CN106053957A - 测试夹具线损的测试方法和系统 - Google Patents

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    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
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    • G01R27/2694—Measuring dielectric loss, e.g. loss angle, loss factor or power factor

Abstract

一种测试夹具线损的测试方法和系统，其中，所述测试夹具线损的测试方法包括：提供一射频设备；使用一测试夹具和一综测仪对所述射频设备进行射频测试，获取所述射频设备的实际发射功率；读取所述射频设备中存储的校准射频参数；于所述校准射频参数中获取对应当前射频测试功率等级的理论功率；计算所述理论功率和所述实际功率的差值，并将所述差值作为所述测试夹具线损。通过所述测试夹具线损的测试方法和系统，可以对测试夹具进行线损测试，并避免现有线损测试方法所存在的缺陷。

Description

测试夹具线损的测试方法和系统
技术领域
本发明涉及测试技术领域，尤其涉及一种测试夹具线损的测试方法和系统。
背景技术
目前测试夹具的线损测试一般包括金板测试和网络分析仪测试。其中，金板测试需要预先制作好金板，并事先测量该金板的功率值，进而通过金板的功率值与实际的功率值相减得到线损值。网络分析仪可以直接测量出测试夹具的线损。但是上述的两种测试方法存在以下缺点：
(1)金板测试需要有提前制作好的金板，且金板需要定期检测以保证准确性。如果金板损坏或多次使用后性能变差，将影响产品的性能；
(2)网络分析仪价格高昂，测试时需要配合频率计一起使用，且不能和产线测试仪器通用，设备成本和测试成本较高；
(3)无论是金板测试还是网络分析仪测试都对测试技能要求较高，测试过程较为复杂，需要专业人员操作。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题是如何对测试夹具进行线损测试，并避免现有线损测试方法所存在的缺陷。
为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种测试夹具线损的测试方法，包括：提供一射频设备；使用一测试夹具和一综测仪对所述射频设备进行射频测试，获取所述射频设备的实际发射功率；读取所述射频设备中存储的校准射频参数，于所述校准射频参数中获取对应当前射频测试功率等级的理论功率；计算所述理论功率和所述实际功率的差值，并将所述差值作为所述测试夹具线损。
可选的，所述使用一测试夹具和一综测仪对所述射频设备进行射频测试包括：分别在不同功率等级上，通过所述综测仪对所述射频设备进行射频测试；所述计算所述理论功率和所述实际功率的差值，并将所述差值作为所述测试夹具线损包括：对各个功率等级上所述理论功率和所述实际功率的差值求和取平均值，作为所述测试夹具线损。
可选的，所述于所述校准射频参数中获取对应当前射频测试功率等级的理论功率包括：根据所述校准射频参数中手机射频功率等级与所述理论功率的映射关系，获取对应当前射频测试功率等级的理论功率。
可选的，所述于所述校准射频参数中获取对应当前射频测试功率等级的理论功率包括：根据当前射频测试功率等级获取对应的输出电压VOUT；根据公式：计算对应当前射频测试功率等级的理论功率Pout。
为了解决上述问题，本发明实施例还提供了一种测试夹具线损的测试系统，包括：一射频设备；综测仪，用于和一测试夹具对所述射频设备进行射频测试，获取所述射频设备的实际发射功率；处理设备，用于读取所述射频设备中存储的校准射频参数，并于所述校准射频参数中获取对应当前射频测试功率等级的理论功率，以及计算所述理论功率和所述实际功率的差值，并将所述差值作为所述测试夹具线损。
