如何降低TD-SCDMA手機(jī)生產(chǎn)測試成本

對于手機(jī)產(chǎn)品，要想使價(jià)格具有竟?fàn)幜Γ谠O(shè)計(jì)時(shí)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(jià)格有同樣重要的影響。而且，設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)工程師必須密切協(xié)作才能保證準(zhǔn)確達(dá)到生產(chǎn)成本目標(biāo)。

對于生產(chǎn)工程師來說，必須對生產(chǎn)流程進(jìn)行優(yōu)化并設(shè)計(jì)相應(yīng)的測試流程才能保證生產(chǎn)出的產(chǎn)品滿足技術(shù)指標(biāo)要求：也就是說，硬件元器件工作正常，并且正確連接和校準(zhǔn)。然而，生產(chǎn)測試并不是要重復(fù)進(jìn)行包括許多軟件測試的全面的型號批準(zhǔn)測試。這是因?yàn)樵谕幌盗兄械牟煌a(chǎn)品之間，軟件并沒有什么變化。

眾所周知，時(shí)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(guān)鍵的元器件和電路。然后，盡量設(shè)計(jì)出不重復(fù)的測試對這些最關(guān)鍵的元器件和電路進(jìn)行充分測試，保證手機(jī)在出廠時(shí)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。此外，在手機(jī)生命期中也不再需要單獨(dú)的故障排除測試，因此可提高生產(chǎn)力。

當(dāng)然，具體的測試仍取決于每一設(shè)計(jì)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(jìn)行功能測試。這種通過/不通過(Go/No-Go)測試通常覆蓋了手機(jī)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(jìn)行這種功能測試，一般包括對功率準(zhǔn)確度、頻率誤差和接收器靈敏度的測量。

如果有獨(dú)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(diǎn)是準(zhǔn)確度高，重復(fù)性好。然而，僅僅提供一個(gè)測試連接器并不夠。忽略了天線測試也不行，因?yàn)檫@樣很可能導(dǎo)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(jià)元器有可能進(jìn)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(diào)整和校準(zhǔn)過程來達(dá)到所需要的精度。因此，采用這種方法時(shí)需要在元器件成本以及測量和調(diào)整所增加的額外成本之間進(jìn)行平衡。

在手機(jī)生產(chǎn)過程中最常見的調(diào)整過程就是功率放大器的調(diào)整，這是因?yàn)楣β史糯笃鞯脑鲆娼?jīng)常是非線性的。手機(jī)的發(fā)射功率必須遵守標(biāo)準(zhǔn)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(jī)的輸出功率。控制計(jì)算機(jī)將每一測量數(shù)值與歸一化輸出功率進(jìn)行比較，計(jì)算出校正值并發(fā)送給手機(jī)，手機(jī)將校正值存儲起來。對于手機(jī)所支持的每一頻段，都要在其中幾個(gè)頻點(diǎn)重復(fù)進(jìn)行這種測試。

由于需要在6至12個(gè)頻點(diǎn)校準(zhǔn)輸出功率水平，因此整個(gè)過程可能非常耗費(fèi)時(shí)間，并有可能在生產(chǎn)線上形成一個(gè)成本很高的瓶頸。所以，手機(jī)必須能夠盡可能快地遍歷所有功率等級，同時(shí)測試裝置也必須與功率等級的改變同步，從而使測試結(jié)果可容易地與相應(yīng)的功率等級相關(guān)聯(lián)。

對于GSM手機(jī)，實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的一種方法是利用GSM手機(jī)的這樣一種特點(diǎn)，即在給定的條件下，GSM手機(jī)必須以規(guī)定的速度(即在規(guī)定的時(shí)間內(nèi))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(shí)序，針對所有給定功率控制等級給出一個(gè)實(shí)際功率水平表。另一種方式是隨機(jī)啟動(dòng)功率等級跳變，然后在測量結(jié)果中尋找變化的開始點(diǎn)。

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(jìn)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(qiáng)度指示器(RSSI)電路對于保證準(zhǔn)確的增益非常重要。RSSI電路一般都需要校準(zhǔn)。最后，要對電子校正電路進(jìn)行調(diào)整。如果測試失敗，電路板將從生產(chǎn)線中剔除出來，進(jìn)入修理循環(huán)。

調(diào)整和校準(zhǔn)設(shè)備要有足夠的速度和精度，否則校準(zhǔn)過程可能會耗費(fèi)太長的時(shí)間。校準(zhǔn)過程一般要10秒至2分鐘，但如果手機(jī)的設(shè)計(jì)過程中沒有采取面向測試的設(shè)計(jì)模式，那么校準(zhǔn)過程有可能延長到10分甚至15分鐘時(shí)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(yīng)用。當(dāng)軟件和所有外殼也安裝好之后，就可以進(jìn)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(diào)制質(zhì)量。

在這兩步測試之外再增加更多測試步驟是不現(xiàn)實(shí)的，因?yàn)閷CB或手機(jī)連接到測試設(shè)備會延長測試時(shí)間。因此，流水線式測量的價(jià)值不大。當(dāng)然也可以在其它生產(chǎn)步驟中安裝不同類型的測試設(shè)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(shù)測試的高質(zhì)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(shí)進(jìn)行故障追蹤所需要的時(shí)間并盡量減少所需要的備用設(shè)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測試。

根據(jù)目標(biāo)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(jìn)行。全面的功能測試要在呼叫模式下進(jìn)行。為節(jié)約時(shí)間，其它測試可以在測試模式下完成。此外，有些測試設(shè)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(jī)之間的一個(gè)不包括呼叫建立過程的業(yè)務(wù)通道進(jìn)行。生產(chǎn)中所需要的測試設(shè)備應(yīng)當(dāng)包括一個(gè)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(yīng)當(dāng)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(shí)還包括電源和電流表。