectrum to switchingSpectrum to switching）手机在打开、关闭发射功率时产生的瞬态频谱与发射有用数据时产生的手机在打开、关闭发射功率时产生的瞬态频谱与发射有用数据时产生的 GMSKGMSK的调制频谱时不同的，故分开进行测试的调制频谱时不同的，故分开进行测试5.5.生产版本测试内容生产版本测试内容5.15.1校准综测校准综测校准的意义校准的意义：每个无线设备生产厂商都刻意要给用户提供价廉物美的产品，在成本每个无线设备
20、生产厂商都刻意要给用户提供价廉物美的产品，在成本的压力下，设计人员通常不会选用昂贵的、精度更高的、一致性更好的压力下，设计人员通常不会选用昂贵的、精度更高的、一致性更好的元器件作设计，而是走到了相反的方向，这样校准就成为研发生产的元器件作设计，而是走到了相反的方向，这样校准就成为研发生产中不可或缺的一环，它会极大地减少无线发射、接收设备对元器件的中不可或缺的一环，它会极大地减少无线发射、接收设备对元器件的要求，降低材料成本，最终降低整个无线发射、接收设备的成本。要求，降低材料成本，最终降低整个无线发射、接收设备的成本。校准的内容校准的内容综测的内容综测的内容校准综测实际的使用方法请参考校准综测
21、实际的使用方法请参考AlexAlex所著所著生产线测试站架设及工位生产线测试站架设及工位操作说明操作说明5.25.2功率开关谱及待机电流漏电流功率开关谱及待机电流漏电流 6.6.电流电流电流测试的主要内容包括了待机电流的测试和使用电流的测试；电流测试的主要内容包括了待机电流的测试和使用电流的测试；这两项测试的意义；这两项测试的意义；6.16.1待机电流待机电流所谓待机电流就是所谓待机电流就是13M13M或是或是26M26M主频停止工作，而是由主频停止工作，而是由32K32K的晶的晶振工作，手机中的大部分芯片都处于睡眠状态时在一段时间内振工作，手机中的大部分芯片都处于睡眠状态时在一段时间内手机消
22、耗的平均电流。手机消耗的平均电流。-我们公司内部的测试时间一般是10min。待机电流的测试方法待机电流的测试方法 a.a.使用直流电源供电，将手机与万用表串连在一起，而后插入使用直流电源供电，将手机与万用表串连在一起，而后插入移动移动/联通测试卡，开机，等待手机进入慢时钟后开始测量，联通测试卡，开机，等待手机进入慢时钟后开始测量，连接如下图所示：连接如下图所示：注：这种测试方法只能提供一个平均值。注：这种测试方法只能提供一个平均值。b.使用相应的程序，再加上直流电源，每隔一个固定的时间采使用相应的程序，再加上直流电源，每隔一个固定的时间采样电源输出的电流，可以基本反应手机在慢时钟状态下的电流样
23、电源输出的电流，可以基本反应手机在慢时钟状态下的电流变化。该程序界面如下图所示：变化。该程序界面如下图所示：上述两种测试方法的缺点上述两种测试方法的缺点 a.a.易受时间段的影响易受时间段的影响当网络交互频繁的时候待机当网络交互频繁的时候待机电流的测试结果就比较大；电流的测试结果就比较大；b.b.测试方法测试方法a a中仅提供一个一段时间内的待机电流的中仅提供一个一段时间内的待机电流的平均值，不能反应出手机在待机状态下的详细电流变平均值，不能反应出手机在待机状态下的详细电流变化；化；在待机状态下手机的工作内容在待机状态下手机的工作内容 a a.手机在待机时，必须每手机在待机时，必须每3030秒
24、刷新一下周围临近小秒刷新一下周围临近小区的状态；区的状态；b b.手机必须每手机必须每N N个复帧去接受寻呼消息，否则有可能个复帧去接受寻呼消息，否则有可能不能及时响应寻呼，导致接不到电话。不能及时响应寻呼，导致接不到电话。有关寻呼间隔有关寻呼间隔N N，由网络根据用户数量确定，通过广播通知手机。一个复，由网络根据用户数量确定，通过广播通知手机。一个复帧的长度为帧的长度为51514.625MS4.625MS235.875MS235.875MS。如寻呼间隔为。如寻呼间隔为5 5，则，则5 5235.875235.8751179.375MS1179.375MS，即手机每，即手机每1.21.2秒左右
