CN114264895B - 抗扰度测试装置、系统和测试板 - Google Patents

抗扰度测试装置、系统和测试板 Download PDF

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CN114264895B CN202111333880.0A CN202111333880A CN114264895B CN 114264895 B CN114264895 B CN 114264895B CN 202111333880 A CN202111333880 A CN 202111333880A CN 114264895 B CN114264895 B CN 114264895B
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Abstract

本申请实施例提供抗扰度测试装置、系统和测试板。装置包括:信号源、功率计、测试板和吸收负载;测试板包括相互耦合的被测信号线和耦合线,被测信号线的两端分别连接终端设备的功能模块和PCB;耦合线的两端分别连接信号源和吸收负载;信号源用于输出干扰信号;测试板用于通过耦合线向被测信号线注入干扰信号,吸收负载用于提供终端匹配,吸收耦合线输出的干扰信号;功率计用于测量信号源输出的干扰信号的功率;当功能模块对应的功能异常时,功率计测量的功率值用于计算被测信号线PCB端耦合的干扰信号的功率。这样,测试板中耦合线和被测信号线的位置确定,使得干扰信号的耦合度可以量化;提高测试精度和抗扰度测试的准确性。

Description

抗扰度测试装置、系统和测试板
技术领域
本申请涉及终端技术领域,尤其涉及抗扰度测试装置、系统和测试板。
背景技术
随着移动通信技术的发展,终端设备得到越来越多的发展,终端设备的功能也越来越多。以终端设备为手机为例,手机不仅能支持打电话还能支持视频观看、网页浏览等功能。但是,在终端设备的运行过程中,可能会出现由于功能模块之间的干扰导致的显示屏卡顿、花屏和冻屏等兼容问题。为减少干扰导致的兼容问题,需要基于终端设备的各个功能模块的抗扰度(抵抗干扰的能力)以进行抗扰仿真以及量化设计。
目前,通过近场探头耦合或点测探头注入等方式测试各个功能模块的抗扰度。
但是,上述测试方式测试的结果误差较大,无法量化评估抗扰度。
发明内容
本申请实施例提供抗扰度测试装置、系统和测试板。通过测试板中的耦合线向被测信号线注入干扰信号,准确控制耦合线和被测信号线的位置,使得被测试模块的耦合度可以量化计算,进而提高测试精度,提高抗扰度测试的准确性。
第一方面,本申请实施例提出一种抗扰度测试装置,装置用于测试终端设备,装置包括:信号源、功率计、测试板和吸收负载;测试板包括相互耦合的被测信号线和耦合线,被测信号线的两端分别连接终端设备的功能模块和终端设备的印制电路板PCB;耦合线的两端分别连接信号源和吸收负载;信号源用于输出干扰信号至耦合线;测试板用于通过耦合线向被测信号线注入干扰信号,吸收负载用于提供终端匹配,吸收耦合线输出的干扰信号;功率计用于测量信号源输出的干扰信号的功率;当功能模块对应的功能异常时,功率计测量的功率用于计算被测信号线在PCB端耦合的干扰信号的功率。
这样,测试板中耦合线和被测信号线的位置确定,使得干扰信号的耦合度可以量化;通过测试板测试功能模块的抗扰度可以提高测试精度和抗扰度测试的准确性,进而为之后的仿真设计提供准确数据。
可选的,测试板包括1根或多根被测信号线。
可选的,被测信号线为多根时,任两组被测信号线为与其对应的耦合线之间的距离一致。这样,方便后续计算耦合线和被测信号线之间的耦合系数,简化计算难度。
可选的,被测信号线与耦合线位于不同的两层,且被测信号线与耦合线一一对应进行耦合。这样,可以适用于测试多根被测信号线的共模干扰场景。
可选的,装置还包括:匹配负载,匹配负载用于提供终端匹配;当耦合线的数量大于1时,匹配负载与未传输有干扰信号的耦合线的两端连接。
这样,适用于多根被测信号线的差模干扰的场景,对功能模块的差模抗扰度进行测试。匹配负载可以减少对传输干扰信号的耦合线的影响,增加差模抗扰度测试的准确性。还可以适用于单端数字信号的干扰抗扰度。单端数字信号包括:集成电路I2C信号和系统时钟MCLK信号,等。
可选的,装置还包括:功分器,功分器位于测试板耦合线和信号源之间,用于将所述信号源输出的所述干扰信号进行功分;功分器还用于将信号源输出的一路所述干扰信号分为N路并分别传输至N根耦合线中,N为大于1的整数。
这样,适用于多根被测信号线的共模干扰的场景,对功能模块的共模抗扰度进行测试。
可选的,N为2,功分器为2路功分器,2路功分器用于将信号源输出的1路干扰信号分为两路并分别传输至2根耦合线中。
这样,可以同时对两根信号线进行测试,适用于测试MIPI信号线中的D-PHY共模干扰抗扰度。
可选的,N为3,功分器为3路功分器,3路功分器用于将述信号源输出的1路干扰信号分为两路并分别传输至3根耦合线中。
这样,可以同时对三根信号线进行测试,适用于测试MIPI信号线中的C-PHY共模干扰抗扰度。
可选的,装置还包括:定向耦合器;定向耦合器用于采集部分信号源传输至测试板的干扰信号并输出至功率计;当装置中无功分器时,定向耦合器位于测试版和信号源之间;当装置中有功分器时,定向耦合器位于功分器和信号源之间。
这样,可以更为准确的测得信号源传输至测试板的干扰信号的功率,使得测试结果更加准确。
可选的,装置还包括:两个板对板BTB连接器;一个BTB连接器用于连接功能模组和测试板;另一个BTB连接器用于连接测试板和PCB。
这样,测试板可以固定接入于终端设备的功能模块和PCB之间。
可选的,被测信号线在PCB端耦合的干扰信号的功率Pin满足以下公式:Pin=Psource+S1-S2-S3-S4,其中,Psource为功率计测得的功率值,S1为定向耦合器的耦合系数,S2为功分器的插入损耗,S3为耦合线到被测信号线的耦合系数,S4为系统线缆的插入损耗,系统线缆为测试装置中的连接线;Pin、Psource、S1、S2、S3和S4的单位均为分贝dB的形式。
可选的,功能模块包括摄像模块和显示模块。
第二方面,本申请实施例提出一种测试系统,测试系统包括:终端设备和第一方面任一项提供的装置;装置用于向终端设备注入干扰信号,并测量干扰信号的功率;终端设备用于耦合干扰信号;当终端设备出现异常现象时,装置测量的功率用于计算被测信号线在PCB端耦合的干扰信号的功率。
上述第二方面以及上述第二方面的各可能的设计中所提供的测试系统,其有益效果可以参见上述第一方面和第一方面的各可能的装置所带来的有益效果,在此不再赘述。
