Cascade探针台之芯片的射频测试解决方案
关于微带结构、管壳或大Pitch间距芯片的射频测试解决办法由于探针台越来越多的普及，同时外加在片测试的精确度极高，所以现在很多高校、研究所开始在Cascade系列的机台上测试非芯片的结构，如：微组装中使用的微带结构、承载芯片的管壳、键合后的芯片等，这些都会有一个较为常见的问题，就是射频测试中要是希望达到50G时，“GS”或“GSG”探针的”G”与”S”探针的中心点间距最好小于200um，但是由于各种工艺导致有时候会大于200，甚至有些是在1mm以上，或是有些微带线的“G”与“S”不在同一平面上，下面我将推荐大家一种方法解决这个问题。CC
由于射频探针都是共面波导的结构，如下图中ACP探针，边缘的“G”和中心导体贴焊上的“S”均在同一平面上，所以测试不在同一平面的微带结构会是一种挑战。
经过反复尝试，我们首先生产一块芯片，芯片如下图，芯片正面画有G、S、G三个PAD，每个PAD宽为70um，中心点间距150um，且S长度较长，这是为了方便后期S端和微带上的S进行键合。
芯片正面芯片背面
由于微带结构中S在上层，G在背面，为了将其转化为共面波导，所以我们的芯片在工艺生产上是：两侧的G是和芯片背面的G进行联通的，但是S只是表面。
然后拿一块导电的基板将芯片靠近微带结构一起烧结起来，这样芯片背面的“G”就和微带结构的“G”联通了，然后通过金色结合将微带结构的“S”端口键合在芯片的“S”上，这样既可实现较为庞大的微带结构利用探针台的测试，如下图：
键合
同理，如果是较为庞大的管壳，“G”与“S”间距在200um以上，那么就直接在芯片正面生产“GSG”结构且无需和背部相连，然后通过键合将每一个G和S与管壳上的G与S进行相连即可完成测试。
如果大家需要更加精确的测试也可在生产芯片的时候再生产一组开路、短路、延迟，这样即可实现去嵌，得到一个纯净的DUT参数，详情可直接与我们联系。
希望本文对大家有帮助，感谢！
射频电路调试测试流程
射频电路调试测试流程（准备阶段） 射频电路的调试作为通信整机研发工作中的重要一环，工作量非常大，几乎所有电路都需要调试，为了提高效率，需要对调试环境、调试方法等进行规范。 环境准备如下 1、防静电 佩戴“静电手环”，并良好接地，若着化纤、羊毛、羽绒服装，外层需加穿防静电服，或防辐射服；小功率、低电压、高频率、小封装的器件均ESD敏感，最容易被ESD击穿的射频器件：RF开关，其次是LNA；所有仪器，开机使用前必须将机壳良好接地；2、电源 稳压电源接入负载前，先校准输出电压，电压等于负载的额定电压； 3、仪器保护 为安全起见：只要射频功率大于20dBm，射频信号源（30dBm）、频谱分析仪(27dBm)、信号源分析仪（23dBm）输入端必须级联同轴衰减器，一般情况下，5W 5dB衰减器为常态配置，若测试功放模块需根据实际输出功率大小配置合适的衰减器； 4、仪器设置 射频信号源：Keysight输出功率<13dBm，R&S输出功率<18dBm，若超出，输出功率可能小于显示值，需实测并进行补偿； 频谱分析仪：屏幕显示的有效动态范围，FSV约70dB，FSW约80dB；仪器的线性输入功率<-3dBm，超出会恶化待测IM3（ACLR）、谐波，应选择合适的内部/外部衰减值； 矢量网络分析仪：仪器的IF带宽决定噪声，测无源器件的带外抑制，应适当降低IF带宽；调测任何电路，必须保证输出功率 目录 1GSM部分 (1) 1.1常用频段介绍 (1) 1.2 发射(transmitter )指标 (2) 1.2.1发射功率 (2) 122 发射频谱(Output RF spectrum 1.2 发射(transmitter)指标 1.2.1发射功率 定义：发射机载波功率是指在一个突发脉冲的有用信息比特时间上内，基站传送 到手机天线或收集及其天线发射的功率的平均值。 测量目的：测量发射机的载波输出功率是否符合GSM规范的指标。如果发射功 率在相应的级别达不到指标要求，会造成很难打出电话的毛病，即离基站近时容易打出而离基站远时打出困难，往往表现出发射时总是提示用户重拨号码。如果 发射功率在相应的级别超出指标的要求，则会造成邻道干扰。 测试方法： 手机发射部分由发射信号形成电路、功率放大电路、功率控制电路三个单元组成。 GSM频段分为124个信道，功率级别为5----33dBm,即卩LEVEL5--LEVEL19共15 个级别；DCS频段分为373个信道(512----885)，功率级别为0----30dBm,即LEVEL0---LEVEL15共15个级别；每个信道有15个功率等级，测试时选上、中、下三个信道对每个功率等级进行测试，每个功率等级以2dBm增减。 功率控制：由于手机不断移动，手机和基站之间的距离不断变化，因此手机的发射功率不是固定不变的，基站根据距离远近的不同向手机发出功率级别信号，手机收到功率级别信号后会自动调整自身的功率，离基站远时发射功率大，离基站 近时发射功率小。具体过程如下：手机中的数据存储器存放有功率级别表，当手 机收到基站发出的功率级别要求时，在CPU的控制下，从功率表中调出相应的 功率级别数据，经数/模转换后变成标准的功率电平值，而手机的实际发射功率经取样后也转换成一个相应的电平值，两个电平比较产生出功率误差控制电压，去调节发射机激励放大电路、预放、功放电路的放大量，从而使手机的发射功率调整到要求的功率级别上。 