移動設(shè)備的FM測試

作者：時間：2012-08-17 來源：網(wǎng)絡(luò)

加入技術(shù)交流群
- 掃碼加入
  和技術(shù)大咖面對面交流
  海量資料庫查詢

三階截點-IP3

三階截點是失真的度量。IP3代表基頻(f1，有用信號)功率與3階互調(diào)產(chǎn)物(2f1-f2和2f2-f1)功率相等的點(虛擬點)。這里，配置設(shè)備進(jìn)行SNR或SINAD測量并輸入FM信號(f1)得到SNR或SINAD讀數(shù)。然后，輸入CW(未調(diào)制)信號(f2)至該設(shè)備并且f1和f2的功率從同等功率起點開始以相等步長增加直至達(dá)到靈敏度的臨界點。FM音頻的功率電平即為IP3截點。

發(fā)射機設(shè)計特性的一致意見

發(fā)射端需要進(jìn)行的測試更少(見圖4)。

圖4 上面列出的七項測試全面反映了FM發(fā)射的設(shè)計性能

這七項測試包括最大發(fā)射功率、頻率/調(diào)制率準(zhǔn)確度、BLER、發(fā)射頻譜、占用帶寬、SNR和THD。

最大發(fā)射功率

最大發(fā)射功率測試用于確認(rèn)設(shè)備產(chǎn)生的功率信號電平符合規(guī)定的最大閾值(通常從0～+5dBm)。在測試中，讓設(shè)備以最大RF功率電平發(fā)射。接收信號并測量其功率，然后與規(guī)定的最大值比較。

頻率/調(diào)制率準(zhǔn)確度

這里，讓設(shè)備在規(guī)定頻率上發(fā)送具有相等左聲道和右聲道音頻內(nèi)容的FM信號，接收此信號并解調(diào)，測量接收信號的頻率并與規(guī)定的發(fā)射頻率比較。此外，接收信號解調(diào)后得到音頻輸出并且在整個信號帶寬上平均得到中間頻率。假定發(fā)射的右聲道和左聲道音頻內(nèi)容相等，那么測量的載頻不應(yīng)有明顯差別。

RDS BLER值

該測試實質(zhì)上與接收端的測試相同，除了讓設(shè)備發(fā)送符合RDS協(xié)議的信號并且測試儀和分析軟件都應(yīng)跟蹤塊誤碼率。

發(fā)射頻譜

這里，讓設(shè)備以最大功率發(fā)送FM信號，然后接收此信號并在頻域分析以確認(rèn)此信號限制在頻道頻譜內(nèi)。該測試沒有限制最小帶寬，但是接收頻譜至少達(dá)500kHz或以上就夠了。

占用帶寬

結(jié)合發(fā)射頻譜，占用帶寬表示包含99%發(fā)射信號功率的帶寬。

SNR和THD

與接收測試類似，可以通過測試系統(tǒng)測量發(fā)射信號的SNR(包含或不含濾波器加權(quán))。采用1kHz音頻信號調(diào)制的信號還可用于分析THD。

設(shè)計測試與制造測試

設(shè)計時需要進(jìn)行完整詳盡的測試，這時對設(shè)計好壞進(jìn)行驗證是首要目標(biāo)。完成設(shè)計驗證后，測試項目就可以縮減(見圖5)。這些測試只要能檢驗出產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中是否出了問題即可：

圖5a 在制造中，接收端的測試縮減至5項

圖5b 制造過程中的發(fā)射測試基本上沒有改變，因為所有這些測試項目將找到制造的缺陷

集成數(shù)字音頻接口(I2S)

在上文的測試描述中，假定設(shè)備輸出的是模擬音頻信號(RSSI除外)。雖然以前和現(xiàn)在模擬音頻信號都是主要的設(shè)備輸出信號類型，但隨著傳統(tǒng)音頻聽筒和耳機被藍(lán)牙耳機替代，I2S接口將越來越受歡迎。此外，如果最終產(chǎn)品采用處理器，那么I2S數(shù)據(jù)可以直接送至處理器進(jìn)行數(shù)字音頻處理，如加入環(huán)繞立體聲或者均衡參數(shù)等。

在測試應(yīng)用中，I2S總線提供準(zhǔn)確定義的接口，支持與測試設(shè)備之間傳輸“純凈”的數(shù)字信號。以這種方式，設(shè)備真實性能的測量不受加在模擬接口上的模擬損傷(例如噪聲或失真)的影響。

I2S總線由3條線路組成，分別是：

· 時鐘(SCK)

· 字選(WS)

· 數(shù)據(jù)(SD)

該總線是雙向的，用于將接收機(或發(fā)射機)設(shè)定為主(時鐘發(fā)生器)或從(時鐘接收器)。該時鐘頻率典型值為2.5MHz(周期為400ns)并且邏輯電平定義為VL0.4V和VH>2.4V。如果使用較低的邏輯電壓，就用較低的電平。

盡管大多數(shù)情況下FM測試系統(tǒng)只需處理模擬音頻輸出，但是更完整的測試方案是既能單獨處理模擬或者I2S，又能同時處理兩者的測試儀。

苛刻的測試時間和測試成本

正如上文所述，了解測試項目和如何測試很重要，但最關(guān)鍵的是確保測試時間最短并且測試成本最低。根據(jù)上文的介紹，我們完全可以用信號發(fā)生器和頻譜分析儀進(jìn)行測試。而且，在時間允許的研發(fā)環(huán)境中，使用分立儀器就足夠了。

然而，制造環(huán)境下時間和成本都非常關(guān)鍵，因而需要使用流水線程度更高的方法。例如，包含信號發(fā)生和調(diào)整設(shè)備控制的測試系統(tǒng)必然能簡化處理復(fù)雜度并縮短處理時間(見圖6)。

圖6 圖中的測試方案使用計算機分析和調(diào)整設(shè)備控制，利用測試儀提供FM、CW和FM/AM輸出信號并用接口設(shè)備將模擬音頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號以供計算機分析軟件使用

使用I2S信號的系統(tǒng)與使用模擬音頻輸出的系統(tǒng)很相似，區(qū)別在于前者的接口模塊能接收和生成I2S信號(見圖7)。

圖7 接口模塊能接收和生成I2S數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，無需將模擬轉(zhuǎn)換為數(shù)字而且消除了可能出現(xiàn)在模擬輸出信號中的模擬損傷的影響

如果測試儀能生成并混合多個信號，還能用各種音頻信號對RF信號進(jìn)行頻率調(diào)制，它就能組合一些設(shè)計和制造測試并得到多個測試結(jié)果。通過利用數(shù)字化的測試數(shù)據(jù)和使用高效的分析軟件，我們可以在幾秒鐘之內(nèi)評估測試并能消除設(shè)置或“讀”數(shù)據(jù)中的人為誤差。

Multicom測試系統(tǒng)實現(xiàn)FM測試