第三方面,本申请实施例提出一种测试板,相互耦合的被测信号线和耦合线;耦合线用于向被测信号线注入干扰信号;被测信号线的两端分别用于连接终端设备的功能模块和终端设备的印制电路板PCB;耦合线的两端分别用于连接信号源和吸收负载,信号源用于输出所述干扰信号至耦合线,吸收负载用于提供终端匹配,吸收所述耦合线输出的所述干扰信号。
可选的,测试板包括1根或多根被测信号线。
可选的,所述被测信号线为多根时,任两组被测信号线为与其对应的耦合线之间的距离一致。
可选的,被测信号线与耦合线位于不同的两层,且被测信号线与耦合线一一对应进行耦合。
上述第三方面以及上述第三方面的各可能的设计中所提供的测试板,其有益效果可以参见上述第一方面和第一方面的各可能的装置所带来的有益效果,在此不再赘述。
附图说明
图1为本申请实施例提供的终端设备硬件系统的结构示意图;
图2为可能的实现中通信模块干扰摄像模块的示意图;
图3为可能的实现中一种摄像模块的抗扰度测试电路的结构示意图;
图4为可能的实现中一种实际测试时的图片;
图5为本申请实施例提供的终端设备以及终端设备中测试电路的结构示意图;
图6为本申请实施例提供的一种测试板的结构示意图;
图7为本申请实施例提供的一种测试电路的结构示意图;
图8为本申请实施例提供的一种D-PHY共模干扰抗扰度测试电路结构示意图;
图9为本申请实施例提供的一种D-PHY差模干扰抗扰度测试电路的结构示意图;
图10为本申请实施例提供的一种C-PHY共模干扰抗扰度测试电路的结构示意图;
图11为本申请实施例提供的一种C-PHY差模干扰抗扰度测试电路的结构示意图。
具体实施方式
为了便于清楚描述本申请实施例的技术方案,在本申请的实施例中,采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。例如,第一芯片和第二芯片仅仅是为了区分不同的芯片,并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定,并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
需要说明的是,本申请实施例中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
本申请实施例中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b,或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
本申请实施例提供的抗扰度测试装置,可以用于测试具备显示功能的终端设备。终端设备也可以称为终端(terminal)、用户设备(user equipment,UE)、移动台(mobilestation,MS)、移动终端(mobile terminal,MT)等。终端设备可以是手机(mobile phone)、智能电视、穿戴式设备、平板电脑(Pad)、带无线收发功能的电脑、虚拟现实(virtualreality,VR)终端设备、增强现实(augmented reality,AR)终端设备、工业控制(industrial control)中的无线终端、无人驾驶(self-driving)中的无线终端、远程手术(remote medical surgery)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端等等。
作为示例而非限定,在本申请实施例中,该终端设备还可以是可穿戴设备。可穿戴设备也可以称为穿戴式智能设备,是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备的总称,如眼镜、手套、手表、服饰及鞋等。可穿戴设备即直接穿在身上,或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式设备。可穿戴设备不仅仅是一种硬件设备,更是通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大的功能。广义穿戴式智能设备包括功能全、尺寸大、可不依赖智能手机实现完整或者部分的功能,例如:智能手表或智能眼镜等,以及只专注于某一类应用功能,需要和其它设备如智能手机配合使用,如各类进行体征监测的智能手环、智能首饰等。
此外,在本申请实施例中,终端设备还可以是物联网(internet of things,IoT)系统中的终端设备,IoT是未来信息技术发展的重要组成部分,其主要技术特点是将物品通过通信技术与网络连接,从而实现人机互连,物物互连的智能化网络。本申请的实施例对终端设备所采用的具体技术和具体设备形态不做限定。
为了能够更好地理解本申请实施例,下面对本申请实施例的终端设备的结构进行介绍:
图1示出了终端设备100的结构示意图。终端设备100可以包括处理器110,外部存储器接口120,内部存储器121,通用串行总线(universal serial bus,USB)接口130,充电管理模块140,电源管理模块141,电池142,天线1,天线2,移动通信模块150,无线通信模块160,音频模块170,扬声器170A,受话器170B,麦克风170C,耳机接口170D,传感器模块180,按键190,马达191,指示器192,摄像头193,显示屏194,以及用户标识模块(subscriberidentification module,SIM)卡接口195等。其中传感器模块180可以包括压力传感器180A,陀螺仪传感器180B,气压传感器180C,磁传感器180D,加速度传感器180E,距离传感器180F,接近光传感器180G,指纹传感器180H,温度传感器180J,触摸传感器180K,环境光传感器180L,骨传导传感器180M等。
可以理解的是,本申请实施例示意的结构并不构成对终端设备100的具体限定。在本申请另一些实施例中,终端设备100可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者拆分某些部件,或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件,软件或软件和硬件的组合实现。
处理器110可以包括一个或多个处理单元,例如:处理器110可以包括应用处理器(application processor,AP),调制解调处理器,图形处理器(graphics processingunit,GPU),图像信号处理器(image signal processor,ISP),控制器,视频编解码器,数字信号处理器(digital signal processor,DSP),基带处理器,和/或神经网络处理器(neural-network processing unit,NPU)等。其中,不同的处理单元可以是独立的器件,也可以集成在一个或多个处理器中。