可选的，所述综测仪用于分别在不同功率等级上，对所述射频设 备进行射频测试；所述处理设备用于对各个功率等级上所述理论功率和所述实际功率的差值求和取平均值，作为所述测试夹具线损。
可选的，所述处理设备用于根据所述校准射频参数中手机射频功率等级与所述理论功率的映射关系，获取对应当前射频测试功率等级的理论功率。
可选的，所述处理设备用于根据当前射频测试功率等级获取对应的输出电压VOUT；以及根据公式：计算对应当前射频测试功率等级的理论功率Pout。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
采用了一种通过对射频设备的射频测试进行测试夹具线损测算的新方法。由于射频设备中已经保存有校准射频参数，因此通过读取射频设备中的校准射频参数，就可以得出射频设备在测试功率等级上进行射频测试时的理论功率，进而将该理论功率减去由综测仪得到的该射频设备的实际功率，就能够得到消耗在测试夹具上的线损值。这样就实现了不借助金板或其他相应的仪器，就可以得到准确的线损，既无需提前制作金板，也无需进行专业培训，并且可以全程通过如电脑等设备自动实现，从而简化了产线的操作流程。
附图说明
图1是本发明实施例中一种旅测试夹具线损的测试方法的流程图。
具体实施方式
目前测试夹具的线损测试一般包括金板测试和网络分析仪测试。其中，金板测试需要预先制作好金板，并事先测量该金板的功率值， 进而通过金板的功率值与实际的功率值相减得到线损值。网络分析仪可以直接测量出测试夹具的线损。但是上述的两种测试方法存在以下缺点：金板测试需要有提前制作好的金板，且金板需要定期检测以保证准确性。如果金板损坏或多次使用后性能变差，将影响产品的性能；网络分析仪价格高昂，测试时需要配合频率计一起使用，且不能和产线测试仪器通用，设备成本和测试成本较高；无论是金板测试还是网络分析仪测试都对测试技能要求较高，测试过程较为复杂，需要专业人员操作。
针对上述现有技术中存在的技术问题，采用了一种通过对射频设备的射频测试进行测试夹具线损测算的新方法。由于射频设备中已经保存有校准射频参数，因此通过读取射频设备中的校准射频参数，就可以得出射频设备在测试功率等级上进行射频测试时的理论功率，进而将该理论功率减去由综测仪得到的该射频设备的实际功率，就能够得到消耗在测试夹具上的线损值。这样就实现了不借助金板或其他相应的仪器，就可以得到准确的线损，既无需提前制作金板，也无需进行专业培训，并且可以全程通过如电脑等设备自动实现，从而简化了产线的操作流程。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
如图1所示，本发明实施例的一种测试夹具线损的测试方法，可以包括：
步骤S101，使用一测试夹具和一综测仪对所述射频设备进行射频测试，获取所述射频设备的实际发射功率。
在具体实施中，所述射频设备为通过测试的良品射频设备，可以是手机，也可以是如无线路由器等具有无线射频信号发送和接收能力的电子设备。为了说明方便起见，本实施例以手机为例进行说明，下文不再赘述。
在具体实施中，所述手机通过测试夹具与所述综测仪连接。与测试对象对应的，当所述射频设备为手机时，所述综测仪为手机综测仪， 其在射频测试中起到模拟基站的作用，可以通过内部的软件在控制界面上实现设置手机的任意信道和任意功率级，或者可以通过电脑连接综测仪的GPIB或USB接口对综测仪控制，并设置手机的任意信道和任意功率级。
在具体实施中，所述综测仪分别在不同功率等级上，对所述手机进行射频测试。在手机的实际使用中，当手机会在小区内移动，它的发射功率也要随着移动，当靠近基站时，为了防止干扰别的用户功率要减小；当远离基站时，为了防止衰减要增大发射功率，因此在相关协议标准中会设置不同的功率级。例如，GSM900中总共有15个功率级，TX Level 5---19，对应的功率为33dBm-5dBm，最大功率Level5＝33dBm，每个等级之间是间隔2dbm。因此在具体测试时，所述综测仪可以根据测试对象设置相应的功率级，并测试该功率级上，手机的实际射频发射功率，直到对所有的功率级均测试完毕。
