如何降低TD-SCDMA手機生產(chǎn)測試成本

對于手機產(chǎn)品，要想使價格具有竟爭力，在設計時采用低成本元器件僅僅是第一步。生產(chǎn)過程成本，特別是最終測試過程中所發(fā)生的成本對于最終產(chǎn)品價格有同樣重要的影響。而且，設計工程師經(jīng)常會低估生產(chǎn)過程所增加的成本。由于這些原因，生產(chǎn)工程師和設計工程師必須密切協(xié)作才能保證準確達到生產(chǎn)成本目標。

對于生產(chǎn)工程師來說，必須對生產(chǎn)流程進行優(yōu)化并設計相應的測試流程才能保證生產(chǎn)出的產(chǎn)品滿足技術指標要求：也就是說，硬件元器件工作正常，并且正確連接和校準。然而，生產(chǎn)測試并不是要重復進行包括許多軟件測試的全面的型號批準測試。這是因為在同一系列中的不同產(chǎn)品之間，軟件并沒有什么變化。

眾所周知，時間就是金錢。特別是在生產(chǎn)線上更是如此，因此生產(chǎn)工程師要確定那些對于性能最關鍵的元器件和電路。然后，盡量設計出不重復的測試對這些最關鍵的元器件和電路進行充分測試，保證手機在出廠時符合質量標準。此外，在手機生命期中也不再需要單獨的故障排除測試，因此可提高生產(chǎn)力。

當然，具體的測試仍取決于每一設計本身的好壞。最簡單的情況是通過包括呼叫建立過程的呼叫模式來進行功能測試。這種通過/不通過(Go/No-Go)測試通常覆蓋了手機的所有部件，包括天線、功放、接收器、振蕩器、混頻器和音頻部件。通常在生產(chǎn)過程中產(chǎn)品包裝前的最后階段進行這種功能測試，一般包括對功率準確度、頻率誤差和接收器靈敏度的測量。

如果有獨立的射頻連接器，那么就可通過射頻連接器完成這些功能測試。這樣做的優(yōu)點是準確度高，重復性好。然而，僅僅提供一個測試連接器并不夠。忽略了天線測試也不行，因為這樣很可能導致天線焊接不好的情況無法檢測出來。

在生產(chǎn)中使用公差大的廉價元器有可能進一步降低生產(chǎn)成本，但在生產(chǎn)過程的最終階段需要通過額外的電子調整和校準過程來達到所需要的精度。因此，采用這種方法時需要在元器件成本以及測量和調整所增加的額外成本之間進行平衡。

在手機生產(chǎn)過程中最常見的調整過程就是功率放大器的調整，這是因為功率放大器的增益經(jīng)常是非線性的。手機的發(fā)射功率必須遵守標準所規(guī)定的一些發(fā)射功率等級，并且偏差要小、精度要高。因此通信測試裝置要在所有可能的發(fā)射功率等級下測試手機的輸出功率。控制計算機將每一測量數(shù)值與歸一化輸出功率進行比較，計算出校正值并發(fā)送給手機，手機將校正值存儲起來。對于手機所支持的每一頻段，都要在其中幾個頻點重復進行這種測試。

由于需要在6至12個頻點校準輸出功率水平，因此整個過程可能非常耗費時間，并有可能在生產(chǎn)線上形成一個成本很高的瓶頸。所以，手機必須能夠盡可能快地遍歷所有功率等級，同時測試裝置也必須與功率等級的改變同步，從而使測試結果可容易地與相應的功率等級相關聯(lián)。

對于GSM手機，實現(xiàn)這一點的一種方法是利用GSM手機的這樣一種特點，即在給定的條件下，GSM手機必須以規(guī)定的速度(即在規(guī)定的時間內)改變其輸出功率到規(guī)定的功率等級。因此利用測試裝置模擬基站就可以完全控制功率等級和時序，針對所有給定功率控制等級給出一個實際功率水平表。另一種方式是隨機啟動功率等級跳變，然后在測量結果中尋找變化的開始點。

開始測試

在生產(chǎn)測試之前，先要安裝好元器件、將PCB連接到電源并下載好軟件。首先進行全面的測試以保證元器件和連接工作正常，包括測試不同情況下的電流來確定有沒有短路的情況。在接收電路測試過程中，接收信號強度指示器(RSSI)電路對于保證準確的增益非常重要。RSSI電路一般都需要校準。最后，要對電子校正電路進行調整。如果測試失敗，電路板將從生產(chǎn)線中剔除出來，進入修理循環(huán)。

調整和校準設備要有足夠的速度和精度，否則校準過程可能會耗費太長的時間。校準過程一般要10秒至2分鐘，但如果手機的設計過程中沒有采取面向測試的設計模式，那么校準過程有可能延長到10分甚至15分鐘時間。

此外，如果剛開始下載的軟件僅包括測試程序，那么接著還必須下載最終用戶應用。當軟件和所有外殼也安裝好之后，就可以進行最終的功能測試了，主要是測量發(fā)射電路和接收電路以及總體功能。發(fā)射電路的測量參數(shù)主要包括功率水平、頻率誤差以及調制質量。

在這兩步測試之外再增加更多測試步驟是不現(xiàn)實的，因為將PCB或手機連接到測試設備會延長測試時間。因此，流水線式測量的價值不大。當然也可以在其它生產(chǎn)步驟中安裝不同類型的測試設備，但目前大多數(shù)生產(chǎn)工程師都會選擇盡量減少生產(chǎn)線上所安裝的不同類型儀器的數(shù)量。

相反，可用于不同技術測試的高質量全功能測試裝置有助于在快速變化的環(huán)境中保持穩(wěn)定的測試環(huán)境，縮短出現(xiàn)問題時進行故障追蹤所需要的時間并盡量減少所需要的備用設備數(shù)量。最好是通信測試裝置本身能夠提供一種測試語言，這樣就可以在測試和修理過程中實現(xiàn)自動化測試。

根據(jù)目標測試需要，測試和測量可以在呼叫模式、非呼叫模式(測試模式)下進行。全面的功能測試要在呼叫模式下進行。為節(jié)約時間，其它測試可以在測試模式下完成。此外，有些測試設備還提供了一種簡化呼叫模式，其中測試過程通過測試儀和手機之間的一個不包括呼叫建立過程的業(yè)務通道進行。生產(chǎn)中所需要的測試設備應當包括一個可模擬基站的高速高精度通信測試裝置。該通信測試裝置應當能夠提供射頻和語音測試的大多數(shù)功能。此外，目前的發(fā)展趨勢是采用小型通用測試系統(tǒng)。此類小型通用測試系統(tǒng)中僅包括少量幾種儀器，有時還包括電源和電流表。