控制器可以根据指令操作码和时序信号,产生操作控制信号,完成取指令和执行指令的控制。
处理器110中还可以设置存储器,用于存储指令和数据。在一些实施例中,处理器110中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器110刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器110需要再次使用该指令或数据,可从存储器中调用。避免了重复存取,减少了处理器110的等待时间,因而提高了系统的效率。
在一些实施例中,处理器110可以包括一个或多个接口。接口可以包括集成电路(inter-integrated circuit,I2C或IIC)接口,集成电路内置音频(inter-integratedcircuitsound,I2S)接口,脉冲编码调制(pulse code modulation,PCM)接口,通用异步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter,UART)接口,移动产业处理器接口(mobile industry processor interface,MIPI),通用输入输出(general-purposeinput/output,GPIO)接口,用户标识模块(subscriber identity module,SIM)接口,和/或通用串行总线(universal serial bus,USB)接口等。
I2C接口是一种双向同步串行总线,包括一根串行数据线(serial data line,SDA)和一根串行时钟线(derail clock line,SCL)。在一些实施例中,处理器110可以包含多组I2C总线。处理器110可以通过不同的I2C总线接口分别耦合触摸传感器180K,充电器,闪光灯,摄像头193等。例如:处理器110可以通过I2C接口耦合触摸传感器180K,使处理器110与触摸传感器180K通过I2C总线接口通信,实现终端设备100的触摸功能。
I2S接口可以用于音频通信。在一些实施例中,处理器110可以包含多组I2S总线。处理器110可以通过I2S总线与音频模块170耦合,实现处理器110与音频模块170之间的通信。在一些实施例中,音频模块170可以通过I2S接口向无线通信模块160传递音频信号,实现通过蓝牙耳机接听电话的功能。
PCM接口也可以用于音频通信,将模拟信号抽样,量化和编码。在一些实施例中,音频模块170与无线通信模块160可以通过PCM总线接口耦合。在一些实施例中,音频模块170也可以通过PCM接口向无线通信模块160传递音频信号,实现通过蓝牙耳机接听电话的功能。I2S接口和PCM接口都可以用于音频通信。
UART接口是一种通用串行数据总线,用于异步通信。该总线可以为双向通信总线。它将要传输的数据在串行通信与并行通信之间转换。在一些实施例中,UART接口通常被用于连接处理器110与无线通信模块160。例如:处理器110通过UART接口与无线通信模块160中的蓝牙模块通信,实现蓝牙功能。在一些实施例中,音频模块170可以通过UART接口向无线通信模块160传递音频信号,实现通过蓝牙耳机播放音乐的功能。
MIPI接口可以被用于连接处理器110与显示屏194,摄像头193等外围器件。MIPI接口包括摄像头串行接口(camera serial interface,CSI),显示屏串行接口(displayserial interface,DSI)等。在一些实施例中,处理器110和摄像头193通过CSI接口通信,实现终端设备100的拍摄功能。处理器110和显示屏194通过DSI接口通信,实现终端设备100的显示功能。
GPIO接口可以通过软件配置。GPIO接口可以被配置为控制信号,也可被配置为数据信号。在一些实施例中,GPIO接口可以用于连接处理器110与摄像头193,显示屏194,无线通信模块160,音频模块170,传感器模块180等。GPIO接口还可以被配置为I2C接口,I2S接口,UART接口,MIPI接口等。
USB接口130是符合USB标准规范的接口,具体可以是Mini USB接口,Micro USB接口,USB Type C接口等。USB接口130可以用于连接充电器为终端设备100充电,也可以用于终端设备100与外围设备之间传输数据。也可以用于连接耳机,通过耳机播放音频。该接口还可以用于连接其他电子设备,例如AR设备等。
可以理解的是,本申请实施例示意的各模块间的接口连接关系,是示意性说明,并不构成对终端设备100的结构限定。在本申请另一些实施例中,终端设备100也可以采用上述实施例中不同的接口连接方式,或多种接口连接方式的组合。
充电管理模块140用于从充电器接收充电输入。其中,充电器可以是无线充电器,也可以是有线充电器。在一些有线充电的实施例中,充电管理模块140可以通过USB接口130接收有线充电器的充电输入。在一些无线充电的实施例中,充电管理模块140可以通过终端设备100的无线充电线圈接收无线充电输入。充电管理模块140为电池142充电的同时,还可以通过电源管理模块141为终端设备供电。
电源管理模块141用于连接电池142,充电管理模块140与处理器110。电源管理模块141接收电池142和/或充电管理模块140的输入,为处理器110,内部存储器121,显示屏194,摄像头193和无线通信模块160等供电。电源管理模块141还可以用于监测电池容量,电池循环次数,电池健康状态(漏电,阻抗)等参数。在其他一些实施例中,电源管理模块141也可以设置于处理器110中。在另一些实施例中,电源管理模块141和充电管理模块140也可以设置于同一个器件中。
终端设备100的无线通信功能可以通过天线1,天线2,移动通信模块150,无线通信模块160,调制解调处理器以及基带处理器等实现。
天线1和天线2用于发射和接收电磁波信号。终端设备100中的天线可用于覆盖单个或多个通信频带。不同的天线还可以复用,以提高天线的利用率。例如:可以将天线1复用为无线局域网的分集天线。在另外一些实施例中,天线可以和调谐开关结合使用。
