移動(dòng)設(shè)備的FM測(cè)試

作者：時(shí)間：2012-08-17 來源：網(wǎng)絡(luò)

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三階截點(diǎn)-IP3

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

發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)特性的一致意見

發(fā)射端需要進(jìn)行的測(cè)試更少(見圖4)。

圖4 上面列出的七項(xiàng)測(cè)試全面反映了FM發(fā)射的設(shè)計(jì)性能

這七項(xiàng)測(cè)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(cè)試用于確認(rèn)設(shè)備產(chǎn)生的功率信號(hào)電平符合規(guī)定的最大閾值(通常從0～+5dBm)。在測(cè)試中，讓設(shè)備以最大RF功率電平發(fā)射。接收信號(hào)并測(cè)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(hào)，接收此信號(hào)并解調(diào)，測(cè)量接收信號(hào)的頻率并與規(guī)定的發(fā)射頻率比較。此外，接收信號(hào)解調(diào)后得到音頻輸出并且在整個(gè)信號(hào)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(cè)量的載頻不應(yīng)有明顯差別。

RDS BLER值

該測(cè)試實(shí)質(zhì)上與接收端的測(cè)試相同，除了讓設(shè)備發(fā)送符合RDS協(xié)議的信號(hào)并且測(cè)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(hào)，然后接收此信號(hào)并在頻域分析以確認(rèn)此信號(hào)限制在頻道頻譜內(nèi)。該測(cè)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(hào)功率的帶寬。

SNR和THD

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

設(shè)計(jì)測(cè)試與制造測(cè)試

設(shè)計(jì)時(shí)需要進(jìn)行完整詳盡的測(cè)試，這時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)好壞進(jìn)行驗(yàn)證是首要目標(biāo)。完成設(shè)計(jì)驗(yàn)證后，測(cè)試項(xiàng)目就可以縮減(見圖5)。這些測(cè)試只要能檢驗(yàn)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(cè)試縮減至5項(xiàng)

圖5b 制造過程中的發(fā)射測(cè)試基本上沒有改變，因?yàn)樗羞@些測(cè)試項(xiàng)目將找到制造的缺陷

集成數(shù)字音頻接口(I2S)

在上文的測(cè)試描述中，假定設(shè)備輸出的是模擬音頻信號(hào)(RSSI除外)。雖然以前和現(xiàn)在模擬音頻信號(hào)都是主要的設(shè)備輸出信號(hào)類型，但隨著傳統(tǒng)音頻聽筒和耳機(jī)被藍(lán)牙耳機(jī)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(cè)試應(yīng)用中，I2S總線提供準(zhǔn)確定義的接口，支持與測(cè)試設(shè)備之間傳輸“純凈”的數(shù)字信號(hào)。以這種方式，設(shè)備真實(shí)性能的測(cè)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(shí)鐘(SCK)

· 字選(WS)

· 數(shù)據(jù)(SD)

該總線是雙向的，用于將接收機(jī)(或發(fā)射機(jī))設(shè)定為主(時(shí)鐘發(fā)生器)或從(時(shí)鐘接收器)。該時(shí)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(cè)試系統(tǒng)只需處理模擬音頻輸出，但是更完整的測(cè)試方案是既能單獨(dú)處理模擬或者I2S，又能同時(shí)處理兩者的測(cè)試儀。

苛刻的測(cè)試時(shí)間和測(cè)試成本

正如上文所述，了解測(cè)試項(xiàng)目和如何測(cè)試很重要，但最關(guān)鍵的是確保測(cè)試時(shí)間最短并且測(cè)試成本最低。根據(jù)上文的介紹，我們完全可以用信號(hào)發(fā)生器和頻譜分析儀進(jìn)行測(cè)試。而且，在時(shí)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(shí)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(hào)發(fā)生和調(diào)整設(shè)備控制的測(cè)試系統(tǒng)必然能簡(jiǎn)化處理復(fù)雜度并縮短處理時(shí)間(見圖6)。

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

使用I2S信號(hào)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(hào)(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(hào)中的模擬損傷的影響

如果測(cè)試儀能生成并混合多個(gè)信號(hào)，還能用各種音頻信號(hào)對(duì)RF信號(hào)進(jìn)行頻率調(diào)制，它就能組合一些設(shè)計(jì)和制造測(cè)試并得到多個(gè)測(cè)試結(jié)果。通過利用數(shù)字化的測(cè)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(píng)估測(cè)試并能消除設(shè)置或“讀”數(shù)據(jù)中的人為誤差。

Multicom測(cè)試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)FM測(cè)試