如何降低TD-SCDMA手機(jī)生產(chǎn)測(cè)試成本

對(duì)于手機(jī)產(chǎn)品，要想使價(jià)格具有竟?fàn)幜?，在設(shè)計(jì)時(shí)采用低成本元器件僅僅是第一步。生產(chǎn)過(guò)程成本，特別是最終測(cè)試過(guò)程中所發(fā)生的成本對(duì)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(huì)低估生產(chǎn)過(guò)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(duì)于生產(chǎn)工程師來(lái)說(shuō)，必須對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行優(yōu)化并設(shè)計(jì)相應(yīng)的測(cè)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(shuō)，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(cè)試并不是要重復(fù)進(jìn)行包括許多軟件測(cè)試的全面的型號(hào)批準(zhǔn)測(cè)試。這是因?yàn)樵谕幌盗兄械牟煌a(chǎn)品之間，軟件并沒(méi)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(duì)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(cè)試對(duì)這些最關(guān)鍵的元器件和電路進(jìn)行充分測(cè)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(cè)試，因此可提高生產(chǎn)力。

當(dāng)然，具體的測(cè)試仍取決于每一設(shè)計(jì)本身的好壞。最簡(jiǎn)單的情況是通過(guò)包括呼叫建立過(guò)程的呼叫模式來(lái)進(jìn)行功能測(cè)試。這種通過(guò)/不通過(guò)(Go/No-Go)測(cè)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(guò)程中產(chǎn)品包裝前的最后階段進(jìn)行這種功能測(cè)試，一般包括對(duì)功率準(zhǔn)確度、頻率誤差和接收器靈敏度的測(cè)量。

如果有獨(dú)立的射頻連接器，那么就可通過(guò)射頻連接器完成這些功能測(cè)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(cè)試連接器并不夠。忽略了天線測(cè)試也不行，因?yàn)檫@樣很可能導(dǎo)致天線焊接不好的情況無(wú)法檢測(cè)出來(lái)。

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(guò)程的最終階段需要通過(guò)額外的電子調(diào)整和校準(zhǔn)過(guò)程來(lái)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(cè)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(guò)程中最常見(jiàn)的調(diào)整過(guò)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(jí)，并且偏差要小、精度要高。因此通信測(cè)試裝置要在所有可能的發(fā)射功率等級(jí)下測(cè)試手機(jī)的輸出功率?？刂朴?jì)算機(jī)將每一測(cè)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(chǔ)起來(lái)。對(duì)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(cè)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(guò)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(jí)，同時(shí)測(cè)試裝置也必須與功率等級(jí)的改變同步，從而使測(cè)試結(jié)果可容易地與相應(yīng)的功率等級(jí)相關(guān)聯(lián)。

對(duì)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(jí)。因此利用測(cè)試裝置模擬基站就可以完全控制功率等級(jí)和時(shí)序，針對(duì)所有給定功率控制等級(jí)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(jí)跳變，然后在測(cè)量結(jié)果中尋找變化的開(kāi)始點(diǎn)。

開(kāi)始測(cè)試

在生產(chǎn)測(cè)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(cè)試以保證元器件和連接工作正常，包括測(cè)試不同情況下的電流來(lái)確定有沒(méi)有短路的情況。在接收電路測(cè)試過(guò)程中，接收信號(hào)強(qiáng)度指示器(RSSI)電路對(duì)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(duì)電子校正電路進(jìn)行調(diào)整。如果測(cè)試失敗，電路板將從生產(chǎn)線中剔除出來(lái)，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(guò)程可能會(huì)耗費(fèi)太長(zhǎng)的時(shí)間。校準(zhǔn)過(guò)程一般要10秒至2分鐘，但如果手機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程中沒(méi)有采取面向測(cè)試的設(shè)計(jì)模式，那么校準(zhǔn)過(guò)程有可能延長(zhǎng)到10分甚至15分鐘時(shí)間。

此外，如果剛開(kāi)始下載的軟件僅包括測(cè)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(cè)試了，主要是測(cè)量發(fā)射電路和接收電路以及總體功能。發(fā)射電路的測(cè)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(cè)試之外再增加更多測(cè)試步驟是不現(xiàn)實(shí)的，因?yàn)閷CB或手機(jī)連接到測(cè)試設(shè)備會(huì)延長(zhǎng)測(cè)試時(shí)間。因此，流水線式測(cè)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(cè)試設(shè)備，但目前大多數(shù)生產(chǎn)工程師都會(huì)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(cè)試的高質(zhì)量全功能測(cè)試裝置有助于在快速變化的環(huán)境中保持穩(wěn)定的測(cè)試環(huán)境，縮短出現(xiàn)問(wèn)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(cè)試裝置本身能夠提供一種測(cè)試語(yǔ)言，這樣就可以在測(cè)試和修理過(guò)程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)試。

根據(jù)目標(biāo)測(cè)試需要，測(cè)試和測(cè)量可以在呼叫模式、非呼叫模式(測(cè)試模式)下進(jìn)行。全面的功能測(cè)試要在呼叫模式下進(jìn)行。為節(jié)約時(shí)間，其它測(cè)試可以在測(cè)試模式下完成。此外，有些測(cè)試設(shè)備還提供了一種簡(jiǎn)化呼叫模式，其中測(cè)試過(guò)程通過(guò)測(cè)試儀和手機(jī)之間的一個(gè)不包括呼叫建立過(guò)程的業(yè)務(wù)通道進(jìn)行。生產(chǎn)中所需要的測(cè)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(cè)試裝置。該通信測(cè)試裝置應(yīng)當(dāng)能夠提供射頻和語(yǔ)音測(cè)試的大多數(shù)功能。此外，目前的發(fā)展趨勢(shì)是采用小型通用測(cè)試系統(tǒng)。此類小型通用測(cè)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。