移动通信模块150可以提供应用在终端设备100上的包括2G/3G/4G/5G等无线通信的解决方案。移动通信模块150可以包括至少一个滤波器,开关,功率放大器,低噪声放大器(low noise amplifier,LNA)等。移动通信模块150可以由天线1接收电磁波,并对接收的电磁波进行滤波,放大等处理,传送至调制解调处理器进行解调。移动通信模块150还可以对经调制解调处理器调制后的信号放大,经天线1转为电磁波辐射出去。在一些实施例中,移动通信模块150的至少部分功能模块可以被设置于处理器110中。在一些实施例中,移动通信模块150的至少部分功能模块可以与处理器110的至少部分模块被设置在同一个器件中。
调制解调处理器可以包括调制器和解调器。其中,调制器用于将待发送的低频基带信号调制成中高频信号。解调器用于将接收的电磁波信号解调为低频基带信号。随后解调器将解调得到的低频基带信号传送至基带处理器处理。低频基带信号经基带处理器处理后,被传递给应用处理器。应用处理器通过音频设备(不限于扬声器170A,受话器170B等)输出声音信号,或通过显示屏194显示图像或视频。在一些实施例中,调制解调处理器可以是独立的器件。在另一些实施例中,调制解调处理器可以独立于处理器110,与移动通信模块150或其他功能模块设置在同一个器件中。
无线通信模块160可以提供应用在终端设备100上的包括无线局域网(wirelesslocal area networks,WLAN)(如无线保真(wireless fidelity,Wi-Fi)网络),蓝牙(bluetooth,BT),全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS),调频(frequency modulation,FM),近距离无线通信技术(near field communication,NFC),红外技术(infrared,IR)等无线通信的解决方案。无线通信模块160可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。无线通信模块160经由天线2接收电磁波,将电磁波信号调频以及滤波处理,将处理后的信号发送到处理器110。无线通信模块160还可以从处理器110接收待发送的信号,对其进行调频,放大,经天线2转为电磁波辐射出去。
在一些实施例中,终端设备100的天线1和移动通信模块150耦合,天线2和无线通信模块160耦合,使得终端设备100可以通过无线通信技术与网络以及其他设备通信。无线通信技术可以包括全球移动通讯系统(global system for mobile communications,GSM),通用分组无线服务(general packet radio service,GPRS),码分多址接入(codedivision multiple access,CDMA),宽带码分多址(wideband code divisionmultipleaccess,WCDMA),时分码分多址(time-division code division multipleaccess,TD-SCDMA),长期演进(long term evolution,LTE),BT,GNSS,WLAN,NFC,FM,和/或IR技术等。GNSS可以包括全球卫星定位系统(global positioning system,GPS),全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GLONASS),北斗卫星导航系统(beidounavigation satellite system,BDS),准天顶卫星系统(quasi-zenithsatellitesystem,QZSS)和/或星基增强系统(satellite based augmentation systems,SBAS)。
终端设备100通过GPU,显示屏194,以及应用处理器等实现显示功能。GPU为图像处理的微处理器,连接显示屏194和应用处理器。GPU用于执行数学和几何计算,用于图形渲染。处理器110可包括一个或多个GPU,其执行程序指令以生成或改变显示信息。
显示屏194用于显示图像、显示视频和接收滑动操作等。显示屏194包括显示面板。显示面板可以采用液晶显示屏(liquid crystal display,LCD),有机发光二极管(organiclight-emittingdiode,OLED),有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrixorganic light emitting diod,AMOLED),柔性发光二极管(flex light-emittingdiode,FLED),Miniled,MicroLed,Micro-oLed,量子点发光二极管(quantum dotlightemitting diodes,QLED)等。在一些实施例中,终端设备100可以包括1个或N个显示屏194,N为大于1的正整数。
终端设备100可以通过ISP,摄像头193,视频编解码器,GPU,显示屏194以及应用处理器等实现拍摄功能。
ISP用于处理摄像头193反馈的数据。例如,拍照时,打开快门,光线通过镜头被传递到摄像头感光元件上,光信号转换为电信号,摄像头感光元件将电信号传递给ISP处理,转化为肉眼可见的图像。ISP还可以对图像的噪点,亮度,肤色进行算法优化。ISP还可以对拍摄场景的曝光,色温等参数优化。在一些实施例中,ISP可以设置在摄像头193中。
摄像头193用于捕获静态图像或视频。物体通过镜头生成光学图像投射到感光元件。感光元件可以是电荷耦合器件(charge coupled device,CCD)或互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor,CMOS)光电晶体管。感光元件把光信号转换成电信号,之后将电信号传递给ISP转换成数字图像信号。ISP将数字图像信号输出到DSP加工处理。DSP将数字图像信号转换成标准的RGB,YUV等格式的图像信号。在一些实施例中,终端设备100可以包括1个或N个摄像头193,N为大于1的正整数。
数字信号处理器用于处理数字信号,除了可以处理数字图像信号,还可以处理其他数字信号。例如,当终端设备100在频点选择时,数字信号处理器用于对频点能量进行傅里叶变换等。
视频编解码器用于对数字视频压缩或解压缩。终端设备100可以支持一种或多种视频编解码器。这样,终端设备100可以播放或录制多种编码格式的视频,例如:动态图像专家组(moving picture experts group,MPEG)1,MPEG2,MPEG3,MPEG4等。
NPU为神经网络(neural-network,NN)计算处理器,通过借鉴生物神经网络结构,例如借鉴人脑神经元之间传递模式,对输入信息快速处理,还可以不断的自学习。通过NPU可以实现终端设备100的智能认知等应用,例如:图像识别,人脸识别,语音识别,文本理解等。