测试指标： DCS1 800 Power con trol Nomi nal Output Toleranee (dB) for con diti ons 射频指标 1）频率误差 定义:发射机的频率误差是指测得的实际频率与理论期望的频率之差。它是通过测量手机的I/Q信号并通过相位误差做线性回归，计算该回归线的斜率即可得到频率误差。频率误差是唯一要求在衰落条件下也要进行测试的发射机指标。 测试目的:通过测量发射信号的频率误差可以检验发射机调制信号的质量和频率稳定度。频率误差小，则表示频率合成器能很快地切换频率，并且产生出来的信号足够稳定。只有信号频率稳定，手机才能与基站保持同步。若频率稳定达不到要求（±0.1ppm），手机将出现信号弱甚至无信号的故障，若基准频率调节范围不够，还会出现在某一地方可以通话但在另一地方不能正常通话的故障。 条件参数: GSM频段选1、62、124三个信道，功率级别选最大LEVEL5；DCS频段选512、698、885三个信道，功率级别选最大LEVEL0进行测试。GSM频段的频率误差范围为+90HZ ——-90HZ，频率误差小于40HZ时为最好，大于40HZ小于60HZ时为良好，大于60HZ 小于90HZ时为一般，大于90HZ时为不合格；DCS频段的频率误差范围为+180HZ——-180HZ，频率误差小于80HZ时为最好，大于80HZ小于100HZ时为良好，大于100HZ小于180HZ时为一般，大于180HZ时为不合格。 2)相位误差 定义:发射机的相位误差是指测得的实际相位与理论期望的相位之差。理论上的相位轨迹可根据一个已知的伪随机比特流通过0.3 GMSK脉冲成形滤波器得到。相位轨迹可看作与载波相位相比较的相位变化曲线。连续的1将引起连续的90度相位的递减，而连续的0将引起连续的90度相位的递增。 峰值相位误差表示的是单个抽样点相位误差中最恶略的情况，而均方根误差表示的是所有点相位误差的恶略程度，是一个整体性的衡量。 测试目的:通过测试相位误差了解手机发射通路的信号调制准确度及其噪声特性。可以看出调制器是否正常工作，功率放大器是否产生失真，相位误差的大小显示了I、Q数位类比转换器和高斯滤波器性能的好坏。发射机的调制信号质量必须保持一定的指标，才能当存在着各种外界干扰源时保持无线链路上的低误码率。 测试方法:在业务信道（TCH）激活PHASE ERROR即可观测到相位误差值。测试时通过综合测试仪MU200产生比特流进行调制后送给手机，并指令手机处于环回模式。然后去捕捉手机的一个突发信号，对其进行均匀相位抽样，抽样周期为调制信号周期的1/2，最后根据抽样的正常突发中的样点计算出相位轨迹和误差。 测试条件:GSM频段选1、62、124三个频道，功率级别选最大LEVEL5；DCS频段选512、 RFID相关射频芯片基本介绍与应用 （一）RC530 概述：RC530是NXP 公司出品的应用与13.56MHz非接触式通信中高集成读卡IC系列中的一员，该芯片完全集成了在13.56MHz下所有类型的被动非接触式通信方式和协议。MFRC530支持ISO14443A所有的层。RC530的外围电路入图所示。该电路由接收电路和单片机接口电路两部分组成。由于RC530内部接收部分使用一个受益于副载波双边带的概念装入卡响应的调整。推荐使用内部产生的VMID电势作为RX脚的输入电势。为了提供一个稳定的参考电压，必须在VIMD脚接一个对地的电容C9,RX和VMID必须连接一个分压IC卡将回复自己UID，如果没有碰撞阅读器将收到完整的电路由R9,R10构成，而且天线与分压器间还需要用一个电容C10串接。由于IC卡工作在13.56Mhz下。石英晶体在产生用于驱动RC530和天线的13.56Mhz时钟时，还会产生更高频率的谐波。因此必须加上由 L1,L2,C11,C13组成的低通滤波电路。 （二）MF RC531 概述MF RC531 是应用于13.56MHz 非接触式通信中高集成读写卡芯片系列中的一员。该读写卡芯片系列利用了先进的调制和解调概念，完全集成了在13.56MHz 下所有类型的被动非接触式通信方式和协议。芯片管脚兼容MF RC500、MF RC530 和SL RC400。MF RC531 支持ISO/IEC14443A/B 的所有层和MIFARE? 经典协议，以及与该标准兼容的标准。支持高速MIFARE?非接触式通信波特率。内部的发送器部分不需要增加有源电路就能够直接驱动近操作距离的天线（可达100mm）。接收器部分提供一个坚固而有效的解调和解码电路，用于ISO14443A 兼容的应答器信号。数字部分处理ISO14443A 帧和错误检测（奇偶＆CRC）。此外，它还支持快速CRYPTO1 加密算法，用于验证MIFARE 系列产品。与主机通信模式有8 位并行和SPI 模式，用户可根据不同的需求选择不同的模式，这样给读卡器/终端的设计提供了极大的灵活性。 特性 高集成度的调制解调电路； 采用少量外部器件，即可输出驱动级接至天线； 最大工作距离100mm； 支持ISO/IEC14443 A/B 和MIFARE? 经典协议； 支持非接触式高速通信模式，波特率可达424kb/s； 采用Crypto1 加密算法并含有安全的非易失性内部密匙存储器；? 管脚兼容MF RC500、MF RC530 和SL RC400； 与主机通信的2 种接口：并行接口和SPI，可满足不同用户的需求 自动检测微处理器并行接口类型； 灵活的中断处理； 64 字节发送和接收FIFO 缓冲区； 带低功耗的硬件复位； 可编程定时器； 唯一的序列号； 用户可编程初始化配置； 面向位和字节的帧结构； 数字、模拟和发送器部分经独立的引脚分别供电； 内部振荡器缓存器连接13.56MHz 石英晶体； 双频段GSM/DCS移动电话射频指标分析 2003-7-14 [摘要]本文对GSM移动电话的射频指标进行了分析，并讨论了改进办法。