25、会唤醒一次。秒左右会唤醒一次。关于关于TDMATDMA帧的结构如下图所示：帧的结构如下图所示：2626帧的复帧帧的复帧-它包括它包括2626个个TDMATDMA帧，持续时长帧，持续时长120ms120ms,5151个这样的复帧组成一个超帧。这种复帧用于携带个这样的复帧组成一个超帧。这种复帧用于携带TCHTCH（和（和SACCHSACCH加加FACCHFACCH）。5151帧的复帧帧的复帧-它包括它包括5151个个TDMATDMA帧，持续时长帧，持续时长3060306013ms13ms。2626个这样的复帧组成一个超帧。这种复帧用于个这样的复帧组成一个超帧。这种复帧用于携带携带BCHBCH和和C
26、CCHCCCH 待机电流测试的主要内容待机电流测试的主要内容 硬件测试用例硬件测试用例-待机电流部分待机电流部分 6.26.2使用电流使用电流使用电流的测试方法：使用电流的测试方法：等同于待机电流的测试方法。等同于待机电流的测试方法。测试的主要内容：测试的主要内容：硬件测试用例硬件测试用例-使用电流部分使用电流部分7.7.入网测试相关内容简介入网测试相关内容简介入网进行的主要测试项目：泰尔，入网进行的主要测试项目：泰尔，EMCEMC，无委，无委，MTnetMTnet；每项测试的重点：每项测试的重点：泰尔：高低温测试，跌落测试泰尔：高低温测试，跌落测试 EMCEMC：辐射杂散，：辐射杂散，ESD
27、ESD 无委：辐射杂散无委：辐射杂散 MTnetMTnet：高速移动通话：高速移动通话我们公司已完成及正在送测的项目我们公司已完成及正在送测的项目8.8.可靠性测试相关内容简介可靠性测试相关内容简介可靠性测试项目可靠性测试项目测试公司完成测试项目测试公司完成测试项目问题总结问题总结9.9.附件确认附件确认 我们主要进行的附件确认有电池，充电器（座充，旅充）等，故首先介我们主要进行的附件确认有电池，充电器（座充，旅充）等，故首先介绍一下手机的充电过程。绍一下手机的充电过程。充电过程：充电过程：手机充电过程分为两个阶段，就是硬件充电和软件充电两个阶段，当电手机充电过程分为两个阶段，就是硬件充电和软
28、件充电两个阶段，当电池低于池低于3.2V3.2V时，这时候时，这时候DBBDBB软件没法启动，软件没法启动，ABBABB充电部分会检测到充电器充电部分会检测到充电器和电池，然后就先按和电池，然后就先按5MA5MA到到15ma15ma进行充电，这是硬件充电部分，而当电池进行充电，这是硬件充电部分，而当电池电压超过电压超过3.2V3.2V时，软件充电启动，这个时候就会有充电图标显示，而之时，软件充电启动，这个时候就会有充电图标显示，而之前的硬件充电部分是没有充电图标的。前的硬件充电部分是没有充电图标的。下图是下图是V1100V1100手机的充电曲线图：手机的充电曲线图：电池的确认电池的确认充电器的
29、确认充电器的确认 以上两种附件的确认方法参考以上两种附件的确认方法参考鼎为手机电池及充鼎为手机电池及充电器确认方法电器确认方法电池知识介绍：电池知识介绍：充电过程：控制芯片充电过程：控制芯片UIUI使得脚使得脚1 1，脚，脚3 3输出高电平，则两个二极输出高电平，则两个二极管导通，整个一个回路形成就可以进行充电了。管导通，整个一个回路形成就可以进行充电了。电池经常出现的保护现象：电池经常出现的保护现象：a.a.过充时，当电池电压高于过充时，当电池电压高于4.354.350.05V0.05V时，控制芯片就控制时，控制芯片就控制脚脚1 1，脚，脚3 3输出低电平，那么两个二极管都处于不导通的状态，输出低电平，那么两个二极管都处于不导通的状态，这种情况就无法继续充电，此时若断开充电，那么控制芯片就这种情况就无法继续充电，此时若断开充电，那么控制芯片就会自动调节输出。会自动调节输出。b.b.过放时，当电池的电芯电压低于过放时，当电池的电芯电压低于2.4V2.4V0.2V0.2V时，控制芯片时，控制芯片还是控制脚还是控制脚1 1，脚，脚3 3输出低电平，使得电路开路，那么此时测量输出低电平，使得电路开路，那么此时测量电池的输出，会是电池的输出，会是“0 0”V V。电池保护电路板电路图：电池保护电路板电路图：谢谢大家！谢谢大家！