CN103491565B - 通信终端射频测试系统及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种具有发射、接收功能的通信终端的射频测试系统及其测试方法。所述系统包括：第一接口，用于连接测试一标准通信终端或者一待测通信终端；第二接口，用于连接测试一标准通信终端或者一待测通信终端；计算机，与第一接口和第二接口连接，用于控制第一接口和第二接口上所连的通信终端的发射或接收状态；衰减器，与第一接口连接，用于降低第一接口上所连的通信终端的发射信号的强度；变频器分别与所述衰变器和所述第二接口连接，用于将所述的发射信号的频段变频至接收信号的频段。本发明使用了费用较低衰减器和变频器，摒弃了昂贵的射频检测仪，大大节省了设备成本。本发明具有结构简单、检测方便、快捷等特点。

Description

通信终端射频测试系统及其测试方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种具有发射、接收功能的通信终端的射频测试系统及其测试方法，适用于不同制式的通信终端。

背景技术

目前，随着通信终端的不断发展，其可以兼容多种通信体制，能够在不同模式不同的频段下工作。多种通信体制包括，例如，GSM通信制式（包括GSM850(Global System for Mobile，全球移动通讯系统)、GSM900和DCS1800（Digital Cellular System，数字蜂窝系统）等）、WCDMA （Wideband Code Division Multiple Access，宽带分码多工存取）通信制式、CDMA（Code Division Multiple Access，分码多工存取）制式和Wi-Fi通信制式等。而当用户使用的通信终端的射频性能一旦出现问题，需要通过支持相应通信制式的综合测试仪器或射频测试仪（例如，CMU200，8960等）以判断射频发射、接收的哪一部分出现了故障，从而采取相应的维修方法，参见图1。但是由于综合测试仪器或射频测试仪通常价格昂贵，基本价格在几十万元以上，若是支持多种通信制式的综合测试仪则价格更贵。这并非是普通维修网点所能承受的，从而导致若通信终端一旦出现射频故障，基层的维修网点无法维修，用户只能将通信终端寄回原厂维修，维修成本和周期将成倍增加。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种通信终端射频测试系统及其测试方法，既可脱离昂贵的综合测试仪，又能降低成本，且方便、快捷、有效地进行测试。

为实现上述的目的，本发明采用下述技术方案。

一种通信终端射频测试系统，包括：

第一接口，用于连接测试一标准通信终端或者一待测通信终端；

第二接口，用于连接测试一标准通信终端或者一待测通信终端；

计算机，与第一接口和第二接口连接，用于控制所述第一接口和所述第二接口上所连接的通信终端的发射信号或接收信号状态；

衰减器，与所述第一接口连接，用于降低第一接口上所连接的通信终端的发射信号的强度，以满足变频器输入信号动态范围的要求；

变频器，分别与所述衰变器和所述第二接口连接，用于将所述的发射信号的频段变频至接收信号的频段。

进一步，所述第一接口和第二接口上所连接的通信终端为相同的通信制式，且使用相同频段。

进一步，所述第一接口和所述第二接口上所连接的通信终端通过射频线缆分别与衰减器和变频器连接。

进一步，所述计算机通过数据线、Mini-USB和UART接口中任意一种方式与所述通讯终端连接。

一种采用所述的通信终端射频测试系统的通信终端射频测试方法，包括以下步骤：

（a）第一接口连接设置一标准通信终端且使标准通信终端发射信号，第二接口连接设置一标准通信终端且使标准通信终端接收信号，并记录所述接收信号强度为参考射频接收信号强度；

（b）第一接口连接设置一标准通信终端且使标准通信终端发射信号，第二接口连接设置一待测通信终端且使待测通信终端接收信号，测量出第二接口上的待测通信终端所接收到的射频信号强度；

（c）比较所述待测通信终端所接收到的射频信号强度与所述参考射频接收信号强度是否相等，若相等则记录所述待测通信终端的接收性能为无故障；否则记录所述待测通信终端的接收性能有故障；

（d）第一接口连接设置一待测通信终端且使待测通信终端发射信号，第二接口连接设置一标准通信终端且使标准通信终端接收信号，测量出标准通信终端所接收到的且由待测通信终端发射的射频信号强度；

（e）比较所述标准通信终端所接收到的且由待测通信终端发射的射频信号强度与所述参考射频接收信号强度之间是否相等，若相等则记录所述待测通信终端的发射性能为无故障；否则记录所述待测通信终端的发射性能有故障。

