13.1 校准终测的基本原理 13.1.1校准 、终测的目的 现在生产的相同型号手机虽然使用都是相同器件,但这相同器件还是有的一定的偏差,由此组合的手机就必然存在着差异,但这差异是在一定的范围,超出了就视为手机不良。因此校准的目的就是将手机的这种差异调整在符合国标的范围，而终测是对于校准的检查，因为校准无法对手机的每个信道，每个功率级都进行调整，只能选择有代表性的（试验经验点）进行，所以校准通过的手机并不能肯定它是良品，只有通过终测检验合格的才算是，我们现在生产线上的校准终测测试程序都是将这两个部分合并（除了DA8和EMP平台）。 13.1.2手机的基本校准、测试项的介绍 1、Battcal（电池校准）：是对手机的电池模拟使用的调整，分两种情况（4.2V和3.5V）。
恒9系列和Florence平台的校准相似，先调整手机电池处在4.2V时的偏置值，使其冲手机读取的电压表示值在4.2±0.1v的范围，然后将电池的电压调至3.5v，看电压是否还处于3.5±0.1v的范围，是就将这偏置值存入手机。
2、TxCal（发射机校准）：不同的平台有不同的校准方法，但其大致的原理是一样的。就是通过一定的方法调整在一个或者几个试验经验点（全部功率级）的功率值的表示值，使其符合国标的要求。这表示值可以是一个单一的数字，也可以是一组，像A6/A8系列的就是多个经验点（GSM900有10,60,105,1000这4个信道，DCS1800有570,700,800这3个信道）全功率级（即GSM900有5-19，DCS1800有0-15）单一的数值，而恒9系列和Florence平台则是单个经验点（GSM900有62，DCS1800有698）的全功率级代表该功率级的一组功率曲线的表示值。
在这就目前使用的两种PA将校准做个详细的介绍 一）RFMD
a)、发射机及其校准原理
Figure 1: Transmitter and Calibration
CSP
RF signal PA LPF 功率波形记 录 Power Ramp VAPC DAC Registers
计算波形数据 测量仪
器、工具
TXP PM Measure NVM RAM Calculate Ramp data Instrument 在发射机中，从CSP产生的已调信号，经过HD155148的混频、射频放大，再经功率放大器（PA）放大、滤波后从天线发送出去。发送信号的功率和形状（burst shape）由PA决定，这里采取功率控制环来控制发送信号的功率和形状。Tx校准原理就是通过测量计算得到一系列TXP值，去控制PA的增益，使得不同PCL的发射信号满足规范的要求（绝对功率大小、相连PCL的功率、切换频谱、Burst Shape等）。如图Figure 1 所示。 校准时，我们先根据写入手机的TXP值和测量得到的功率值PM，计算得到TXP和PM的关系曲线L，再根据L对每个PCL所要求的功率值Prequired计算出相应的TXP值存到NVM即可。校准的关键是找到TXP和PM的关系曲线L，根据实验得到TXP和PM相应的电平V存在线性关系，因此我们只需要两个PCL的对值（TXP，V）即可得到L。
b)、校准方法及公式
Figure 2: Burst Shape
Power(dBm) Mid-Burst Power Level
Bit0 Bit147 Time(bits)
发射信号的形状如图Figure 2 所示，它包括三部分：Ramp Up、Mid-Burst、Ramp Down。其中Mid-Burst 为平坦部分，决定着信号的功率。校准过程中，Mid-burst 可由TXP和PM的关系得到Mid-TXP，而Ramp Up和Ramp Down用正弦曲线来逼近，见图Figure 3。 校准时，待发射信号直接通过cable耦合到测试仪器，负载为50Ohm，因此输出信号电平V（v）和输出信号功率P（mW）满足Formula_1。
Ramp UP和Ramp Down（Burst Shape除去Mid-Burst后的形状）用0到Pi的三次正弦函数模拟。如图Figure 3，我们在该曲线上按时间均匀取32个点（element），element1到element5的值为0，element6到element15的值按正弦函数给出。其他element的值对称得到。Formula_2给出了element5到element15的值，其中Te=（e-15）*（48/13/2）us （每个element占半个bit，每个bit为48/13us），t=T-Te 。
线性曲线L的斜率m和常数c由Formula_4计算得到，TXPH和TXPL由推荐值m0和c0计算得到（plH
→Prequired→Vrequired→TXPH），VH和VL由Formula_1得到（PMH→VH）。
Figure 3: PmW vs Element
Ramp UP Ramp Down 1/21/2Formula_1: V=(P*R)=(0.05*P)=10^((PdBm-13)/20) 3 Formula_2: PmW(t)=(A-B)Sin(K*t)+B 其中 K=180/(2*T)
Formula_3: TXP=m*V+c
Formula_4: m=(TXPH-TXPL)/(VH-VL) c=TXPH-m*VH c)、校准步骤