其中一些测试及提高射频指标的方法是从实践经验中总结出来的，有一定的参考价值。第一部分对各射频指标作了简要介绍。第二部分介绍了射频指标的测试方法。第三部分介绍了一些提高射频指标的设计和改进方法。 1 射频(RF)指标的定义和要求 1.1 接收灵敏度（Rx sensitivity） (1)定义 接收灵敏度是指收信机在满足一定的误码率性能条件下收信机输入端需输入的最小信号电平。衡量收信机误码性能主要有帧删除率(FER)、残余误比特率(RBER)和误比特率(BER)三个参数。这里只介绍用残余误比特率(RBER)来测量接收灵敏度。 残余误比特率(RBER)的定义为接收到的错误比特与所有发送的的数据比特之比。 (2)技术要求 ●对于GSM900MHz频段 接收灵敏度要求：当RF输入电平为-102dBm(分贝)时，RBER不超过2%。测量时可测试实际灵敏度指标。根据多款移动电话的测试结果来看：当RBER＝2%时，若RF输入电平为-l09~-l07dBm，则接收灵敏度为优；若RF输入电平为-l07~l05dBm，则接收灵敏度为良好；若RF输入电平为 -105~-l02dBm，则接收灵敏度为一般；若RF输入电平＞-l02dBm，则接收灵敏度为不合格。 ●对于DCSl800MHz频段 接收灵敏度要求：当RF输入电平为-l00dBm，RBER不超过2%。测量时可测试实际灵敏度指标。根据多款移动电话的测试结果来看：当RBER＝2%时，若RF输入电平为-l08~-105dBm，则接收灵敏度为优；若RF输入电平为-105~ -l03dBm，则接收灵敏度为良好；若RF输入电平为-l03~ -100dBm，则接收灵敏度为一般；若RF输入电平为＞-l00 dB mm，则接收灵敏度为不合格。 1．2频率误差Fe、相位误差峰值Pepeak、相位误差有效值PeRMS (1)定义 测量发射信号的频率和相位误差是检验发信机调制信号的质量。GSM调制方案是高斯最小频移键控(GMSK)，归一化带宽为BT＝0.3。 发射信号的相位误差定义为：发信机发射信号的相位与理论上最好信号的相位之差。理论上的相位轨迹可根据一个己知的伪随机比特流通过GMSK脉冲成形滤波器得到。 WCDMA主要射频指标测试经验总结 本文档列写了在使用Agilent 8960进行WCDMA射频各项测试的简要测试方法及步骤，注意事项和相关归纳总结，敬请参考。 一、测试前的设置 1．选择前面板上的“CALL SETUP” 2．按下F1键，把Operating Mode选择成“Cell Off” NOTE: 若不在CELL OFF状态下，有些参数无法设置 3．按More键，把页面切换到第二页，共四页。“2 of 4”4．按下F2，设置Cell Parameter --- 设置“BCCH Update Page” 到“Auto”状态 --- 设置“ATT Flag State” 到“set”状态 --- 按下F6，关闭当前窗口 5、按下F4设置“Uplink Parameters” --- 设置“Maximum Uplink Transmit Power Level”到24dBm --- 按下F6，关闭当前窗口 6、按下前面板左边的“More”切换页面到第一页，“1 of 4” 7、按下F1，设置“Operating Mode”到“Active Cell” 8、按下F7，设置“Cell Power”到－93dBm/3.84MHz 9、手机开机，等待手机registration 注：1、“security settings” 要依据UE的要求，通常情况应设置为“Auth.&Int” NOTE: 使用小白卡，在8960关闭鉴全的情况下，依然可以注册，并且模块本身也应使用QPST关闭鉴全，若默认已关闭无需操作。 2、假如UE用的是Qualm chipset,就必须把“RLC Reestablish”设置成“Off” 射频芯片测试简介 射频/无线芯片相信各位射频工程师们都用的挺多的了，本文会介绍几种基本测试供大家参考，如果有写得不对的地方还请大家批评指正！射频/无线系统会同时包含一个发射器和接收器分别用于发送和接收信号。我们先介绍发射器的测试基础，接下来再介绍接收器的测试基础。 发射器测试基础 如图1所示，数字通信系统发射器由以下几个部分构成： CODEC（编码/解码器） 符号编码 基带滤波器（FIR） IQ调制 上变频器（Upconverter） 功率放大器 CODEC使用数字信号处理方法（DSP）来编码声音信号，以进行数据压缩。它还完成其它一些功能，包括卷积编码和交织编码。卷积编码复制每个输入位，用这些冗余位来进行错误校验并增加了编码增益。交织编码能让码位错误分布比较均匀，从而使得错误校验的效率更高。符号编码把数据和信息转化为I/Q信号，并把符号定义成某个特定的调制格式。基带滤波和调制整形滤波器通过修整I/Q调制信号的陡峭边沿来提高带宽的使用效率。 IQ调制器使得I/Q信号相互正交（积分意义上），因此它们之间不会相互干扰。IQ调制器的输出为是IQ信号的组合，就是一个单一的中频信号。该中频信号经过上变频器转换为射频信号后，再通过放大后进行发射。 图1、通用数字通信系统发射器的简单模块图 先进的数字信号处理和专用应用芯片技术提高了数字系统的集成度。现在一块单一的芯片就集成了从ADC转换到中频调制输出的大部分功能。