外部存储器接口120可以用于连接外部存储卡,例如Micro SD卡,实现扩展终端设备100的存储能力。外部存储卡通过外部存储器接口120与处理器110通信,实现数据存储功能。例如将音乐,视频等文件保存在外部存储卡中。
内部存储器121可以用于存储计算机可执行程序代码,可执行程序代码包括指令。内部存储器121可以包括存储程序区和存储数据区。其中,存储程序区可存储操作系统,至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能,图像播放功能等)等。存储数据区可存储终端设备100使用过程中所创建的数据(比如音频数据,电话本等)等。此外,内部存储器121可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件,闪存器件,通用闪存存储器(universal flash storage,UFS)等。处理器110通过运行存储在内部存储器121的指令,和/或存储在设置于处理器中的存储器的指令,执行终端设备100的各种功能应用以及数据处理。
终端设备100可以通过音频模块170,扬声器170A,受话器170B,麦克风170C,耳机接口170D,以及应用处理器等实现音频功能。例如音乐播放,录音等。
音频模块170用于将数字音频信息转换成模拟音频信号输出,也用于将模拟音频输入转换为数字音频信号。音频模块170还可以用于对音频信号编码和解码。在一些实施例中,音频模块170可以设置于处理器110中,或将音频模块170的部分功能模块设置于处理器110中。
扬声器170A,也称“喇叭”,用于将音频电信号转换为声音信号。终端设备100可以通过扬声器170A收听音乐,或收听免提通话。
受话器170B,也称“听筒”,用于将音频电信号转换成声音信号。当终端设备100接听电话或语音信息时,可以通过将受话器170B靠近人耳接听语音。
麦克风170C,也称“话筒”,“传声器”,用于将声音信号转换为电信号。当拨打电话或发送语音信息时,用户可以通过人嘴靠近麦克风170C发声,将声音信号输入到麦克风170C。终端设备100可以设置至少一个麦克风170C。在另一些实施例中,终端设备100可以设置两个麦克风170C,除了采集声音信号,还可以实现降噪功能。在另一些实施例中,终端设备100还可以设置三个,四个或更多麦克风170C,实现采集声音信号,降噪,还可以识别声音来源,实现定向录音功能等。
耳机接口170D用于连接有线耳机。耳机接口170D可以是USB接口130,也可以是3.5mm的开放移动电子设备平台(open mobile terminal platform,OMTP)标准接口,美国蜂窝电信工业协会(cellular telecommunications industry association of the USA,CTIA)标准接口。
压力传感器180A用于感受压力信号,可以将压力信号转换成电信号。在一些实施例中,压力传感器180A可以设置于显示屏194。压力传感器180A的种类很多,如电阻式压力传感器,电感式压力传感器,电容式压力传感器等。电容式压力传感器可以是包括至少两个具有导电材料的平行板。当有力作用于压力传感器180A,电极之间的电容改变。终端设备100根据电容的变化确定压力的强度。当有触摸操作作用于显示屏194,终端设备100根据压力传感器180A检测触摸操作强度。终端设备100也可以根据压力传感器180A的检测信号计算触摸的位置。在一些实施例中,作用于相同触摸位置,但不同触摸操作强度的触摸操作,可以对应不同的操作指令。
陀螺仪传感器180B可以用于确定终端设备100的运动姿态。在一些实施例中,可以通过陀螺仪传感器180B确定终端设备100围绕三个轴(即,x、y和z轴)的角速度。陀螺仪传感器180B可以用于拍摄防抖。示例性的,当按下快门,陀螺仪传感器180B检测终端设备100抖动的角度,根据角度计算出镜头模组需要补偿的距离,让镜头通过反向运动抵消终端设备100的抖动,实现防抖。陀螺仪传感器180B还可以用于导航,体感游戏场景。
气压传感器180C用于测量气压。在一些实施例中,终端设备100通过气压传感器180C测得的气压值计算海拔高度,辅助定位和导航。
磁传感器180D包括霍尔传感器。终端设备100可以利用磁传感器180D检测翻盖皮套的开合。在一些实施例中,当终端设备100是翻盖机时,终端设备100可以根据磁传感器180D检测翻盖的开合。进而根据检测到的皮套的开合状态或翻盖的开合状态,设置翻盖自动解锁等特性。
加速度传感器180E可检测终端设备100在各个方向上(一般为三轴)加速度的大小。当终端设备100静止时可检测出重力的大小及方向。还可以用于识别终端设备姿态,应用于横竖屏切换,计步器等应用程序。
距离传感器180F,用于测量距离。终端设备100可以通过红外或激光测量距离。在一些实施例中,拍摄场景,终端设备100可以利用距离传感器180F测距以实现快速对焦。
接近光传感器180G可以包括例如发光二极管(LED)和光检测器,例如光电二极管。发光二极管可以是红外发光二极管。终端设备100通过发光二极管向外发射红外光。终端设备100使用光电二极管检测来自附近物体的红外反射光。当检测到充分的反射光时,可以确定终端设备100附近有物体。当检测到不充分的反射光时,终端设备100可以确定终端设备100附近没有物体。终端设备100可以利用接近光传感器180G检测用户手持终端设备100贴近耳朵通话,以便自动熄灭屏幕达到省电的目的。接近光传感器180G也可用于皮套模式,口袋模式自动解锁与锁屏。
环境光传感器180L用于感知环境光亮度。终端设备100可以根据感知的环境光亮度自适应调节显示屏194亮度。环境光传感器180L也可用于拍照时自动调节白平衡。环境光传感器180L还可以与接近光传感器180G配合,检测终端设备100是否在口袋里,以防误触。
指纹传感器180H用于采集指纹。终端设备100可以利用采集的指纹特性实现指纹解锁,访问应用锁,指纹拍照,指纹接听来电等。
温度传感器180J用于检测温度。在一些实施例中,终端设备100利用温度传感器180J检测的温度,执行温度处理策略。例如,当温度传感器180J上报的温度超过阈值,终端设备100执行降低位于温度传感器180J附近的处理器的性能,以便降低功耗实施热保护。在另一些实施例中,当温度低于另一阈值时,终端设备100对电池142加热,以避免低温导致终端设备100异常关机。在其他一些实施例中,当温度低于又一阈值时,终端设备100对电池142的输出电压执行升压,以避免低温导致的异常关机。