步骤S102，读取所述射频设备中存储的校准射频参数。
在具体实施中，可以通过一与所述手机连接的具有数据读取和数据计算能力的处理设备，如计算机等读取所述手机中存储的校准射频参数。
在手机经过厂前的校准测试后，会将校准好的射频参数形成一个功率分配表(PA_table)文件保存到通过校准的手机内存里。这样日后手机在使用的过程中，就会通过读取该功率分配表中的记录，对发射功率进行调整，以使每个发射功率级天线的输出功率等于GSM的标准输出功率。因此在具体实施中，所述校准射频参数可以包括所述功率分配表中设置的所包括的校准参数，例如手机的功率级、输出功率、输出电压以及自动功率控制等级的模拟转换器值(Auto Power Control Digital Analog Converter，APC DAC)，如下表1所示。
表1
步骤S103，于所述校准射频参数中获取对应当前射频测试功率等级的理论功率。
在具体实施中，获取所述理论功率可以是根据所述校准射频参数中手机射频功率等级与所述理论功率的映射关系，获取对应当前射频测试功率等级的理论功率。例如如表1所示，假设当前的功率等级为8，则根据PA_Table文件中的映射关系，得到当功率等级为8时，输出功率为27dbm，即当前理论功率为27dbm。
在具体实施中，如果所述PA_Table中不包括输出功率Pout或輸出电压Vout时，获取所述理论功率也可以是首先根据当前射频测试功率等级获取对应的输出电压VOUT。
APC转换器为10位D/A转换器，位于CPU内部，为10bit寄存器，范围是0-1023，共可代表1024个数值。APC DAC转换为模拟量，即VAPC的电压值范围是0.1V～2.2V，即：APC DAC的最小值(00 0000 0000)b(二进制)＝000H(十六进制)＝0(十进制)，对应的VAPC输出电压为0.1V。APC DAC的最大值(11 1111 1111)b(二进制)＝2FFH(十六进制)＝1023(十进制)对应的VAPC输出电压为2.2V。因此D/A转换器的分辨率为：(2.2V-0.1V)/1024＝2.05mV，即APCDAC值每改变1，输出电压将改变2.05mV。通过以上关系，可以根据APC DAC值计算出相应的VAPC值，即输出电压Vout。
当得到输出电压Vout后，进而可以根据公式： 计算对应当前射频测试功率等级的理论功率Pout，从而得到理论功率。
步骤S104，计算所述理论功率和所述实际功率的差值，并将所述差值作为所述测试夹具线损。
在具体实施中，可以是对各个功率等级上所述理论功率和所述实际功率的差值求和取平均值，作为所述测试夹具线损。
例如，通过步骤S103计算出理论上的各个功率级上的理论功率值，可以把某个功率级上的理论功率记作P0，同时因为连接手机和综测仪的测试夹具上的射频线存在功率损耗，所以综测仪测得的各个功率等级上的实际功率要比理论功率小，可以把实际功率记作P1，因此理论功率P0＝夹具的线损PathLoss+实际功率P1。
通过上述计算公式，就可以通过电脑的测试工具，测量手机在各个功率点上的实际功率，一般可以取10-15个数字，如P1-1、P1-2......P1-15，以及P0-1、P0-2......P0-15，进而得到夹具线损PathLoss-1、PathLoss-2......PathLoss-15，求和后取平均值就可以得出比较准确的线损值。
本发明实施例提供了一种区别于现有金板测试或者网络分析仪 测试的夹具线损测试方法，由于利用了射频设备中保存的经过校准后的射频参数，因此通过对比其与实际测试过程中得到实际功率之间的差值，就可以得到损耗在测试夹具上的线损值。相较于需要额外添加测试设备的金板测试和网络分析仪测试来说，具有测试成本低，测试过程简便，测试结果准确等优点。
与前述实施例中的测试夹具线损的测试方法相对应的，本发明实施例还公开了一种测试夹具线损的测试系统。所述测试夹具线损的测试系统可以包括：