因此，模块级和芯片级的射频测试点会减少很多，发射器系统级和天线端的测试和故障分析就变得更加重要。 发射器的主要测试内容 信道内测试 信道内测试采用时分复用或者码分复用的方法来测试无线数字电路。复用指的是频率或者空间上的复用等。在时分多址（TDMA）技术中，一个信道可以定义为在一系列重复出现的帧里面特定的频段和时隙，而在码分多址（CDMA）技术中，信道定义为特定的码段和频段。信道内和信道外这两个术语指的是我们所感兴趣的频段（频率信道），而不是指频率带宽内信道的时隙或者码段。 发射器信道带宽是最先进行的测试，它决定了发射器发射信号的频谱特性。通过频谱的形状和特性可以发现设计上的许多错误，并能大概推算出系统符号速率的错误率。 载波频率测试用于测试可能引起相邻频段信道干扰或影响接收器载波恢复的频率误差。在大多数调制方式中，载波频率应处于频谱的中心。可以通过计算3dB带宽来判断中心频率。 信道功率测试用于测试有用信号在频率带宽内的平均能量。它通常定义为有用信号能量在信号频率带宽内的平均值，实际的测量方法随着不同的标准会有所不同。无线系统必须保证每个环节消耗的能量最少，这样的目的主要有两个：一是可以减少系统的整体干扰，二是能延长便携系统电池的使用寿命。因此，必须严格地控制输出功率。在CDMA系统中，为了达到最大的容量，系统总的干扰容限也严格限制了每个单个移动单元的功率。精确发射功率控制对系统的容量，覆盖范围和信号质量至关重要。 占用带宽跟信道功率密切相关，定义为给定总调制信号功率的百分比所覆盖多少频谱。 时间测试常用于TDMA系统中的突发信号测试。这些测试主要用来评估载波包络是否能满足预期的要求，它们包括了突发信号宽度，上升时间，下降时间、开启时间、关闭时间、峰值功率、发射功率、关闭功率以及占空比等。时间测试可以保证相邻频率信道之间的干扰以及信号开启或者关闭的时隙切换时的干扰最小。 调制品质的测试通常涉及到发射信号的精确解调并与理想的数学计算出来的发射信号或参考信号进行比较。实际的测量随着不同的调制方式和不同的标准会有不同的方法。 误差矢量幅度（EVM）是应用最广泛的数字通信系统调制品质参数，它采样发射器的输出端的输出信号，获得实际信号的轨迹。通常把输出信号解调后得到一个参考信号。矢量误差是指某个时间理想的参考信号与实际所测的信号的差别，是一个包含幅度分量和相位分量的复数。通常，EVM会采用最大的符号幅度分量或者平均符号功率的平方根。 I/Q偏置（固有偏置origin offsets）是由I/Q信号的直流偏置引起的，可能会导致载波反 常用射频指标 测试大纲 通信对抗 2015/10/30 Ver. 1.0 目录 目录1 1.1dB压缩点（P1dB） (1) 1.1基本概念 (1) 1.2测量方法 (1) 2.三阶交调（IP3） (2) 2.1基本概念 (2) 2.2测量方法 (3) 3.三阶互调（IM3） (4) 3.1基本概念 (4) 3.2测量方法 (5) 3.2.1直接测量 (5) 3.2.2间接法 (5) 4.噪声系数（NF） (5) 4.1基本概念 (5) 4.2测量方法 (6) 4.2.1使用噪声系数测试仪 (6) 4.2.2增益法 (6) 4.2.3Y因数法 (8) 4.2.4测量方法小结 (10) 5.灵敏度 (10) 5.1基本概念 (10) 5.2测量方法 (11) 5.2.1间接法-噪声系数法测量 (11) 5.2.2直接法-临界灵敏度测量 (11) 6.镜频抑制 (11) 6.1基本概念 (11) 6.2测量方法 (12) 7.相位噪声 (13) 7.1基本概念 (13) 7.2测量方法 (13) 7.2.1基于频谱仪的相位噪声测试方法 (13) 1.1dB压缩点（P1dB） 1.1基本概念 射频电路（系统）有一个线性动态范围，在这个范围内，射频电路（系统）的输出功率随输入功率线性增加，即输出功率P out– P in = G，输出信号的功率步进等于输入信号的功率步进ΔP out = ΔP in，这种射频电路（系统）称之为线性射频电路（系统），这两个功率之比就是功率增益G。 随着输入功率的继续增大，射频电路（系统）进入非线性区，其输出功率不再随输入功率的增加而线性增加，也就是说，其输出功率低于小信号增益所预计的值。当输出功率满足P out– P in = G – 1时，对应的P out即为输出1dB压缩点，对应的P in即为输入1dB压缩点。 通常把增益下降到比线性增益低1dB 时的输出功率值定义为输出功率的1dB 压缩点，用P1dB表示（图1）。典型情况下，当功率超过P1dB时，增益将迅速下降并达到一个最大的或完全饱和的输出功率，其值比P1dB大3dB～4dB。 1dB压缩点愈大，说明射频电路（系统）线性动态范围愈大。 图 1 输出功率随输入功率的变化曲线 1.2测量方法 频谱仪直接测量。 1，DUT的输入端连接信号源，输出端连接频谱仪； 2，将输入信号的功率由小至大缓慢增加，并记录输入功率、输出功率极其 常用无线射频芯片目录 CC1000PWR 超低功率射频收发器 CC1010PAGR 射频收发器和微控制器 CC1020RSSR 射频收发器 CC1021RSSR 射频收发器 CC1050PWR 超低功率射频发送器 CC1070RSQR 射频发送器 CC1100RTKR 多通道射频收发器 CC1101RTKR 低于1GHz射频收发器 CC1110F16RSPR 射频收发片上系统 CC1110F32RSPR 射频收发片上系统 CC1110F8RSPR 射频收发片上系统 CC1111F16RSPR 射频收发片上系统 CC1111F32RSPR 射频收发片上系统 CC1111F8RSPR 射频收发片上系统 CC1150RSTR 多通道射频发送器 CC2400RSUR 多通道射频发送器 CC2420RTCR 2.4GHz射频收发器 CC2420ZRTCR 2.4GHz射频收发器 CC2430F128RTCR ZigBee?