触摸传感器180K,也称“触控器件”。触摸传感器180K可以设置于显示屏194,由触摸传感器180K与显示屏194组成触摸屏,也称“触控屏”。触摸传感器180K用于检测作用于其上或附近的触摸操作。触摸传感器可以将检测到的触摸操作传递给应用处理器,以确定触摸事件类型。可以通过显示屏194提供与触摸操作相关的视觉输出。在另一些实施例中,触摸传感器180K也可以设置于终端设备100的表面,与显示屏194所处的位置不同。
骨传导传感器180M可以获取振动信号。在一些实施例中,骨传导传感器180M可以获取人体声部振动骨块的振动信号。骨传导传感器180M也可以接触人体脉搏,接收血压跳动信号。在一些实施例中,骨传导传感器180M也可以设置于耳机中,结合成骨传导耳机。音频模块170可以基于骨传导传感器180M获取的声部振动骨块的振动信号,解析出语音信号,实现语音功能。应用处理器可以基于骨传导传感器180M获取的血压跳动信号解析心率信息,实现心率检测功能。
按键190包括开机键,音量键等。按键190可以是机械按键。也可以是触摸式按键。终端设备100可以接收按键输入,产生与终端设备100的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。
马达191可以产生振动提示。马达191可以用于来电振动提示,也可以用于触摸振动反馈。例如,作用于不同应用程序(例如拍照,音频播放等)的触摸操作,可以对应不同的振动反馈效果。作用于显示屏194不同区域的触摸操作,马达191也可对应不同的振动反馈效果。不同的应用场景(例如:时间提醒,接收信息,闹钟,游戏等)也可以对应不同的振动反馈效果。触摸振动反馈效果还可以支持自定义。
指示器192可以是指示灯,可以用于指示充电状态,电量变化,也可以用于指示消息,未接来电,通知等。
SIM卡接口195用于连接SIM卡。SIM卡可以通过插入SIM卡接口195,或从SIM卡接口195拔出,实现和终端设备100的接触和分离。终端设备100可以支持1个或N个SIM卡接口,N为大于1的正整数。SIM卡接口195可以支持Nano SIM卡,Micro SIM卡,SIM卡等。同一个SIM卡接口195可以同时插入多张卡。多张卡的类型可以相同,也可以不同。SIM卡接口195也可以兼容不同类型的SIM卡。SIM卡接口195也可以兼容外部存储卡。终端设备100通过SIM卡和网络交互,实现通话以及数据通信等功能。在一些实施例中,终端设备100采用eSIM,即:嵌入式SIM卡。eSIM卡可以嵌在终端设备100中,不能和终端设备100分离。
在终端设备的运行过程中,终端设备的各个功能模块之间可能会相互干扰,使得终端设备出现通话自动中断、显示屏突然花屏、冻屏和显示卡顿等异常现象。功能模块包括但不限于:摄像模块(摄像头)、显示模块(显示屏)、通信模块和音频模块。
示例性的,图2为可能的实现中通信模块干扰摄像模块的示意图。如图2所示,摄像模块201在传输信息至处理器时,可能会耦合到通信模块中天线202发射的射频信号,受到干扰,使得摄像模块传输的信息失真,进而显示屏显示摄像头拍摄的图像时出现彩色条纹等情况。
具体的,终端设备的处理器包括多个接口,处理器在通过接口对应的信号线与功能模块进行信息传输时,可能会受到干扰。信号线包括:MIPI信号线、IIC信号线、V-by-One(VBO)信号线和低电压差分通信(low-voltage differential signaling,LVDS)信号线等。
示例性的,当终端设备通过摄像模块拍摄图片时,处理器与摄像模块之间的MIPI信号线上会传输有MIPI信号。MIPI信号在传输时可能受到其他器件(例如,显示屏等)传输的信号的干扰或受到天线发射的信号的干扰。
示例性的,当终端设备在通话时,响应摄像头拍摄的操作时,处理器与摄像头之间传输的MIPI信号可能受到天线发射的射频信号的干扰,导致处理器与摄像头之间传输的信息出现错误,终端设备显示的图像失真或者出现彩色条纹,甚至不能显示图像。
为减少终端设备在运行时,由于功能模块之间的干扰导致的自兼容问题,需要依据各个功能模块的抗扰度进行抗扰仿真和量化设计等。因此,需要准确测试各个功能模块在各频段内的抗扰度,以便后续终端设备可以正常运行达到其预期性能状态或执行其预期设计功能。
目前,抗扰度的测试多使用近场探头耦合、点测探头注入和电流钳注入等方式。示例性的,图3为可能的实现中一种摄像模块的抗扰度测试电路的结构示意图,如图3所示,测试系统包括:信号源301、探头302和终端设备303。其中,信号源301与探头302的一端连接,探头302的另一端位于终端设备303的PCB与摄像模组之间。
信号源301用于向探头302提供不同频率的不同强度的干扰信号,以模拟主射频和WIFI等终端产品中常见源。信号源301可以为手机,也可以为其他任意终端设备。本申请实施例中,信号源也可以称为干扰源。
探头302用于将干扰信号传输至终端设备303的PCB与摄像模组之间。探头302可以为近场探头,也可以为点测探头。
终端设备303在耦合到探头302传输的干扰信号时,可能会正常运行,也可能会出现异常现象。异常现象包括但不限于:显示屏可出现卡顿、花屏和冻屏等。
可以理解的是,随着信号源输出的干扰信号的功率的增大,终端设备耦合到的干扰信号的功率增大。当功能模块不足以抵抗干扰时,终端设备出现异常现象,此时终端设备耦合到的干扰信号的功率用于评估该功能模块的抗扰度。
示例性的,图4为图3对应的一种实际测试图片。如图4中的a所示,信号源可以为手机,用户将探头放置于被测终端设备的PCB和摄像模块之间。信号源提供不同强度的干扰信号直至被测终端设备的显示屏显示的界面出现如图4中的b所示的花屏现象。图4中的b所示的显示界面中出现条纹。
可能的实现方式中,还可以通过电流钳注入干扰信号测试。将与信号源连接的电流钳套在被测功能模块的信号线上,以注入干扰信号。通过监测电流钳的电流大小和终端设备的受扰现象,确定终端设备的抗扰度。但是,电流钳的位置可能会发生移动,无法准确控制,测试结果不准确。
但是,上述抗扰度的测试中,探头的位置(探头与摄像模块的距离)或电流钳的位置(电流钳与摄像模块的距离)无法准确控制,进而难以量化被测试模块(被测试信号线)的耦合度,使得测试的抗扰度精度低,准确性低。
有鉴于此,本申请实施例提供一种抗扰度的测试装置和系统,在终端设备的功能模块和PCB之间插入测试板,通过测试板中的耦合线向被测信号线注入干扰信号,准确控制耦合线和被测信号线的位置,使得被测试模块的耦合度可以量化计算,进而提高测试精度,提高抗扰度测试的准确性。
为了便于理解,示例的给出部分与本申请实施例相关概念的说明以供参考。