进一步，所述步骤（c）和（e）中的相等，是指两者信号强度之间的差值的绝对值小于5dB。

本发明的优点在于，利用了衰减器和变频器以及通信终端的收发功能，不仅可以灵活方便地判断出待测通信终端的接收、发射性能是否存在故障，而且由于仅使用了衰减器和变频器，与现有测试过程需使用的综合射频仪相比，大大节省了费用，特别适合于对射频测试精度要求不高的场景，比如，维修网点。本发明具有结构简单、检测方便、快捷、有效，易于推广的特点。

附图说明

图1是常见的射频测试框图；

图2是本发明所述通信终端射频测试系统的结构示意图；

图3是本发明所述通信终端射频信号通路框图；

图4是本发明所述通信终端射频测试方法中射频路径损耗测量框图；

图5是本发明所述通信终端射频测试方法中射频接收性能测试框图；

图6是本发明所述通信终端射频测试方法中射频发射性能测试框图；

图7是本发明所述通信终端射频测试方法具体实施方式的实施步骤示意图；

图中的标注分别为：

1、计算机；2、第一接口；3、第二接口；4、衰减器；5、变频器；

200、通信终端；

201、天线；202、射频开关；203、射频收发器；

204、控制单元；205、存储器；206、系统电源。

具体实施方式

下面结合附图对本发明通信终端射频测试系统及其测试方法的具体实施方式做详细说明。

本发明是利用了衰减器和变频器以及通信终端的收发功能，不仅可以灵活方便地判断出待测通信终端的接收、发射性能是否存在故障，而且由于仅使用了衰减器和变频器，与现有测试过程中需使用昂贵的射频仪相比，大大节省了测试成本费用。

参见图2和图3，其中图2是本发明所述通信终端射频测试系统的结构示意图，图3是本发明所述通信终端射频信号通路框图。本发明所述通信终端射频测试系统包括第一接口2，用于连接测试一标准通信终端或者一待测通信终端。第二接口3，用于连接测试一标准通信终端或者一待测通信终端。计算机1，分别与第一接口2和第二接口3连接，用于控制所述第一接口2和所述第二接口3上所连接的通信终端200的发射信号或接收信号状态。衰减器4，与所述第一接口2连接，用于降低第一接口2上所连接的通信终端200的发射信号的强度，以满足变频器5输入信号动态范围的要求。变频器5，分别与所述衰变器4和所述第二接口3连接，用于将所述的发射信号的频段变频至接收信号的频段。

其中，所述通信终端200包括天线201、射频开关202、射频收发器203、控制单元204、存储器205和系统电源206。如图3所示，所述天线201、所述射频开关202、所述射频收发器203、所述控制单元204和所述存储器205依次电连接。所述控制单元204与所述系统电源206连接。所述天线201用于接收、发送射频信号。所述射频开关202用于切换射频接收、射频发射两个工作模式。所述射频收发器203用于解调、调制射频信号。所述控制单元204用于运行程序和控制系统运行。所述存储器205用于存储终端程序及其相关信息。所述系统电源206用于为整个通信终端200提供电源。

所述第一接口2用于连接测试一标准通信终端或待测通信终端。所述第二接口3用于连接测试一标准通信终端或待测通信终端。在本发明所述通信终端射频测试方法中，所述第一接口2可以连接设置一标准通信终端或待测通信终端。所述第二接口3可以连接设置一标准通信终端或待测通信终端。如何设置第一接口2和第二接口3，其具体内容可以参见后文关于所述通信终端射频测试方法的具体描述。

作为优选的实施方式，所述第一接口2和第二接口3上所连接的通信终端为相同的通信制式，且使用相同频段。例如，第一接口2上所连接的通信终端采用900MHZ的通信制式，第二接口3上所连接的通信终端也采用900MHZ的通信制式。这样，当上述两个通信终端互连时，不要变频器的变频调节，从而使得整个测试过程更加方便、快捷、有效。若第一接口2上所连接的通信终端和第二接口3上所连接的通信终端采用的相同的通信制式，但不同的频段。那么，在测试射频性能过程中，需要通过变频器5的调节，将发射信号的频段调至接收信号的频段。例如，第一接口2上所连接的通信终端采用900MHZ的通信制式，第二接口3上所连接的通信终端采用950MHZ的通信制式，通过变频器5，将频段900MHZ升频至频段950MHZ。 同样，例如，第一接口2上所连接的通信终端采用950MHZ的通信制式，第二接口3上所连接的通信终端采用850MHZ的通信制式，通过变频器，将频段950MHZ降频至频段850MHZ。

