基于数据预测的手机总全向灵敏度TIS的快速测试.doc

1 2 周 健 张 丽 （1. 苏州高博软件学院 苏州 215163） （2. 苏州生物医学工程技术研究所 苏州 215163） [2] 小前向链路功率进行积分,测量公式如式（1） 。 TIS≌ 2NM 1 引言 随着无线通信应用的日益广泛，射频特性测试 正逐渐成为手机厂 家以及研 发机构认 可的 测试 项 目。主要包括评估手机整机发射性能的 TRP（总辐射 功率）测试以及评估接收性能的 TIS（总全向灵敏度） 测试。 手机灵敏度 （Sensitivity） 是指误码率（BER，Bit Error Rate） 达到某个规定值时手机需要的最小前向 [1] 链路功率 。通俗地说，即接收到一个多么小的弱信 号，手机仍能正常通信。而 TIS（Total Isotropic Sensi- tivity） 是指手机在立体全方向上接收机的接收灵敏 度的平均值，相对于传导接收机灵敏度，TIS 既考虑 了天线的匹配因素，也考虑了在三维空间的接收机 的接收性能，因此可更全面地衡量手机接收能力。 蜂 窝 通 信 与 互 联 网 协 会（CTIA，Cellular Telecommunication Internet Association） 规定的 TIS 测试方法为大环切面法，需要在 6 个大环切面完成 3D 球坐标测量，并对整个辐射球面每个测量点的最 N-1 M-1 1 1 π移移 蓘 EIS 蓸 兹 ，渍 蔀 + EIS 蓡sin（兹i ） 渍 蓸 兹i ，渍j 蔀 i = 1 j = 0 兹 i j （1） EIS（Effective Isotropic Sensitivity）为有效全向灵 敏度，兹 和 渍 角分别围绕垂直转台平面和平行转台 平面的转轴旋转，N 和 M 为 兹 和 渍 极化方向的取样 点数，N=6，M=12。 2 TIS 测试系统 苏州大学无线辐射测试中心利用标准微波暗室 基于 CITA 标准开发了 GSM 手机的 TIS 自动测试软 件。使用 Agilent8960 无线通信综测仪模拟蜂窝基站 通过 暗室 内 喇叭天 线 与被 测手 机（EUT，Equipment Under Test）建立通信连接，使 EUT 处于语音通话状 态。在标准规定的频段内取高中低三个频率点，进行 BER 测试。逐渐改变 Agilent8960 输出功率，直到 摘 要 手机总全向灵敏度（TIS）是 OTA 测试的重要指标之一。而基于 CTIA 的步进测试法，测试非常耗时。本文 在深入研究基站发射功率和误码率关系的基础上，得出具有一定通用性的拟合函数，进而提出了一种基于数据预 测的 TIS 测试方法。通过编写相应自动测试软件，实现快速测试。该法将大大提高测试效率，有很高的应用和推广 价值。 关键词 总全向灵敏度 误码率 数据预测 快速测试  发和出厂检验测试中的很多不便，亟待解决。 4 快速测试方法 由于传统测试方法收敛速度太慢，本文将介绍 一种新的收敛方法。 使 用 Agilent8960 的“GSM BER TEST”功 能 ，对 标准手机（golden sample）在不同 cell power 处的 BER 进行大量次数手动测量。根据测试数据归纳 BER 和 cell power 之间的含待定系数的数学模型，并验证其 在不同 EUT，不同极化状态及不同频率处的适用性。 测 试 不同 EUT 时 ， 对 该 EUT 进 行 10 个 cell power 处的 BER 测试，再根据这些测试样本点数据， 使用最小二乘法求出数学模型中的待定系数，得出 具有较好拟合效果的函数表达式。再用解方程的方 式预测出 BER 为 2.44%时的 cell power。 4.1 建立数学模型 为了使数学模型精度更高，手动测试时，在 BER 接近 2.44%附近减小测试步长，加大密度，本文用的 是 0.01dB。 使用 Table Curve 软件建立数学模型，得出模型 如下： 射频通信 暗室 EUT 的 BER 到达 附近，记录 EUT 此时的输出电平。 测试系统如图 1 所示。 3 传统测试方法 测试软 件中，需要对 Agilent8960 的信元 功率 （cell power） 值定义一种收敛方法，从而使 EUT 的 BER 落入 附近某个设定区间。由于 EUT 的接收性能 未知，因此对 cell power 的起点值设置不能太小，否 则 会 造 成 某 些 接收 性 能 差 的 EUT 不 能 和 Agi- lent8960 建立通信连接，或者连接后容易掉线。同时， 对 cell power 值降低过程中的收敛步长不能太大，否 则