1、MIPI:是MIPI联盟发起的为移动应用处理器制定的开放标准和一个规范,把电子装置内部的接口,如显示屏、摄像头、射频接口等标准化。在MIPI接口处或与MIPI接口连接的数据线上传输的信号为MIPI信号。MIPI接口用于传输多媒体器件中多媒体信息。
2、集成电路(inter-integrated circuit,I2C或IIC)接口:用于传输处理器与电子元件、传感器或摄像头之间的控制信号。
3、V-by-One(VBO):是一种面向图像信息传输的数字接口标准技术。VBO接口连接显示屏等多媒体器件,用于传输多媒体器件中多媒体信息。
4、低电压差分通信(low-voltage differential signaling,LVDS)接口:用于传输多媒体器件(显示屏等)中多媒体信息。
5、时钟信号:用于决定逻辑单元中的状态何时更新,是有固定周期并与运行无关的信号。时钟信号通常被用于同步电路当中,以保证相关的电子组件得以同步运作。时钟信号包括:系统时钟(MCLK)信号和定时时钟(PCLK)信号等。
6、串扰(cross talk):是指一个信号在传输通道上传输时,因电磁耦合而对相邻的传输线(信号线)产生不期望的影响,在被干扰信号表现为被注入了一定的耦合电压和耦合电流。PCB中层的参数、信号线间距、驱动端和接收端的电气特性及线端接方式对串扰都有一定的影响。
下面结合图5-图11对本申请实施例提出的测试装置进行说明。
示例性的,以终端设备中摄像模块的抗扰度测试为例,图5为本申请实施例提供的终端设备以及终端设备中测试电路的结构示意图。
如图5中的a所示,终端设备中摄像模块501通过板对板连接器(board-to-boardconnectors,BTB连接器)502与PCB 503连接。
可能的实现方式中,摄像模块中有BTB连接器的母头插入至PCB上的BTB连接器的公头实现摄像模块与PCB的连接。
如图5中的b所示,在终端设备中摄像模块的抗扰度时,摄像模块504通过BTB连接器505与测试板506连接;测试板506通过BTB连接器507与PCB 508连接。
这样,在插入测试板506后,摄像模块504与PCB 508之间的信号通路处于直通的状态,摄像模块504可以经BTB连接器505、测试板506、BTB连接器507传输信号至PCB 508,进而摄像模块可以正常运行。
相比较于图5中的a所示的终端设备,如图5中的b所示的电路中在摄像模块和PCB上的BTB连接器之间插入测试板,测试板与摄像模块通过BTB连接器分别与摄像模块和PCB上的BTB连接器连接。
下面结合图6对测试板的具体结构进行说明。
示例性的,图6为本申请实施例提供的一种测试板的结构示意图。如图6所示,测试板中包括:被测信号线601、耦合线602和地线603。被测信号线601与耦合线602相互耦合。
被测信号线601可以为MIPI信号线,也可以为I2C信号线,或其他任意信号线。本申请实施例对被测信号线601的种类和结构不做限定。可以理解的是,以功能模块为摄像模块为例,为保证摄像模块和处理器之间的正常通信,测试板中被测信号线的排布与被测终端设备中摄像模块和PCB之间的信号线排布相同。可以理解的是,被测信号线601的数量可以为1或其他任一数值,本申请实施例对此不作限定。
耦合线602用于传输干扰信号。耦合线602的两端分别连接有信号源和吸收负载,信号源用于产生并向耦合线602注入干扰信号。示例性的,耦合线602可以为耦合微带线,也可以为耦合宽边带状线,本申请实施例对于耦合线602的结构不做限定。
地线603用于为电路运行提供基准电位。需要说明的是,根据电路的性质,地线可以分为直流地、交流地、数字地和模拟地等。不同的地线需要分别设置,以减少终端设备中电路的干扰。
从图6所示的截面图中可以看出,测试板中耦合线602在被测信号线601上方一层。干扰信号通过串扰的方式,耦合到被测信号线601上。
可以理解的是,耦合线和被测信号线位于不同的层次。耦合线还可以位于被测信号线的下方。此处不作限定。
可以理解的是,由于测试板中,耦合线和被测信号线的位置、间距等固定,因此,基于干扰信号的功率可准确计算被测信号线耦合的干扰信号的功率,进而可准确的评估被测信号线的抗扰度。
可能的实现方式中,被测信号线与耦合线位于不同的两层,且被测信号线与耦合线一一对应进行耦合。这样,可以适用于测试多根被测信号线的共模干扰场景。
可能的实现方式中,相邻耦合线的间距和其对应的被测信号线的间距一致。
可能的实现方式中,当被测信号线为多根时,任两组被测信号线为与其对应的耦合线之间的距离一致。可以理解为当被测信号线为多根时,耦合线与其对应的被测信号线的距离大小为一固定值。这样,方便后续计算耦合线和被测信号线之间的耦合系数,简化计算难度。本申请实施例对此固定值不作限定。
示例性的,图7为本申请实施例提供的一种测试电路的结构示意图。如图7所示,测试电路中包括信号源701、功率计703、测试板705、吸收负载706和终端设备707。
信号源701用于输出干扰信号以模拟主射频和WIFI等终端产品中常见源。信号源701输出的干扰信号的类型可以为输出单音信号,也可以为调制信号。可以理解的是,信号源701可以输出不同强度不同频率的干扰信号,本申请实施例对此不做限定。
功率计703用于检测信号源701输出的干扰信号的功率。
测试板705通过BTB连接器分别与终端设备707中的摄像模块707A和终端设备707中的PCB 707B连接,测试板705的具体连接可以参照上述对图5的相关说明,测试板705的结构可以参照上述对图6的相关描述,此处均不再赘述。
可以理解的是,当检测的功能模块改变时,测试板705的位置也相应改变。示例性的,当检测终端设备707中的显示模块时,测试板705被放置于终端设备707中的显示模块和终端设备707中的PCB 707B之间。
吸收负载706用于接收干扰信号,并提供终端匹配以提高信号源701输出的干扰信号的功率。
终端设备707包括:摄像模块707A和PCB 707B。可能的实现方式中,在PCB 707B上还连接有显示屏,显示屏用于显示图像。用户通过显示屏显示的图像判断摄像模块是否正常运行以确认摄像模块的抗扰度。
终端设备707可以是手机(mobile phone)、智能电视、穿戴式设备、平板电脑(Pad)、带无线收发功能的电脑、虚拟现实(virtual reality,VR)终端设备、增强现实(augmented reality,AR)终端设备、工业控制(industrial control)中的无线终端、无人驾驶(self-driving)中的无线终端、远程手术(remote medical surgery)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端等等。本申请的实施例对终端设备所采用的具体技术和具体设备形态不做限定。终端设备也可以称为终端(terminal)、用户设备(user equipment,UE)、移动台(mobile station,MS)、移动终端(mobile terminal,MT)等。
