模块生产测试(校准原理)培训稿

模块生产测试流程DownLoadWriteSNCalibrationFunctionTestWriteIMEIWriteIMEIDownLoad模块软件数据区文件系统、数据区校准数据.Bif文件Mot文件FlashWriteSN•用来对出厂手机进行跟踪的一个15位序列号。•包含有生产批次、日期，型号等信息。•手机SN号被保存在手机的存放生产测试信息的位置。•模块的SN号被保存在模块的校准数据区。Calibration•主要是对手机的射频参数进行调整，具体包括:1.电池电量指示校准。2.自动频率校准（AFC）。3.自动增益控制校准（AGC）。4.接收信号强度指示校准（RSSI）。5.自动功率控制校准（APC）。6.自动功率控制的频率补偿（TX_COMP)。7.在进行校准之前，程序会检查模块的SN号是否已经正确写入。8.校准通过后，程序会在校准数据区写一个通过校准标志。9.所有对SN号,校准标志以及其他校准数据的读写都是通过模块软件来实现的。并且是通过Debug口来实现，不是通过Main(AT指令)口。电池校准流程开始电源输出高限标准电压手机读取电压手机返回数据电源输出低限标准电压手机读取电压手机返回数据操作完成电池校准说明•高限标准电压为4.2v,低限标准电压为3.6v.•上两个电压是手机用来参考的电压、手机的电池电量指示准确与否全在于此。因此，电源必须是特定的电源，电源的输出必须准确。•手机读取电压的操作包括计算机向手机发送校准命令及手机内部启动读数据的过程。•手机返回数据的操作包括手机正确读出电压值，并向计算机返回该数据。自动频率校准（AFC）目的：•为了手机的时钟频率能与外面的网络同步。原理：•AFC_DAC和手机的时钟频率是一个线性关系。所以，自动频率控制可以通过两个参数实现：anominalvaluethegradientoftheVCXO原理图fbMaxfbMin0MultiplierDivisorFrequencyoffsetDACdacMindacMaxtheoreticalnominalvaluenominalvalue-500+500multiplier=dacMax–dacMindivisor=(-1)*(fbMax-fbMin)nominalAfcValue=dacMin+((fbMin*multiplier)/divisor)slopePPB=(divisor/multiplier)*(10/BAND)*((AFC_DAC_MAX_STEPS*1000)/AFC_DAC_SPAN));定义#defineAFC_DAC_SPAN(AFC_DAC_MAX_OUTPUT_MV-AFC_DAC_MIN_OUTPUT_MV)#defineCF_RADIO_MAX_INPUT_MV(2300)/*millivolts*/#defineCF_RADIO_MIN_INPUT_MV(150)/*millivolts*/AFC校准的流程开始初始化AFC_DAC设置高限值手机读取频率偏移值手机返回数据AFC_DAC设置高限值手机读取频率偏移值手机返回数据操作完成AFC校准说明•手机读取频率偏移值的操作包括计算机向手机发送读取命令及手机内部启动读数据的过程。•手机返回数据的操作包括手机正确读出频率偏移值，并向计算机返回该数据。•频率偏移的测量由手机里面的DSP来完成。自动增益控制校准（AGC）目的：确保从天线输入的信号能够被正确的放大，并使模块能够正确的计算出天线输入信号的强度并将这一信号强度报告给基站并显示正确的信号强度给用户。原理：通过测量不同信号强度的信号在接收通路中的信号损耗来得出正确的信号放大表、以及精确的信号强度计算表。信号放大表从-10dbm到-110dbm，每4个dbm对应一不同的信号放大值。总共26个放大值。模块RF在接收的过程中根据接收信号的强度(DSP测量,在开始接收前)自动从26个放大值中选出最合适的放大值。使得信号经过放大后达到基带的信号强度为某一个稳定强度的信号。(放大值的正确选择由DSP来完成)精确的信号强度计算表对应信号放大表里面的每一个放大值，精确的信号强度计算表里面也有一个值与之对应。这个对应的值就是经过某个放大值放大后的信号和信号输入时候的大小的差距。也就是说，信号被准确放大的强度。精确到16分之一dbm.手机的DSP在准确测量好基带接收到的信号强度后，根据精确的信号强度计算表就可以推算出进入手机的实际信号强度是多少。AGC校准的流程开始初始化调整综测仪的信号强度设置对应信号强度的初始放大值读取手机DSP测量到的基带信号强度综测仪的信号强度=-110dbm?NO计算所有对应的两个表的值信号在稳定型号强度的允许的范围内?出错完成操作NO微调放大参数多次微调无效AGC校准说明•初始化操作中包括各参数的初始化设置、综测仪的开启和设置等步骤。其中综测仪应设定为输出调制的射频信号，频率＝中频（GSM为62信道，DCS为698信道），信号强度＝-10dBm+线损。•AGC校准中需要测试综测仪发射的信号强度，测试范围是从-10～-110dBm，测试点依次为-10,-14,-18,……-102,-106,-110dBm,以-4dBm为步长，接收信号强度指示校准（RSSI）。目的：为了使手机报告的信号强度在整个频带范围都很精确。ARFCN[1]RSSI[1]ActualLevel(-62dBm)ObservedLevelFrequencyBandMid-BandARFCN原理：补偿精确信号计算表在不同信道之间的差异RSSI校准的流程开始初始化综合测试仪修改信道参数手机读取信号强度手机返回数据所指定信道测试完毕？