芯片 CC2430ZF128RTCR ZigBee?芯片 CC2431RTCR 无线传感器网络芯片 CC2431ZRTCR 无线传感器网络芯片 CC2480A1RTCR 2.4GHzZigBee处理器 CC2500RTKR 2.4GHz射频收发器 ? CC2510F16RSPR 2.4GHz无线电收发器 CC2510F32RSPR 2.4GHz无线电收发器 CC2510F8RSPR 2.4GHz无线电收发器 CC2511F16RSPR 2.4GHz无线电收发器 CC2511F32RSPR 2.4GHz无线电收发器 CC2511F8RSPR 2.4GHz无线电收发器 CC2520RHDR 射频收发器 CC2530F128RHAR 射频收发器 CC2530F256RHAR 射频收发器 CC2530F64RHAR 射频收发器 CC2550RSTR 2.4GHz发送器 CC2590RGVR 2.4GHz射频前端芯片 CC2591RGVR 2.4GHz射频前端芯片 CCZACC06A1RTCR 2.4GHZ ZigBee芯片 TRF7900APWR 27MHz双路接收器 TRF6900APT 射频收发器 TRF6901PTG4 射频收发器 TRF6901PTRG4 射频收发器 1 射频(RF)指标的定义和要求 1.1 接收灵敏度（Rx sensitivity） (1)定义 接收灵敏度是指收信机在满足一定的误码率性能条件下收信机输入端需输入的最小信号电平。衡量收信机误码性能主 要有帧删除率(FER)、残余误比特率(RBER)和误比特率(BER)三个参数。这里只介绍用残余误比特率(RBER)来测量接收灵敏 度。 残余误比特率(RBER)的定义为接收到的错误比特与所有发送的的数据比特之比。 (2)技术要求 ●对于GSM900MHz频段 接收灵敏度要求：当RF输入电平为一102dBm时，RBER不超过2％。测量时可测试实际灵敏度指标。根据多款移动电话的 测试结果来看：当RBER＝2％时，若RF输入电平为-l09一l07dBm，则接收灵敏度为优；若RF输入电平为-l07一l05dBm，则接 收灵敏度为良好；若RF输入电平为-105一l02dBm，则接收灵敏度为一般；若RF输入电平＞-l02dBm，则接收灵敏度为不合 格。 ●对于DCSl800MHz频段 接收灵敏度要求：当RF输入电平为-l00dBm，RBER不超过2％。测量时可测试实际灵敏度指标。根据多款移动电话的测 试结果来看：当RBER＝2％时，若RF输入电平为一l08一-105dBm，则接收灵敏度为优；若RF输入电平为一105-- -l03dBm， 则接收灵敏度为良好；若RF输入电平为-l03一-100dBm，则接收灵敏度为一般；若RF 输入电平为＞-l00 dB mm，则接收灵 敏度为不合格。 1．2频率误差Fe、相位误差峰值Pepeak、相位误差有效值PeRMS (1)定义 测量发射信号的频率和相位误差是检验发信机调制信号的质量。GSM调制方案是高斯最小移频键控(GMSK)，归一化带宽 为BT＝0．3。 发射信号的相位误差定义为：发信机发射信号的相位与理论上最好信号的相位之差。理论上的相位轨迹可根据一个己 知的伪随机比特流通过GMSK脉冲成形滤波器得到。 频率误差定义为考虑了调制和相位误差的影响以后，发射信号的频率与该绝对射频频道号(ARFCH)对应的标称频率之间 的差。它通过相应误差做线性回归，计算该回归线的斜率即可得到频率误差(因为ω＝θ/t)相位误差峰值Pepeak是离该回 归线最远的值。相位误差有效值PeRMS即相位误差均方根值，是所有点的相位误差和其线性回归之间的差的均方根值。 (2)技术要求 ●对于GSM900MHz频段 ①频率误差Fe 若Fe＜40Hz，则频率误差为优； 常用无线射频芯片目录CC1000PWR 超低功率射频收发器 CC1010PAGR 射频收发器和微控制器 CC1020RSSR 射频收发器 CC1021RSSR 射频收发器 CC1050PWR 超低功率射频发送器 CC1070RSQR 射频发送器 CC1100RTKR 多通道射频收发器 CC1101RTKR 低于1GHz射频收发器 CC1110F16RSPR 射频收发片上系统 CC1110F32RSPR 射频收发片上系统 CC1110F8RSPR 射频收发片上系统 CC1111F16RSPR 射频收发片上系统 CC1111F32RSPR 射频收发片上系统 CC1111F8RSPR 射频收发片上系统 CC1150RSTR 多通道射频发送器 CC2400RSUR 多通道射频发送器 CC2420RTCR 射频收发器 CC2420ZRTCR 射频收发器 CC2430F128RTCR ZigBee芯片 CC2430ZF128RTCR ZigBee芯片 CC2431RTCR 无线传感器网络芯片 CC2431ZRTCR 无线传感器网络芯片CC2480A1RTCR 处理器 CC2500RTKR 射频收发器 CC2510F16RSPR 无线电收发器 CC2510F32RSPR 无线电收发器 