所述第一接口2和所述第二接口3上所连接的通信终端，通过射频线缆分别与衰减器4和变频器5连接。

所述计算机1通过数据线、Mini-USB和UART接口中任意一种方式与所述通讯终端200连接。作为优选的实施方式，所述计算机1通过数据线与所述通信终端200连接，因为数据线具有传输稳定、可靠性高、兼容性强的特点。除了本发明具体实施例中采用数据线之外，还可以采用mini-USB或UART接口，使所述计算机1与通信终端200连接。

为了解决上述问题，本发明还提供了一种通信终端射频测试方法，采用所述通信终端射频测试系统。参见图4～图7所示（图4是本发明所述通信终端射频测试方法中射频路径损耗测量框图；图5是本发明所述通信终端射频测试方法中射频接收性能测试框图；图6是本发明所述通信终端射频测试方法中射频发射性能测试框图；图7是本发明所述通信终端射频测试方法具体实施方式的实施步骤示意图），所述方法的具体实施方式的实施步骤如下：

S701：第一接口连接设置一标准通信终端且使其发射信号，第二接口连接设置一标准通信终端且使其接收信号，并记录所述接收信号强度为参考射频接收信号强度；

S702：第一接口连接设置一标准通信终端且使其发射信号，第二接口连接设置一待测通信终端且使其接收信号，测量出第二接口上的待测通信终端所接收到的射频信号强度；

S703：比较所述待测通信终端所接收到的射频信号强度与所述参考射频接收信号强度是否相等，若相等则记录所述待测通信终端的接收性能为无故障；否则记录所述待测通信终端的接收性能有故障；

S704：第一接口连接设置一待测通信终端且使其发射信号，第二接口连接设置一标准通信终端且使其接收信号，测量出标准通信终端接收到的且由待测通信终端发射的射频信号强度；

S705：比较所述标准通信终端接收到的且由待测通信终端发射的射频信号强度与所述参考射频接收信号强度之间是否相等，若相等则记录所述待测通信终端的发射性能为无故障；否则记录所述待测通信终端的发射性能有故障。

其中，所述步骤S703和S705中的相等，是指两者信号强度之间的差值的绝对值小于5dB。

以下给出两个具体实施例，用于说明本发明所述通信终端射频测试方法。

实施例一：

步骤（11）：设置第一接口2连接一标准通信终端A，设置第二接口3连接一标准通信终端B，利用计算机1控制标准通信终端A发射射频信号，控制标准通信终端B接收射频信号，测量出标准通信终端B所接收信号强度，并记录为参考射频接收信号强度。

其中，第一接口2所连接的标准通信终端A采用GSM900通信制式，第二接口3所连接的标准通信终端B采用GSM900通信制式。依次连接计算机1、第一接口2、衰减器4、变频器5和第二接口3。设置衰减器4为60dB的衰减。如图4所示，控制标准通信终端A在GSM900 射频通信信道62，功率等级PCL5发射射频信号，射频信号发射频率902.4MHz，功率为33dBm。信道62为GSM900的中间信道，是常用的测试信道，当然也可以选用其他通信信道，功率等级PCL5是GSM900通信终端的最大发射功率等级。射频信号经过60dB的衰减器4之后，射频信号的功率从33dBm降低为-27dBm（33-60=-27）。因为GSM900发射、接收信道间隔为45MHz，因此设置变频器5为45MHz变频器，射频信号经过变频器5之后频率变为947.4MHz（902.4+45=947.4），射频信号强度仍然为-27dBm，刚好处于标准通信终端的接收功率检测范围，即理论上标准通信终端B接收到射频信号的强度为-27dBm。但是由于标准通信终端A、衰减器、变频器和标准通信终端B相互间采用射频线缆连接，所以标准通信终端B检测到的射频信号强度实际上会低于-27dBm。假定射频线缆损耗为5dB，则标准通信终端B检测到的射频信号强度为-32dBm。这样，获得了参考射频接收信号强度。

步骤（12）：设置第一接口2连接一标准通信终端A，设置第二接口3连接一待测通信终端，利用计算机1控制标准通信终端A发射射频信号，控制待测通信终端接收射频信号，测量出待测通信终端所接收到的射频信号强度，并记录为待测通信终端所接收到的射频信号强度。

