手機(jī)射頻測(cè)試分析與總結(jié)（一）——GPS部分

剛?cè)胄械臅r(shí)候手機(jī)還是以2G的feature phone為主，兩三年的時(shí)間已經(jīng)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這樣的標(biāo)配，目前FM在很多項(xiàng)目里已經(jīng)消失了，取而代之的是WIFI，中移動(dòng)更是加上了CMMB。GPS現(xiàn)在也是智能機(jī)的標(biāo)配了。NFC是近期開(kāi)始發(fā)展的一種新技術(shù)。

　　寫(xiě)此文的目的，不是羅列測(cè)試項(xiàng)，而是通過(guò)對(duì)于各測(cè)試項(xiàng)的分析和總結(jié)，讓大家了解各種模塊射頻測(cè)試的相通之處，了解了其中任意的模塊就能對(duì)其他的模塊的測(cè)試做到完全的理解。就算是遇到了一種新的技術(shù)，我們可根據(jù)自己的理解去制定一個(gè)完善的TEST PLAN。本人實(shí)力有限，只能寫(xiě)出我理解到的深度，不過(guò)對(duì)于比我還菜的菜鳥(niǎo)應(yīng)該還是能有幫助的。

　　對(duì)于GPS，測(cè)試包括定位精度，冷啟動(dòng)熱啟動(dòng)溫啟動(dòng)的TTFF，跟蹤時(shí)間和捕獲時(shí)間。此外還有A-GPS性能測(cè)試。但是這多是對(duì)于芯片處理運(yùn)算能力的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于單純的射頻鏈路，主要的就是信噪比C/N0，N0為噪聲功率譜密度。這個(gè)也就是對(duì)于接收機(jī)的NF的測(cè)試。以往做過(guò)的項(xiàng)目是以-130dBm為參考值，按常溫下熱噪聲是-174dBm/HZ，那輸入SNR應(yīng)該是44dB,現(xiàn)在手機(jī)GPS方案一般都是濾波器+LNA+濾波器的方案，按正常項(xiàng)目，前一個(gè)濾波器的插損應(yīng)該是0.8dB左右，LNA的噪聲系數(shù)1左右。LNA的增益一般在10以上，所以后面的濾波器貢獻(xiàn)的NF就比較小了，所以算下來(lái)整個(gè)射頻通路的NF大概是2dB左右，所以輸出SNR應(yīng)該是在41-42dB（這個(gè)需要用專門(mén)的軟件來(lái)讀）.此外如果沒(méi)有GPS衛(wèi)星信號(hào)發(fā)生器，可以輸入1575.42MHz的單點(diǎn)頻信號(hào)進(jìn)行測(cè)試，原理同上，不過(guò)要根據(jù)頻譜分析儀的RBW設(shè)置適當(dāng)調(diào)整要求值。由于一般頻譜分析儀的噪底都在145dBm/Hz，所以輸入信號(hào)就要設(shè)置的高一點(diǎn)，比如-80至-100dBm左右，也不要太高，畢竟要考慮到接收機(jī)的壓縮特性。此外輸出的不是比噪聲功率譜密度而是比噪聲了，所以結(jié)果要考慮到RBW的設(shè)置，比如輸入-100，RBW設(shè)置為1K，NF是2，那么輸出的SNR為-100dBm-(-174dBm/Hz+10LOG1000)-2=42.這里大家區(qū)分開(kāi)C/N0和S/N，否則看到輸入不同的功率結(jié)果卻一樣肯定會(huì)比較迷糊。

　　對(duì)于雙濾波器的設(shè)計(jì)，也順便提一下各自的作用。功率放大器都是寬頻器件，也就是本身的選頻特性較差，所以很容易受到外界干擾導(dǎo)致放大器壓縮造成接收機(jī)失敏。所以第一級(jí)濾波器就是用來(lái)濾除帶外信號(hào)，同時(shí)手機(jī)信號(hào)環(huán)境比較差，也可以慮除2G,3G信號(hào)的帶外雜散，提高GPS性能。外置LNA一般增益都是在10-20之內(nèi)，應(yīng)該是整個(gè)鏈路參數(shù)計(jì)算所得。后級(jí)濾波器，主要是濾除LNA產(chǎn)生的一些非線性產(chǎn)物。也增加了帶外信號(hào)的抑制度（比如第一級(jí)濾波器在某2G頻段抑制度為30DB，那么對(duì)于GPS接收的多數(shù)為-120至-150多的信號(hào)還是很高的，所以兩級(jí)的濾波器可以更有效的抑制帶外雜散）。不過(guò)后級(jí)濾波器NF性能要求不如前級(jí)高，所以目前的設(shè)計(jì)中采用的是LNA和后級(jí)濾波器一體的設(shè)計(jì)。此外接收機(jī)測(cè)試肯定包括阻塞和交調(diào)測(cè)試，阻塞就是看接收機(jī)抑制大信號(hào)的能力，交調(diào)跟阻塞類似，主要是產(chǎn)生干擾信號(hào)的方式不同。他是兩個(gè)帶外信號(hào)的交調(diào)信號(hào)落在接收頻率上的。類似的測(cè)試在其他的功能的射頻測(cè)試中都是有的，比如BT,2G.3G的MAXINPUTPOWER對(duì)應(yīng)的就是阻塞性能測(cè)試，當(dāng)然，阻塞還有帶內(nèi)的帶外阻塞性能的測(cè)試，有未調(diào)制信號(hào)，也有調(diào)制的信號(hào)。這里就是我想說(shuō)的重點(diǎn)，其實(shí)所有的射頻模塊試項(xiàng)都是相同的，掌握了一個(gè)，如果理解了，就等于全部掌握了。