CC2510F8RSPR 无线电收发器 CC2511F16RSPR 无线电收发器 CC2511F32RSPR 无线电收发器 CC2511F8RSPR 无线电收发器 CC2520RHDR 射频收发器 CC2530F128RHAR 射频收发器 CC2530F256RHAR 射频收发器 CC2530F64RHAR 射频收发器 CC2550RSTR 发送器 CC2590RGVR 射频前端芯片 CC2591RGVR 射频前端芯片CCZACC06A1RTCR ZigBee芯片TRF7900APWR 27MHz双路接收器TRF6900APT 射频收发器 TRF6901PTG4 射频收发器 TRF6901PTRG4 射频收发器 TRF6903PTG4 射频收发器 姚方华李航广州南方高科有限公司 [摘要]本文对GSM移动电话的射频指标进行了分析，并讨论了改进办法。其中一些测试及提高射频指标的方法是从实践经验中总结出来的，有一定的参考价值。第一部分对各射频指标作了简要介绍。第二部分介绍了射频指标的测试方法。第三部分介绍了一些提高射频指标的设计和改进方法。 1 射频(RF)指标的定义和要求 1.1 接收灵敏度（Rx sensitivity） (1)定义 接收灵敏度是指收信机在满足一定的误码率性能条件下收信机输入端需输入的最小信号电平。衡量收信机误码性能主要有帧删除率(FER)、残余误比特率(RBER)和误比特率(BER)三个参数。这里只介绍用残余误比特率(RBER)来测量接收灵敏度。 残余误比特率(RBER)的定义为接收到的错误比特与所有发送的的数据比特之比。 (2)技术要求 ●对于GSM900MHz频段 接收灵敏度要求：当RF输入电平为一102dBm时，RBER不超过2％。测量时可测试实际灵敏度指标。根据多款移动电话的测试结果来看：当RBER＝2％时，若RF输入电平为-l09一l07dBm，则接收灵敏度为优；若RF输入电平为-l07一l05dBm，则接收灵敏度为良好；若RF输入电平为-105一l02dBm，则接收灵敏度为一般；若RF输入电平＞-l02dBm，则接收灵敏度为不合格。 ●对于DCSl800MHz频段 接收灵敏度要求：当RF输入电平为-l00dBm，RBER不超过2％。测量时可测试实际灵敏度指标。根据多款移动电话的测试结果来看：当RBER＝2％时，若RF输入电平为一l08一 -105dBm，则接收灵敏度为优；若RF输入电平为一105-- -l03dBm，则接收灵敏度为良好；若RF输入电平为-l03一 -100dBm，则接收灵敏度为一般；若RF输入电平为＞-l00 dB mm，则接收灵敏度为不合格。 1．2频率误差Fe、相位误差峰值Pepeak、相位误差有效值PeRMS (1)定义 测量发射信号的频率和相位误差是检验发信机调制信号的质量。GSM调制方案是高斯最小移频键控(GMSK)，归一化带宽为BT＝0．3。 发射信号的相位误差定义为：发信机发射信号的相位与理论上最好信号的相位之差。理论上的相位轨迹可根据一个己知的伪随机比特流通过GMSK脉冲成形滤波器得到。 频率误差定义为考虑了调制和相位误差的影响以后，发射信号的频率与该绝对射频频道号(ARFCH)对应的标称频率之间的差。它通过相应误差做线性回归，计算该回归线的斜率即可得到频率误差(因为ω＝θ/t)相位误差峰值Pepeak是离该回归线最远的值。相位误差有效值PeRMS即相位误差均方根值，是所有点的相位误差和其线性回归之间的差的均方根值。 (2)技术要求 ●对于GSM900MHz频段 ①频率误差Fe 若Fe＜40Hz，则频率误差为优； 若40Hz≤Fe6≤60Hz，则频率误差为良好； 若60Hz≤Fe≤90Hz，则频率误差为一般； 若Fe＞90Hz，则频率误差为不合格。 ②相位误差峰值Pepeak 若Pepeak＜7de8，则相位误差峰值为优； 若7deg≤Pepeak≤l0deg，则相位误差峰值为良好； 若10deg≤Pepeak≤20deg则相位误差峰值为一般； 若Pepesk＞20deg，则这项指标为不合格。 ②相位误差有效值PeRMS 若PeRMs＜2．5deg，则相位误差有效值为优； 关于微带结构、管壳或大Pitch间距芯片的射频测试解决办法由于探针台越来越多的普及，同时外加在片测试的精确度极高，所以现在很多高校、研究所开始在Cascade系列的机台上测试非芯片的结构，如：微组装中使用的微带结构、承载芯片的管壳、键合后的芯片等，这些都会有一个较为常见的问题，就是射频测试中要是希望达到50G时，“GS”或“GSG”探针的”G”与”S”探针的中心点间距最好小于200um，但是由于各种工艺导致有时候会大于200，甚至有些是在1mm以上，或是有些微带线的“G”与“S”不在同一平面上，下面我将推荐大家一种方法解决这个问题。CC 由于射频探针都是共面波导的结构，如下图中ACP探针，边缘的“G”和中心导体贴焊上的“S”均在同一平面上，所以测试不在同一平面的微带结构会是一种挑战。 经过反复尝试，我们首先生产一块芯片，芯片如下图，芯片正面画有G、S、G三个PAD，每个PAD宽为70um，中心点间距150um，且S长度较长，这是为了方便后期S端和微带上的S进行键合。 芯片正面芯片背面 由于微带结构中S在上层，G在背面，为了将其转化为共面波导，所以我们的芯片在工艺生产上是：两侧的G是和芯片背面的G进行联通的，但是S只是表面。 