其中，第一接口2所连接的标准通信终端A采用GSM900通信制式，第二接口3所连接的待测通信终端B采用GSM900通信制式。依次连接计算机1、第一接口2、衰减器4、变频器5和第二接口3。同时设置衰减器4为60dB的衰减。同样，如步骤（11）所述，控制标准通信终端A在GSM900 射频通信信道62，功率等级PCL5发射射频信号。通过利用标准通信终端A发射信号，待测通信终端接收信号，可以获得待测通信终端所接收的射频信号强度。

步骤（13）：比较所述待测通信终端所接收的射频信号强度与所述参考射频接收信号强度是否相等，若相等，则执行步骤（14）；否则，则执行步骤（15）。

其中，相等是指两者信号强度相同或两者信号强度之间的差值的绝对值小于5dB（即差值在允许的范围之内）。

步骤（14）：记录所述待测通信终端的接收性能为无故障。即待测通信终端所接收到的射频信号强度小于-37dBm时，说明待测通信终端的接收性能正常。

步骤（15）：记录所述待测通信终端的接收性能有故障。即待测通信终端所接收到的射频信号强度大于或等于-37dBm时，说明待测通信终端的接收通路有器件损坏或焊接不良。

步骤（16）：设置第一接口2连接一待测通信终端，设置第二接口3连接一标准通信终端B，利用计算机1控制待测通信终端发射射频信号，控制标准通信终端B接收射频信号，测量出标准通信终端B所接收到的射频信号强度，并记录为标准通信终端所接收到的射频信号强度。

其中，第一接口2所连接的待测通信终端采用GSM900通信制式，第二接口3所连接的标准通信终端B采用GSM900通信制式。依次连接计算机1、第一接口2、衰减器4、变频器5和第二接口3。同时设置衰减器4为60dB的衰减。同样，如步骤（11）所述，控制待测通信终端在GSM900 射频通信信道62，功率等级PCL5发射射频信号。通过利用待测通信终端发射信号，标准通信终端B接收信号，可以获得标准通信终端B所接收到的射频信号强度。

步骤（17）：比较所述标准通信终端所接收到的射频信号强度与所述参考射频接收信号强度，若相等 ，则执行步骤（18）；否则，则执行步骤（19）。

其中，相等是指两者信号强度相同或两者信号强度之间的差值的绝对值小于5dB（即差值在允许的范围之内）。

步骤（18）：记录所述待测通信终端的发射性能为无故障。即标准通信终端所接收到的射频信号强度小于-37dBm时，说明待测通信终端的发射性能正常。

步骤（19）：记录所述待测通信终端的发射性能有故障。即标准通信终端所接收到的射频信号强度大于或等于-37dBm时，说明待测通信终端的发射通路有器件损坏或焊接不良。

通过上述方法，可以快速、便捷地判断出待测通信终端的接收、发射性能是否正常，从而为进一步判断出待测通信终端的接收通路、以及发射通路是否有器件损坏，虚焊提供了有效的依据。

实施例二：

步骤（21）：设置第一接口2连接一标准通信终端A，设置第二接口3连接一标准通信终端B，利用计算机1控制标准通信终端A发射射频信号，控制标准通信终端B接收射频信号，测量出标准通信终端B所接收到的信号强度，并记录为参考射频接收信号强度。

其中，第一接口2所连接的标准通信终端A采用WCDMA通信制式，第二接口3所连接的标准通信终端B采用WCDMA通信制式。依次连接计算机1、第一接口2、衰减器4、变频器5和第二接口3，并利用标准通信终端A发射信号，标准通信终端B接收信号，可以获得标准通信终端B所接收到的参考射频接收信号强度。

步骤（22）：设置第一接口2连接一标准通信终端A，设置第二接口3连接一待测通信终端，利用计算机1控制标准通信终端A发射射频信号，控制待测通信终端接收射频信号，测量出待测通信终端所接收到的射频信号强度，并记录为待测通信终端所接收到的射频信号强度。

其中，第一接口2所连接的标准通信终端A采用WCDMA通信制式，第二接口3所连接的待测通信终端B采用WCDMA通信制式。依次连接计算机1、第一接口2、衰减器4、变频器5和第二接口3，并利用标准通信终端A发射信号，待测通信终端接收信号，可以获得待测通信终端所接收到的射频信号强度。

