詳解GSM/UMTS手機的最終測試方法

市場上出現了十多種雙模GSM/UMTS手機，同時許多中心都有了UMTS覆蓋，但是維修中心卻經常遇到很多問題，該問題就是在報告手機出現故障時，在維修后手機在送還給顧客之前，這些手機都要進行哪些測試。一篇由Willtek Communications公司撰寫的新應用筆記對這些測試進行了詳細的敘述，本文主要對該應用筆記的主要部分進行了簡要的說明。

一定要保證手機或者測量在開始測量之前不受其他手機或者附近基地信號的干擾。而手機發射的射頻功率也堅決不能與實際網絡相互干擾。圖1是一種測試裝置的例子，這其中有一個射頻屏蔽盒。

發射功率測量

因為發射功率影響無線單元的容量，所以對任何基于CDMA的無線電網絡進行控制顯得非常重要。一般來說，每個發射器都會增加干擾，所以單元容量甚至受到鄰近單元呼叫的影響。想要達到最大容量，只有各無線終端的發射效率最下滑到信號強度只達到所需服務質量的水平才行。

因此，功率控制非常重要。發射功率的控制有兩種不同的方法：呼叫建立期間的開環功率控制和連接期間的閉環功率控制。在后一種方法中，基站通過 TCP(Transmit POWER CONTROL，發射功率控制)位控制手機發射功率。發射功率定義為在最大和最小之間的一個動態范圍;所有無線終端的低端都固定為-50dBm。高端由所用手機的功率級決定。要保證手機在基站附近以及離基站非常遠的情況下都能通訊，在最終測量中進行最小和最大功率測試就可能很重要。

發射功率控制為相對前一級以1或2 dB步進，作為比較，GSM是通過基站控制手機絕對功率水平的。功率級的改變必須在緊隨命令接收后的時間間隔內進行。這一過程稱作“內環功率控制”，要求在最終測試或要進行的檢查中精確測量功率水平的變化(見圖2)。

調制質量

WCDMA信號的質量可以使用誤差矢量幅度(EVM)和峰值碼域誤差來確定。這兩種*估調制質量的方法是等價的。

誤差矢量可以在WCDMA信號的I/Q圖上表示，該圖上有幅度和相位的示意。測量到的誤差和計算得到的理想調制矢量的差異可表示調制誤差，對各符號進行評估。只考慮RMS平均EVM，質量*估得以簡化。這一個參數就可表示出完整信號的調制質量。

作為選擇，調制質量也可以用碼域來表示。全部發射功率分割為能表現CDMA系統特征的單個的代碼信道。沒有分配的代碼信道不傳送數據，只是具有噪聲，可以看作是分配信道之間的串擾。代碼信道串擾是在現實發射器向其它信道引入額外噪聲，正交性受到影響或者喪失的情況下引起的。對于各代碼信道，測試儀器顯示相對于全部功率的信道功率。受影響最大的代碼信道以及注入的功率很重要。計算各未分配代碼信道與已分配代碼信道的功率比，得到代碼域誤差;其中最大一個看作峰值碼域誤差(PCDE)。*估該誤差在較長時期內的變化很關鍵，因此，與EVM測量相比，本測量方法不太適合快速最終測量。

最后，頻率誤差表示所使用的載波頻率和所分配的載波的差異。實際頻率與基站分配的頻率的最大偏差可能達到1 ppm，例如，對歐洲和亞洲頻帶，該限值就是±198 Hz。

頻譜測試

WCDMA頻譜測量包括占用帶寬(OBW)頻譜測量?？偣β实?9%應該分布在載波頻率周圍不大于5 MHz的范圍。在圖3的測量例子中，占用帶寬為4.17 MHz。

頻譜測量也包括相鄰信道泄漏功率比(ACLR)。該測量決定了相鄰信道譜功率相對于已分配信道功率的比。不應超過限值，避免與鄰近信道的干擾。對于本測量，手機通常以最大功率發射，最大功率決定于實際功率級(共有4個功率級)。

在頻譜發射掩模(SEM)中，測量分配信道之外的信號譜。得到的結果顯示分為兩部分。信號以30 kHz的帶寬分辨率測量，區域與載波頻率的間隔在2.5到3.5 MHz之間。在載波頻率3.5 MHz到12.5 MHz以上，使用一個1 MHz濾波器。根據頻率不同，技術參數中給出了上限;這些限值為預編程，在4400顯示器上標志為紅色，如圖4所示。

接收器測量

有助于*定數字傳輸系統的接收器的兩個步驟是位誤差和塊誤碼率測量(BER、BLER)。手機接收器接收到測試裝置發射的已定義的偽隨機位(PRBS)測試序列，為得到誤差率，將所發射的位或數據塊與接收到的位(BER)或數據塊(BLER)進行比較。然后將得出的誤差率與靈敏度水平表示位誤差率不超過0.1%情況下的最低接收功率想比較，得出的結果中，正規的UMTS手機在低至–106.7dBm水平下的位誤差率達到0.1%以下。非正規的則高于該水平。