然后拿一块导电的基板将芯片靠近微带结构一起烧结起来，这样芯片背面的“G”就和微带结构的“G”联通了，然后通过金色结合将微带结构的“S”端口键合在芯片的“S”上，这样既可实现较为庞大的微带结构利用探针台的测试，如下图： 键合 同理，如果是较为庞大的管壳，“G”与“S”间距在200um以上，那么就直接在芯片正面生产“GSG”结构且无需和背部相连，然后通过键合将每一个G和S与管壳上的G与S进行相连即可完成测试。 如果大家需要更加精确的测试也可在生产芯片的时候再生产一组开路、短路、延迟，这样即可实现去嵌，得到一个纯净的DUT参数，详情可直接与我们联系。 希望本文对大家有帮助，感谢！ IC测试原理解析第四部分 发射器测试基础 如图1所示，数字通信系统发射器由以下几个部分构成： CODEC(编码/解码器) 符号编码 基带滤波器(FIR) IQ调制 上变频器（Upconverter） 功率放大器 CODEC使用数字信号处理方法( DSP)来编码声音信号，以进行数据压缩。它还完成其它一些功能，包括卷积编码和交织编码。卷积编码复制每个输入位，用这些冗余位来进行错误校验并增加了编码增益。交织编码能让码位错误分布比较均匀，从而使得错误校验的效率更高。 符号编码把数据和信息转化为I/Q信号，并把符号定义成某个特定的调制格式。基带滤波和调制整形滤波器通过修整I/Q调制信号的陡峭边沿来提高带宽的使用效率。 IQ调制器使得I/Q信号相互正交(积分意义上)，因此它们之间不会相互干扰。IQ调制器的输出为是IQ 信号的组合，就是一个单一的中频信号。该中频信号经过上变频器转换为射频信号后，再通过放大后进行发射。 Figure 1. 通用数字通信系统发射器的简单模块图 先进的数字信号处理和专用应用芯片技术提高了数字系统的集成度。现在一块单一的芯片就集成了从ADC转换到中频调制输出的大部分功能。因此，模块级和芯片级的射频测试点会减少很多，发射器系统级和天线端的测试和故障分析就变得更加重要。 发射器的主要测试内容 信道内测试 信道内测试采用时分复用或者码分复用的方法来测试无线数字电路。复用指的是频率或者空间上的复用等。在时分多址(TDMA)技术中，一个信道可以定义为在一系列重复出现的帧里面特定的频段和时隙，而在码分多址(CDMA)技术中，信道定义为特定的码段和频段。信道内和信道外这两个术语指的是我们所感兴趣的频段（频率信道），而不是指频率带宽内信道的时隙或者码段。 发射器信道带宽是最先进行的测试，它决定了发射器发射信号的频谱特性。通过频谱的形状和特性可以发现设计上的许多错误，并能大概推算出系统符号速率的错误率。 射频集成电路测试技术研究 摘要:射频集成电路(RFIC)是无线通信、雷达等电子系统中非常关键的器件,由于其高频特点,准确评估RFIC的性能具有相当的难度。本文以射频低噪声放大器(LNA)为例,运用微波理论,分析了RFIC典型参数,如S参数、带宽、P1dB、OIP3以及噪声系数等的测试原理和测试方法,并对影响RFIC性能测试的主要因素进行了分析。最后,给出了一种LNA电路的测试结果。 关键词:射频集成电路;低噪声放大器;微带线;阻抗匹配;集成电路测试 引言 射频集成电路(RF IC)已广泛应用于无线通信、雷达等电子系统中的发射机和接收机中。由于RF IC工作频率高,对RF IC的性能进行准确的评估,具有相当的难度。它要求工程师不但要具备专业的高频电子线路知识,更重要的是,还必须具有丰富的高频调试经验。目前,国外已有成熟的RF IC测试仪器和测试设备,但是,在国内基本上还是一片空白。因此,对RF IC的测试理论和测试方法,以及测试中的影响因素进行研究,具有重要的实践意义。本文以一种LNA电路为例,研究了RF IC典型参数的测试原理和测试方法,并分析了影响RF IC测试的主要因素。 表征RF IC的典型参数 表征RF IC的典型参数有:增益G(S21)、增益带宽、回波损耗S11和S22、反向隔离S12、1dB压缩点P1dB，输出三阶互调节点OIP3和噪声系数NF等。其中,S参数(S11、S12、S21、S22)表征该RF IC的增益和匹配情况;P1dB和OIP3表征RF IC 的线性度;NF表征RF IC的抗干扰能力。在实际测试中,不同类别的RF IC可能还有一些其他表征参数,但其测试基本相同,本文不再赘述。 PCB布线理论 根据微波理论,在频率进入RF频段以后,传输线用微带线比较容易实现。为了使器件具有最大的功率输出,要求输入、输出必须共轭匹配。即输入必须是50欧姆微带线与信号源匹配,输出是50欧姆与输出负载匹配,这样能达到最佳的传输效果。在实际的测试系统中,电源的偏置部分要注意电容滤波和电感值的选取。 微带线由介质基片一边的导体带和基片另一边的接地板构成。图1是一种微带线结构。图中,h表示基板的厚度,t是铜铂的厚度,E r为基板的介电常数。微带线的厚度t与基板厚度h相比可以忽略(t/h<01005)。 发信机主要电性能指标： 1．载波额定功率 载波额定功率是指无调制时馈给匹配负载（天线或等效电阻）的平均功率。对于常用的调频或调相方式，载波功率不因有无调制而变化。载波功率是决定通信距离与质量的重要因数之一。在系统设计中根据工作频率、服务范围和地形条件，对发信机载波额定功率提出适当的要求。不适当地增大发射功率不仅会造成浪费，更重要的是会增加系统间的干扰，不利于频谱的有效利用。国家规定移动通信设备的功率等级分为0.5W、2W、3.5W、10W、15W、25W和50W。 2．载波频率容限 载波频率容限是指发射载波频率与其表称值之最大允许差值，它决定了对频率稳定度的要求。 在移动通信中，随着工作频率的提升和信道间隔的减小，对频率稳定度的要求也越来越高。