步骤（23）：比较所述待测通信终端所接收到的射频信号强度与所述参考射频接收信号强度之间是否相等，若相等，则执行步骤（24）；否则，则执行步骤（25）。

其中，相等是指两者信号强度相同或两者信号强度之间的差值的绝对值小于5dB。

步骤（24）：记录所述待测通信终端的接收性能为无故障。

步骤（25）：记录所述待测通信终端的接收性能有故障。

步骤（26）：设置第一接口2连接一待测通信终端，设置第二接口3连接一标准通信终端B，利用计算机1控制待测通信终端发射射频信号，控制标准通信终端B接收射频信号，测量出标准通信终端B所接收到的射频信号强度，并记录为标准通信终端所接收到的射频信号强度。

其中，第一接口2所连接的待测通信终端采用WCDMA通信制式，第二接口3所连接的标准通信终端B采用WCDMA通信制式。依次连接计算机1、第一接口2、衰减器4、变频器5和第二接口3，并利用待测通信终端发射信号，标准通信终端B接收信号，可以获得标准通信终端B所接收到的射频信号强度。

步骤（27）：比较标准通信终端B所接收到的射频信号强度与参考射频接收信号强度之间是否相等，若相等，则执行步骤（28）；否则，则执行步骤（29）。

其中，相等是指两者信号强度相同或两者信号强度之间的差值的绝对值小于5dB。

步骤（28）：记录所述待测通信终端的发射性能为无故障。

步骤（29）：记录所述待测通信终端的发射性能有故障。

本发明所述通信终端射频性能测试方法中可以测试不同的通信制式的通信终端，比如GSM、WCDMA、TD-SCDMA、CDMA、Wi-Fi、BT（Bluetooth，简称蓝牙）和SRD（Short Range Radio Communication Devices简称，短距离无线通信设备）等等。标准通信终端A、标准通信终端B、待测通信终端的通信制式必须一样。而且需要通信终端同时具有收发功能即可。

本发明在通信终端射频测试过程中，节省了昂贵的射频测试仪器，仅仅需要低成本的衰减器以及变频器，大大地降低了设备成本，特别适用于对射频测试精度要求不高的场所，同时本发明使整个测试过程方便、快捷、有效。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种通信终端射频测试系统，其特征在于，包括：

第一接口，用于连接测试一标准通信终端或者一待测通信终端；

第二接口，用于连接测试一标准通信终端或者一待测通信终端；

计算机，与第一接口和第二接口连接，用于控制所述第一接口和所述第二接口上所连接的通信终端的发射信号或接收信号状态；

衰减器，与所述第一接口连接，用于降低第一接口上所连接的通信终端的发射信号的强度，以满足变频器输入信号动态范围的要求；

变频器，分别与所述衰减器和所述第二接口连接，用于将所述的发射信号的频段变频至接收信号的频段；

其中第一接口和第二接口上所连接的标准通信终端和待测通信终端的通信制式为相同的。

2.如权利要求1所述的通信终端射频测试系统，其特征在于，所述第一接口和第二接口上所连接的通信终端为相同的通信制式，且使用相同频段。

3.如权利要求1所述的通信终端射频测试系统，其特征在于，所述第一接口和所述第二接口上所连接的通信终端通过射频线缆分别与衰减器和变频器连接。

4.如权利要求1所述的通信终端射频测试系统，其特征在于，所述计算机通过数据线、Mini-USB和UART接口中任意一种方式与通信终端连接。

5.一种采用权利要求1所述的通信终端射频测试系统的通信终端射频测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)第一接口连接设置一标准通信终端且使标准通信终端发射信号，第二接口连接设置一标准通信终端且使标准通信终端接收信号，并记录所述接收信号强度为参考射频接收信号强度；

(b)第一接口连接设置一标准通信终端且使标准通信终端发射信号，第二接口连接设置一待测通信终端且使待测通信终端接收信号，测量出第二接口上的待测通信终端所接收到的射频信号强度；

(c)比较所述待测通信终端所接收到的射频信号强度与所述参考射频接收信号强度是否相等，若相等则记录所述待测通信终端的接收性能为无故障；否则记录所述待测通信终端的接收性能有故障；

(d)第一接口连接设置一待测通信终端且使待测通信终端发射信号，第二接口连接设置一标准通信终端且使标准通信终端接收信号，测量出标准通信终端所接收到的且由待测通信终端发射的射频信号强度；

(e)比较所述标准通信终端所接收到的且由待测通信终端发射的射频信号强度与所述参考射频接收信号强度之间是否相等，若相等则记录所述待测通信终端的发射性能为无故障；否则记录所述待测通信终端的发射性能有故障。

6.如权利要求5所述的通信终端射频测试方法，其特征在于，所述步骤(c)和(e)中的相等，是指两者信号强度之间的差值的绝对值小于5dB。