MSEG-EPT101手机测试原理

手機测试原理介紹教材編寫人﹕刘虎教材編寫日期﹕2007年6月教材適合對象﹕师一~师三教材審定主管﹕趙夀民专理課程大綱(本講重點)：1.GSM网络系统介绍

2.手机电路结构介绍3.测试原理介绍課程目標：了解手机结构和测试基本原理通过学习，能够对手机测试问题的处理有一定的帮助。考核方式：出勤+实操课时：4HGSM网络系统介绍

HistoryofGSMIn1981’s,JointFransco-GermanStudyforPan-EuropeanDigitalcellularTechnique,In1982’s,GroupSpecialMobilewasformedwithintheGEPT,In1986’s,MemorandumofUnderstanding(MoU)forDigitalsystemStandard.In1989’s,GSMwasMovedintoETSI.In1990’s,GSMspecificationdevelopedanoffshoot-DCS1800.In1991’s,GSMsystemwasoperated.GSM系统概述GSM最早是由欧洲邮政部门与电信管理联合移动特别小组提出的一种通信协议.由于其技术相对成熟而被大部分国家采用。1989年GSM被接納入ETSI組織﹐在ETSI組織的領導下﹐GSM系統被改名為(GlobalSystemformobilecommunication).称为全球通.GSM的系统:使用频率:GSM900,DCS1800,PCS1900.GSM:GroupSpecialMobile－－－中国DCS:DataCommunicationSystem－－中国PCS:PersonalCommunicationSystem－－美国GSM系统概述GSM(900M)频率与信道:GSM上下行频率各占25MHz,Total124Channel范围1-124.Channel间隔200KHz,收发间隔45MHz.TX(上行链路):890.2-915.2MHz.915.2-890.2=25MRX(下行链路):935.2-960.2MHz.935.2-860.2=25MEGSM(900M)频率与信道:(ExtendedGSM)Channel范围:975-1023.Total49Channel.TX(上行):880-915MHz.880-915=35MRX(下行):925-960MHz.925-960=35MGSM系统概述DCS(1800M)频率与信道:DCS上下行频率各占75MHz,Total374Channel范围512-885Channel间隔200KHz,收发间隔95MHz.TX(上行):1710.2-1784.8MHz.RX(下行):1805.2-1879.8MHz.PCS(1900M):频率与信道:(部分与DCS重叠)PCS上下行频率各占60MHz,Total300Channel范围512-810Channel间隔200KHz,收发间隔80MHz.TX:1850-1910MHz.RX:1930-1990MHz.GSM系统概述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(收发间隔)1930.6-1850.6=80M(收发间隔)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系统概述GSM的主要通信技术:多址接入技术:(FDMA,TDMA,CDMA)频分多址:(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坐标轴）Level(Y坐标轴)

GSM系统概述TDMASlot1Slot2时分多址:(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坐标轴）Frequency(Z坐标轴)Level(Y坐标轴)Total8slot(slot0toslot7)

GSM系统概述CDMA01011101010101110101010111010101011101010101110101码分多址:(CDMA)是以擴頻技術為基礎，利用不同碼型實現不同用戶的信息傳輸。擴頻技術是一種經過偽隨機序列調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技术.（目前采用)Algorithms(运算法则）手机电路结构介绍手機內部典型結構射频处理部分射频部分：手机射频接收与射频发射部分

发射部分

发部分包括带通滤波、中频、发射本振、射频功率放大器、发射滤波器、天线开关、天线等。接收部分

接收部分包括天线、天线开关、高频滤波、高频放大、混频、中频滤波和中频放大等电路。对接收信号进行一级一级处理，最后得到推动听筒发声的音频信号逻辑/音频部分

音频处理部分

1发送音频处理过程。来自送话器的话音信号经音频放大集成模块放大后进行A/D变换、话音编码、信道编码、调制，最后送到射频发射部分进行下一步的处理。

2．接收音频处理过程。从中频输出的RXI、RXQ信号送到调制解调器进行解调，之后进行信道解码、D/A变换，再送到音频放大集成模块进行放大。最后，用放大的音频信号去推动听筒发声。逻辑处理部分

手机射频、音频部分及外围的显示、听音、送语、插卡等部分均是在逻辑控制的统一指挥下完成其各自功能。输入输出部分

输入输出部分主要指：显示、按键、振铃、听音、送话、卡座等部分，有时也称界面部分。

GSMMobileBlockDiagramSpeech&ChancodersModulatedsynthesizerDownconvert&DemodPALNADuplexerAntennaTestPortMicro-ControllerKeyboard&DisplayBatteryGSM900DCS1800SelectingGSMMeasurementsforYourApplication测试原理介绍

1:PrioritizeTests2:selectTestEquipmenttoMeetYourNeedsavoidfalsefailurescatchallrealfailuresinterpretfailuresWhyareyouTesting?WhatareyouLookingFor?

GSM測試工站分分類PCBA測試FlipTestFlashDownloadBoardTestRFTestBasebandTest整機測試RFTestMMITestBasebandFlipTestFlashDownloadBoardTestBasebandTestMMITestRF测试RFTest从工艺流程来分：从技术角度来分：

GSM測試工站所需的一般儀器設備系統電源如：HP66311B/Agilent6632B

要求瞬態響應時間<35s開關/控制單元如：HP3488,HP3235,HP75000VXT供電源及電池仿真器如：Keithley2306/HP6033數字萬用表如：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供電源FlashDownload目的﹕將應用軟體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工站图例RF(RadioFrequency)測試依據手機中各部件功能的不同可將RF測試粗略地分為：接收系統測試，發射系統測試，頻率合成系統測試，天線系統測試等。接收系統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抑制比

互調干擾是由傳輸信道中的非線性電路產生的。例如，當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測試鄰近通道功率測量(頻域)接收系統測試鄰近通道功率測量(時域)接收系統測試接收灵敏度（BER）發射系統測試發射功率測試相角及頻率錯誤測試頻譜檢測穩定性檢測發射系統測試功率測試發射系統測試相角及頻率錯誤測試Modulationmeasurements.Frequencyerror

（-50Hz-------50Hz).Averagedifferencebetweenleftandrightrotations.Phaseerror.RMSPhaseerror(<5degree)PeakPhaseerror(<20degree)發射系統測試調制測試發射系統測試頻譜測試1.DuetoModulation2.DuetoRamping

OutputRFSpectrum頻率合成系統測試

主要是執行本振頻率，頻譜及鎖相環頻率鎖定時間的測量。

首先电脑调整基本参考频率，如13M，调校的参数会存入EEPROM内。天線系統測試匹配性檢測.通常在成品机后利用综合测试仪，测试相关的发射与接收，如PowerandBER等。Baseband測試(整機及BoardLevel)手機BaseBand測試涉及的范圍較廣，內容較多，主要依據手機本身功能的強弱。現以一般性能的手機BaseBand測試項目為例，簡單介紹之。Baseband測試內容開機電流、漏電流測試SIM卡測試咪及接收器測試喇叭測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供電源,讀回漏電流值(VBAT).電腦將漏電流標準值與測量值比較,判定是否正常?按下手機開機鍵使手機開機電腦經供電源,讀回開機電流值(VBAT)電腦將開機電流標準值與測量值比較,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設值相同?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準值與測試值比較,判斷是否