一射频设备；
综测仪，用于和一测试夹具对所述射频设备进行射频测试，获取所述射频设备的实际发射功率；
处理设备，用于读取所述射频设备中存储的校准射频参数，并于所述校准射频参数中获取对应当前射频测试功率等级的理论功率，以及计算所述理论功率和所述实际功率的差值，并将所述差值作为所述测试夹具线损。
在具体实施中，所述射频设备为通过测试的良品射频设备，可以是手机，也可以是如无线路由器等具有无线射频信号发送和接收能力的电子设备。为了说明方便起见，本实施例以手机为例进行说明，下文不再赘述。
在具体实施中，所述手机通过测试夹具与所述综测仪连接。与测试对象对应的，当所述射频设备为手机时，所述综测仪为手机综测仪，其在射频测试中起到模拟基站的作用，可以通过内部的软件在控制界面上实现设置手机的任意信道和任意功率级，或者可以通过电脑连接综测仪的GPIB或USB接口对综测仪控制，并设置手机的任意信道和任意功率级。
在具体实施中，所述综测仪分别在不同功率等级上，对所述手机进行射频测试。在手机的实际使用中，当手机会在小区内移动，它的发射功率也要随着移动，当靠近基站时，为了防止干扰别的用户功率要减小；当远离基站时，为了防止衰减要增大发射功率，因此在相关协议标准中会设置不同的功率级。例如，GSM900中总共有15个功率级，TX Level 5---19，对应的功率为33dBm-5dBm，最大功率Level5＝33dBm，每个等级之间是间隔2dbm。因此在具体测试时，所述综测仪可以根据测试对象设置相应的功率级，并测试该功率级上，手机的实际射频发射功率，直到对所有的功率级均测试完毕。
在具体实施中，所述处理设备，如计算机等，具有数据读取和数据计算能力，通过与所述手机的数据传输接口连接，读取所述手机中存储的校准射频参数。
在手机经过厂前的校准测试后，会将校准好的射频参数形成一个功率分配表(PA_table)文件保存到通过校准的手机内存里。这样日后手机在使用的过程中，就会通过读取该功率分配表中的记录，对发射功率进行调整，以使每个发射功率级天线的输出功率等于GSM的标准输出功率。因此在具体实施中，所述校准射频参数可以包括所述功率分配表中设置的所包括的校准参数，例如手机的功率级、输出功率、输出电压以及自动功率控制等级的模拟转换器值(Auto Power Control Digital Analog Converter，APC DAC)，如上文表1所示。
在具体实施中，所述处理设备获取所述理论功率可以是根据所述校准射频参数中手机射频功率等级与所述理论功率的映射关系，获取对应当前射频测试功率等级的理论功率。例如如上文表1所示，假设当前的功率等级为8，则根据PA_Table文件中的映射关系，得到当功率等级为8时，输出功率为27dbm，即当前理论功率为27dbm。
在具体实施中，如果所述PA_Table中不包括输出功率Pout或輸出电压Vout时，获取所述理论功率也可以是首先根据当前射频测试功率等级获取对应的输出电压VOUT。
APC转换器为10位D/A转换器，位于CPU内部，为10bit寄存器，范围是0-1023，共可代表1024个数值。APC DAC转换为模拟量，即VAPC的电压值范围是0.1V～2.2V，即：APC DAC的最小值(00 0000 0000)b(二进制)＝000H(十六进制)＝0(十进制)，对应的VAPC输出电压为0.1V。APC DAC的最大值(11 1111 1111)b(二进制)＝2FFH(十六进制)＝1023(十进制)对应的VAPC输出电压为2.2V。因此D/A转换器的分辨率为：(2.2V-0.1V)/1024＝2.05mV，即APCDAC值每改变1，输出电压将改变2.05mV。通过以上关系，可以根据APC DAC值计算出相应的VAPC值，即输出电压Vout。
当所述处理设备得到输出电压Vout后，进而可以根据公式：计算对应当前射频测试功率等级的理论功率Pout，从而得到理论功率。
