手机射频测试分析与总结(一)——GPS部分

2016-08-15 10:11:02来源: eefocus
刚入行的时候手机还是以2G的feature phone为主,两三年的时间已经是3G smartphone的天下了。2G就是GSM+EDGE(就不分2.5G或者2.75G了),3G包含CDMA,WCDMA,TD-SCDMA,此外就是BT/FM这样的标配,目前FM在很多项目里已经消失了,取而代之的是WIFI,中移动更是加上了CMMB。GPS现在也是智能机的标配了。NFC是近期开始发展的一种新技术。

  写此文的目的,不是罗列测试项,而是通过对于各测试项的分析和总结,让大家了解各种模块射频测试的相通之处,了解了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。就算是遇到了一种新的技术,我们可根据自己的理解去制定一个完善的TEST PLAN。本人实力有限,只能写出我理解到的深度,不过对于比我还菜的菜鸟应该还是能有帮助的。

  对于GPS,测试包括定位精度,冷启动热启动温启动的TTFF,跟踪时间和捕获时间。此外还有A-GPS性能测试。但是这多是对于芯片处理运算能力的标准,对于单纯的射频链路,主要的就是信噪比C/N0,N0为噪声功率谱密度。这个也就是对于接收机的NF的测试。以往做过的项目是以-130dBm为参考值,按常温下热噪声是-174dBm/HZ,那输入SNR应该是44dB,现在手机GPS方案一般都是滤波器+LNA+滤波器的方案,按正常项目,前一个滤波器的插损应该是0.8dB左右,LNA的噪声系数1左右。LNA的增益一般在10以上,所以后面的滤波器贡献的NF就比较小了,所以算下来整个射频通路的NF大概是2dB左右,所以输出SNR应该是在41-42dB(这个需要用专门的软件来读).此外如果没有GPS卫星信号发生器,可以输入1575.42MHz的单点频信号进行测试,原理同上,不过要根据频谱分析仪的RBW设置适当调整要求值。由于一般频谱分析仪的噪底都在145dBm/Hz,所以输入信号就要设置的高一点,比如-80至-100dBm左右,也不要太高,毕竟要考虑到接收机的压缩特性。此外输出的不是比噪声功率谱密度而是比噪声了,所以结果要考虑到RBW的设置,比如输入-100,RBW设置为1K,NF是2,那么输出的SNR为-100dBm-(-174dBm/Hz+10LOG1000)-2=42.这里大家区分开C/N0和S/N,否则看到输入不同的功率结果却一样肯定会比较迷糊。

  对于双滤波器的设计,也顺便提一下各自的作用。功率放大器都是宽频器件,也就是本身的选频特性较差,所以很容易受到外界干扰导致放大器压缩造成接收机失敏。所以第一级滤波器就是用来滤除带外信号,同时手机信号环境比较差,也可以虑除2G,3G信号的带外杂散,提高GPS性能。外置LNA一般增益都是在10-20之内,应该是整个链路参数计算所得。后级滤波器,主要是滤除LNA产生的一些非线性产物。也增加了带外信号的抑制度(比如第一级滤波器在某2G频段抑制度为30DB,那么对于GPS接收的多数为-120至-150多的信号还是很高的,所以两级的滤波器可以更有效的抑制带外杂散)。不过后级滤波器NF性能要求不如前级高,所以目前的设计中采用的是LNA和后级滤波器一体的设计。此外接收机测试肯定包括阻塞和交调测试,阻塞就是看接收机抑制大信号的能力,交调跟阻塞类似,主要是产生干扰信号的方式不同。他是两个带外信号的交调信号落在接收频率上的。类似的测试在其他的功能的射频测试中都是有的,比如BT,2G.3G的MAXINPUTPOWER对应的就是阻塞性能测试,当然,阻塞还有带内的带外阻塞性能的测试,有未调制信号,也有调制的信号。这里就是我想说的重点,其实所有的射频模块试项都是相同的,掌握了一个,如果理解了,就等于全部掌握了。

关键字:射频测试  GPS部分

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/article_2016081516712.html
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