计算RSSI值RSSI校准说明•考虑到生产上对每部手机的校准时间的要求，在RSSI的校准中只对指定的7个信道进行。选取的方法是以基本均匀的间隔选择信道。•初始化操作中包括各参数的初始化设置、综测仪的开启和设置等步骤。其中综测仪应设定为输出未调制的射频信号，频率＝指定信道，信号强度＝－62dBm+线损。自动功率控制校准（APC）目的：使手机的发射功率符合GSM05.05规范对手机的每个支持的功率等级的发射功率范围。xScalingFactorUpRampDownRampDataTimePowerRequiredLevelDefinedRampProfileOutputRampProfile原理：APC校准的流程开始初始化手机发射、调整手机发射PCL调整ScalorFactor值使手机发射功率达到期望功率计算ScalorFactor值各个功率等级的ScalorFactor都已经得出？操作完成APC校准说明•初始化操作中包括各参数的初始化设置、综测仪的开启和初始化等步骤。•手机发射,调整手机发射PCL即是把手机设定在中频（GSM为62信道，DCS为698信道），以指定的功率等级发射，如果手机已经在发射状态，修改手机的发射PCL即可（包括给手机发送修改PCL的指令，和手机内部修改的过程）。•手机进入发射状态后，用综测仪对手机发射的信号强度进行测量，并通过GPIB线将数据传送到计算机，计算机进行判断，如超过误差范围，需要重新调整ScalorFactor,改变手机发射功率。PCL和期望的功率范围的关系ScalorFactor和Ramp的关系ramp_p[i]=((scaleFactor*powerRamp_p-ramp[i])14));实际上在发射的时候基带输出的Ramp信号是32个Ramp点的值和ScaleFactor运算后再经过DA转换产生的。2^14=16384.当ScaleFactor=65535的时候，PA输入的Ramp的最高电压大概是1.7V,一般PA输出功率最大的时候输入的电压是1.4v左右。自动功率控制的频率补偿目的：使手机的发射功率符合GSM05.05规范对手机的每个支持的功率等级的发射功率范围。ARFCN[5]RequiredLevelObservedLevelFrequencyBandMid-BandARFCNActualScalingFactorRequiredScalingFactor原理：频率补偿校准的流程开始初始化手机以指定信道发射,大功率发射调整ScalorFactor值使手机发射功率达到期望功率根据ScalorFactor值和APC校准的最高功率等级的ScalorFactor计算频率补偿值所有指定信道测试完？NO完成频率补偿校准说明•初始化操作中包括各参数的初始化设置、综测仪的开启和初始化等步骤。•手机进入发射状态后，用综测仪对手机发射的信号强度进行测量，并通过GPIB线将数据传送到计算机，计算机进行判断，如超过误差范围，需要重新调整手机发射功率。校准程序原理读配置文件根据配置文件打开、初始化综测仪、初始化电源连接手机、使手机进入测试状态读SN号，判断手机是否有SN电池电量指示校准AFC校准AGC校准RSSI校准APC校准频率补偿校准写校准数据到手机完成手机校准数据•手机Flash里一个64k大小的数据区被分配为校准数据区，手机的校准数据从这个数据区的开头开始存放。•手机的校准数据包括：电池电量校准数据、AFC校准数据、AGC校准数据、RSSI校准数据、APC校准数据、频率补偿校准数据、IMEI号码的后七位,以及其他一些项目。•手机的所有校准数据一旦被写入到手机就不可以修改，除非重新擦除Flash里面的这个64k的数据块，再重新写入新的校准数据。•校准数据项没有被写入到手机时，手机软件自动调用软件本身包含的缺省值。•校准时手机Flash里面原有的校准数据将被擦除掉，然后再写入新的校准数据。FunctionTest•主要是测试手机的一些射频指标,具体包括：1.峰值功率(PeakPower)(参考GSM05.054.1.1)。2.功率时间模板(BurstMask)。(参考GSM05.05附录B)3.峰值相位误差(PeakPhaseError)。(+/-20)4.均方根相位误差(RMSPhaseError)。(+/-5)5.频率误差(FreqError)。(0.1ppm)(GSM05.106.1)6.灵敏度（Ber)。(-102,%2.439)(GMM05.056.2)7.接收信号强度(RXLevel)。(GSM05.088.1.2)8.开关谱（SwitchSpectrum)。(GSM05.054.2.2)9.调制谱(ModuationSpectrum)。(GSM05.054.2.1)以上测试项目在要测试的信道上进行测试。功率时间模板RxLevel开关谱调制谱调制谱IMEI•IMEI即InternationalMobileEquipmentIdentity（国际移动设备身份）的简称，也被称为串号，它的最大功能是用来协助辨别手机身份真伪。•其格式为TAC(6)＋FAC(2)＋SNR(6)＋SP(1)（TAC即TypeApprovalCode，为设备型号核准号码；FAC即FinalAssemblyCode，为最后装配号码；SNR即SerialNumber，为出厂序号；SP即SpareNumber，为备用号码,用来做校验位，按GSM02.16生成。•TAC和FAC被固定在手机的软件里面，无法修改,要修改的话须重新下载软件。•SNR和SP保存在手机的校准数据区,写IMEI号码实际上是向手机的校准数据区写IMEI号码的最后7位数。