在具体实施中，所述处理设备可以是对各个功率等级上所述理论功率和所述实际功率的差值求和取平均值，作为所述测试夹具线损。
例如，通过所述处理设备计算出理论上的各个功率级上的理论功率值，可以把某个功率级上的理论功率记作P0，同时因为连接手机和综测仪的测试夹具上的射频线存在功率损耗，所以综测仪测得的各个功率等级上的实际功率要比理论功率小，可以把实际功率记作P1，因此理论功率P0＝夹具的线损PathLoss+实际功率P1。
通过上述计算公式，就可以通过电脑的测试工具，测量手机在各个功率点上的实际功率，一般可以取10-15个数字，如P1-1、P1-2......P1-15，以及P0-1、P0-2......P0-15，进而得到夹具线损 PathLoss-1、PathLoss-2......PathLoss-15，求和后取平均值就可以得出比较准确的线损值。
本发明实施例提供了一种区别于现有金板测试或者网络分析仪测试的夹具线损测试系统，由于利用了射频设备中保存的经过校准后的射频参数，因此通过对比其与实际测试过程中得到实际功率之间的差值，就可以得到损耗在测试夹具上的线损值。相较于需要额外添加测试设备的金板测试和网络分析仪测试来说，具有测试成本低，测试过程简便，测试结果准确等优点。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (8)

1.一种测试夹具线损的测试方法，其特征在于，包括：
提供一射频设备；
使用一测试夹具和一综测仪对所述射频设备进行射频测试，获取所述射频设备的实际发射功率；
读取所述射频设备中存储的校准射频参数，于所述校准射频参数中获取对应当前射频测试功率等级的理论功率；
计算所述理论功率和所述实际功率的差值，并将所述差值作为所述测试夹具线损。
2.如权利要求1所述的测试夹具线损的测试方法，其特征在于，
所述使用一测试夹具和一综测仪对所述射频设备进行射频测试包括：分别在不同功率等级上，通过所述综测仪对所述射频设备进行射频测试；
所述计算所述理论功率和所述实际功率的差值，并将所述差值作为所述测试夹具线损包括：对各个功率等级上所述理论功率和所述实际功率的差值求和取平均值，作为所述测试夹具线损。
3.如权利要求1所述的测试夹具线损的测试方法，其特征在于，所述于所述校准射频参数中获取对应当前射频测试功率等级的理论功率包括：根据所述校准射频参数中手机射频功率等级与所述理论功率的映射关系，获取对应当前射频测试功率等级的理论功率。
4.如权利要求1所述的测试夹具线损的测试方法，其特征在于，所述于所述校准射频参数中获取对应当前射频测试功率等级的理论功率包括：
根据当前射频测试功率等级获取对应的输出电压VOUT；
根据公式：计算对应当前射频测试功率等级的理论功率Pout。
5.一种测试夹具线损的测试系统，其特征在于，包括：
一射频设备；
综测仪，用于和一测试夹具对所述射频设备进行射频测试，获取所述射频设备的实际发射功率；
处理设备，用于读取所述射频设备中存储的校准射频参数，并于所述校准射频参数中获取对应当前射频测试功率等级的理论功率，以及计算所述理论功率和所述实际功率的差值，并将所述差值作为所述测试夹具线损。
6.如权利要求5所述的测试夹具线损的测试系统，其特征在于，
所述综测仪用于分别在不同功率等级上，对所述射频设备进行射频测试；
所述处理设备用于对各个功率等级上所述理论功率和所述实际功率的差值求和取平均值，作为所述测试夹具线损。
7.如权利要求5所述的测试夹具线损的测试系统，其特征在于，
所述处理设备用于根据所述校准射频参数中手机射频功率等级与所述理论功率的映射关系，获取对应当前射频测试功率等级的理论功率。
8.如权利要求5所述的测试夹具线损的测试系统，其特征在于，
所述处理设备用于根据当前射频测试功率等级获取对应的输出电压VOUT；
以及根据公式：计算对应当前射频测试功率等级的理论功率Pout。
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