1. 确定TXP vs V曲线中的m和c： 先根据推荐值m0和c0, 由给定plH(pl 6 at EGSM; pl 1 at DCS)得到Prequired，计算Vrequired，从而TXPH=m0*Vrequired+c0 ，同时从仪器读出手机的输出功率PM，计算VH 。同样方法得到TXPL和VL 。 再根据（TXPH，VH）和（TXPL，VL），计算m和c 。 2. 对每个频带每个功率级进行校准： 根据上一步得到的m和c，算出每个功率级的Ramp Data并存入RAM。最后存入NVM。 3. 验证校准结果： 其实RFMD的校准方式就是计算出实际发射功率的电压值与手机RAM存储的功率表示值的关系直线。而SKY校准与这不同，下面将详细介绍。 二）SKY 这种校准方式比较花时间，但可以将各个功率级的功率校的很精确。 a）、将手机仪器都设置在TestMode； b）、设置仪器一个合适的信道，发送PTE指令控制手机处于连续发射状态，信道与仪器对应； c）、写入该功率级的默认值，调整默认值（或加或减）使手机的发射功率达到期望值，将此数据换算的Ramp值存入手机，对该信道的各个功率级都进行这样计算、存值。 3、RxCal（接收机校准）： 由于恒9系列和Florence平台的Rx射频接收模块不一样，因此校准也不一样。我们分开介绍， Agere平台的机型有： A）、Seville平台
FEMRFDigital FIRRF AmpAAFPGABB LPFBB AmpBB LPFBB AmpBB LPFBBLNA /SAWMixerFilterConnectorSW
ADCI
90
ADCQ
Hitachi FEM N/HD155148TFCSP3
UHF LO Gain control: -22 ~ +19dB GSM-28 ~ +62dB0 ~ +18dBWorst case -20 ~ +19dB GSM1800/1900 2dB steps2dB steps
上图说明了Rx信号的处理的全过程。信号通过50欧姆阻抗的馈线连接通过手机的天线开关和FEM，FEM包含了Tx/Rx切换开关、带通滤波器，如图2，RF信号必须通过HD155148TF芯片中的3个低噪放大器（EGSM/GSM1800/GSM1900各一个），进行必要的放大或者衰减（这些低噪放大器可由软件来实现开关），这些低噪放大器的大约是21.5dBm，EGSM频段的在放大器关闭的状态下最小增益是-28dBm,GSM1800/1900是-26dBm.，在校准过程中这些增益都很相似，并可以精确计算。由这些低噪放大器输出的RF信号通过直接变频器下变频后，通过两组的BB singnal path分离为I和Q信号。这些点的大半增益都可以实现控制，由-28dBm到62dBm步长为2dBm。 下表为Rx接收的各部分控制词，具体分布如下：
RB0-5为BB部分的增益设置，RG0-1为前置低噪放大器的增益控制（00-正常放大增益约21.5dBm；11-为关闭前置放大，增益为-26dBm或-28dBm）
Bit 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 No msb RT4 RT3 RT2 RT1 RT0 RG1 RG0 RB5 RB4 Bit x x x x x x x x 6 5 4 3 2 1 0 lsb RB3 RB2 RB1 RB0 0 1 0 下表为RxGainB（基带部分）的放大增益控制词： Gain Code PGA RB0 – 5 relative to min Gain dB Gain dB 10 RG1 9 RG0 8 RB5 HD155148TF Cotrol word 2 bits 7 RB4 6 RB3 5 RB2 4 RB1 3 RB0 2 1 0 Decimal 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 101101 101100 101011 101010 101001 101000 100111 100110 100101 100100 100011 100010 100001 100000 011111 011110 011101 011100 011011 011010 011001 011000 010111 010110 010101 010100 010011 010010 010001 010000 001111 001110 001101 001100 001011 001010 001001 001000 000111 000110 000101 000100 000011 000010 90 88 86 84 82 80 78 76 74 72 70 68 66 64 62 60 58 56 54 52 50 48 46 44 42 40 38 36 34 32 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 62 60 58 56 54 52 50 48 46 44 42 40 38 36 34 32 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 –2 –4 –6 –8 –10 –12 –14 –16 –18 –20 –22 –24 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 362 354 346 338 330 322 314 306 298 290 282 274 266 258 250 242 234 226 218 210 202 194 186 178 170 162 154 146 138 130 122 114 106 98 90 82 74 66 58 50 42 34 26 18