发信机中或者直接用晶体振荡器，或者用频率合成器作频率源。频率合成器的频率稳定度也取决于它的基准晶体振荡器。不同工作频段和不同信道间隔的移动通信中对载频容限的技术要求如下表： 3.调制频偏及其限制 调制频偏是指已调制信号瞬时频率与载频的差值。它是标志发信机调制特性的性能指标，具体有以下几项。 （1）最大允许频偏：最大允许频偏是根据信道间隔所规定的，已调信号瞬时频率与标称载频的最大允许差值。不同信道间隔的额定值如下表。 （2）调制灵敏度：调制灵敏度是指发信机输出获得“额定频偏”时，其音频输入端所需音频调制信号电压（一般指1KHz）的大小。所谓“额定频偏”通常规定为最大允许频偏的60％。例如查上表：信道间隔为25KHz时的最大频偏为± 5KHz,那么额定频偏即为±3KHz。 调制灵敏度应该足够高，否则不能正常工作，但也不是越灵敏越好，否则易受外界干扰的影响而引起辐射带宽的展宽，是十分不利的。一般调制灵敏度为mV 级。当送话器的灵敏度过高时，为减小环境噪声的影响，应认为降低调制灵敏度。（3）高音频调制特性：是指当音频调制频率超过3KHz时，调制信号频偏下降的情况。通常用相对于1KHz时额定频偏的相对值表示。 按技术要求是，在3－6KHz之间，频偏不得超过额定值；6KHz处，频偏至少比1KHz时的值低6dB;6-20KHz之间，至少以每倍频程14dB的斜率递减。（4）剩余频偏：是指在没有外加调制信号的情况下，由噪声和电源纹波引起的射频寄生调频频偏。剩余频偏相对于额定频偏应不大于－35dB。若最大允许频偏为5KHz，则额定频偏为3KHz。剩余频偏比它低35dB约为54Hz。 （5）呼叫音频偏：当音频输入端呼叫时，已调信号的调频频偏称为呼叫音频偏，它的额定值应为最大允许频偏的70－90％。 4．音频响应 发信机音频响应是指调制音频在300－3000Hz范围内变化时，射频频偏与予加重特性的要求（通常认为每倍频程6dB提升）之间的一致程度。 5．音频非线性失真系数 音频非线性失真系数是指音频输入端加入标准测试音（调频频率为1KHz，失真系数小于1％，幅值使已调信号频偏达到额定频偏）调制时，发信机输出调频信号经解调后测得的音频各谐波成分的总有效值对整个信号的有效值之比。可用非线性失真仪测量。按技术要求通常基地台的非线性失真系数小于7％，移动台不大于10％。 6．寄生调幅 寄生调幅，是指调频发信机已调射频信号呈现的寄生调幅。它是发信机用标准音调制下测得的。通常用输出调频信号幅度变化对载波幅度的百分数表示，一般不应大于3％。 7．邻道辐射功率 邻道辐射功率是指发信机在额定调制状态下，总输出功率中落在邻道频率接收带宽内的那部分功率。邻道辐射功率是调频频谱的边带扩展。噪声和哼声所产生 1文档综述1.1前言 本文适用于使用综测仪对NB-iot 进行与模拟小区的连接及射频测试，当前版本3.5.20.17。 1.2版本更新信息 3.5.20.17 Signaling中添加DAU链接以及用户自定义调度。 3.5.20.12 Measurement添加RX测试功能。 3.5.20.10 可以建立NB-iot小区，并在Measurement中进行TX测试。 2 NB-iot Signaling 2.1信令界面NB-iot Signaling NB-iot Signaling小区模拟界面需要License KS300才能打开，打开后界面如下图所示。 （打开方式，仪表面板上的SIGNAL GEN按键，选择NB-iot Signaling1） 2.1.1连接状态Connection Status 小区指示Cell，小区打开后会亮起 数据包开关Packet Switched，小区打开后显示Cell on，终端进行小区搜索的时候显示Signaling in Progress，终端注册成功后显示Attached。 无线资源管理状态RRC state，终端未注册时显示Idle，终端注册成功后显示Connected。 2.1.2日志显示Event Log 终端与仪表的信令交互情况，会显示在这个区域，如图中所示。蓝色信息都是正常的提示，黄色信息为失败消息，红色信息为仪表出现错误。 终端信息UE Info及其他，暂未添加。 2.1.3小区设置Cell 频带和双工方式选择，目前只支持FDD，后续版本将会支持TDD 信道及频率选择Channel/Frequency，信道和频点有对应关系，设置一个参数的数值会相应变化。 窄带参考符号每资源元素功率NRS EPRE（Narrow Reference Symbol Energy per Resource Element），通过这个参数，可以设置仪表发射给终端的信号强度。 上行功率Uplink nominal power，设置终端上行的目标功率。 2.1.4连接Connection 在Configuration中详解。 2.2配置Configuration 2.2.1测试场景Scenario 目前仅支持标准小区Standard Cell的建立。 2.2.2基带单元Base Band Unit 如果仪表配置了两个SUA（B500）硬件，可以在这里选择由其中的哪个来产生模拟小区信号。 2.2.3操作模式Operation 设置NB-iot的操作模式，目前只支持Standalone模式。 TS36.802，5.3节规定的带内模式In-band以及保护带宽模式Guard-band模式将在(完整版)射频指标测试介绍
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