可能的实现方式中,为精准测量信号源输出的干扰信号的功率,测试电路中还包括:定向耦合器702,定向耦合器702放置于信号源701和测试板705之间。定向耦合器702用于采集部分信号源701传输至测试板705的干扰信号并输出至功率计703。功率计703用于检测定向耦合器702采集的干扰信号的功率。
可能的实现方式中,定向耦合器702可以采集一定比例的信号源701传输至测试板705的干扰信号,并输出至功率计703。基于功率计703测得的功率值和比例值,得到信号源701传输至测试板705的干扰信号的功率。示例性的,一定比例可以为1%,也可以为2%,本申请实施例对此不作限定。
示例性的,当一定比例为1%时,定向耦合器的输入信号的功率和输出信号的功率之间比例为100:1。若功率计测量的功率值为1瓦特(W)时,信号源输出的干扰信号的功率为1W×100,即100W。相应的,若以dB为单位进行计算,功率计测量的功率值为0分贝瓦(dBW),定向耦合器的耦合系数S1为20dB,信号源输出的干扰信号的功率为:0dBW+20dB,即20dBW。Psource的单位还可以为dBm,此处不做限定。
这样,可以更加精准地测量信号源701传输至测试板705的干扰信号的功率,使得测试结果更加准确。
可能的实现方式中,测试电路中还包括:功分器704。若测试电路中有定向耦合器702,功分器704放置于定向耦合器702和测试板705的耦合线之间。若测试电路中无定向耦合器702,功分器704放置于信号源701和测试板705的耦合线之间。
功分器704用于将信号源701输出的干扰信号进行功分,还用于将信号源701输出的一路干扰信号分为多路干扰信号并分别传输至多根耦合线中。这样,测试板可以适用于对多根被测信号线同时注入干扰信号的场景。功分器704可以为2路功分器,也可以为3路功分器。本申请实施例对功分器的结构不做限定。
可以理解的是,若被测信号线为1根,测试电路中可能无功分器。定向耦合器的输出端与测试板中的一条耦合线连接。若测量被测信号线的差模干扰时,测试电路中可能无功分器。定向耦合器的输出端与测试板中的一条耦合线连接。
可以理解的是,图7所示的测试电路也可以称为测试系统,测试系统由测试装置和终端设备组成。测试装置包括:信号源701、功率计703、测试板705、吸收负载706。测试装置还可以包括定向耦合器702、功分器704和/或匹配负载(图中未示出)。
下面对图7所示的测试电路的测试过程进行说明。
信号源701输出一定功率的干扰信号,干扰信号经定向耦合器702和功分器704后,进入测试板705中相应的耦合线中传输至相应的吸收负载706。当干扰信号在测试板705中传输时,被测信号线会耦合到耦合线传输的干扰信号。
当终端设备的显示屏未出现异常现象时,加大信号源701的输出功率,直至终端设备的显示屏有异常现象。在终端设备的显示屏出现异常现象时,基于功率计703测得的干扰信号的功率,计算测试板中被测信号线在PCB端耦合到的信号的实际功率值。
示例性的,图7所示的测试电路中,被测信号线在PCB端耦合到的实际功率值满足以下公式:Pin=Psource+S1-S2-S3-S4。其中,Pin为测试板PCB端实际耦合到的功率值,Psource为功率计测得的功率值,S1为定向耦合器的耦合系数,S2为功分器的插入损耗,S3为耦合线到被测信号线的耦合系数,S4为系统线缆的插入损耗。系统线缆包括:测试电路中各个器件之间的连接线,例如,功分器与测试板之间的连接线,等。
需要说明的是,上述计算公式中各个参数的单位均为分贝(dB)的形式。
可以理解的是,若测试电路中无定向耦合器,被测信号线在PCB端耦合到的实际功率值满足以下公式:Pin=Psource-S2-S3-S4
可能实现的方式中,S1和S2可以查找相应器件的参数表(datasheet)得到,S4可以通过矢量网络分析仪测试得到,S3可以通过电磁全波仿真软件仿真得到。若测试电路中无功分器,S2为0。
综上,本申请实施例中,通过插入测试板,以串扰的耦合方式向被测信号线注入干扰信号,使得被测试模块的耦合度可以量化,测试精度提高,进而更准确的测得相应模块的抗扰度。此外,本申请实施例提供的测试电路还可以测量差模干扰。
下面结合图8-图11对测试装置应用的多种测试场景及测试过程进行说明。
需要说明的是,在终端设备中,易受扰信号可分为两种类型一种是差分信号(例如,MIPI信号和LVDS信号等);差分信号需要分别测试共模抗扰度和差模抗扰度。另一种是单端数字信号(例如,I2C和MCLK等)。
可以理解的是,差分信号一般对应于多根信号线。多根信号线可能会受到两种形式的干扰。一种形式为共模干扰场景,表现为信号线受到的干扰强度相同,另一种形式为差模干扰场景,表现为信号线受到的干扰强度不同。两种形式的干扰抗扰度均需要进行测试,以方便后续终端设备的仿真设计。
示例性的,MIPI信号可能会受到两种形式的干扰,分别为共模干扰和差模干扰。共模干扰场景中1组MIPI信号线中,信号线受到干扰强度相同;差模干扰场景中1组MIPI信号线中,信号线受到干扰强度不同。
可以理解的是,以差分信号为MIPI信号为例,MIPI信号按照协议类型可分为D-PHY和C-PHY两类。需要说明的是,D-PHY的1组线路由2根引线(信号线)构成,C-PHY则是1组线路则由3根引线(信号线)构成。
下面结合图8和图9分别对D-PHY共模干扰和差模干扰测试进行说明。
示例性的,图8为本申请实施例提供的一种D-PHY共模干扰抗扰度测试电路的结构示意图。如图8所示,D-PHY共模测试电路包括:信号源801、定向耦合器802、功率计803、2路功分器804、测试板805和吸收负载806。
信号源801、定向耦合器802、功率计803、2路功分器804、测试板805和吸收负载806各自的作用和结构可以参照图7中的相关说明,此处不再赘述。
可以理解的是,共模干扰抗扰度的测试中:2根被测信号线与地线构成信号传输路径,传输有MIPI信号。在2根被测信号线对应的耦合线上均传输有干扰信号并且均配置吸收负载806。
下面对D-PHY的共模抗扰度的测试过程进行说明。
信号源801输出一定功率的干扰信号,干扰信号经定向耦合器802和2路功分器804后,分为两路分别进入测试板805的两根耦合线中传输至相应的吸收负载806。当干扰信号在测试板805中传输时,被测信号线会耦合到耦合线传输的干扰信号。
当终端设备的显示屏未出现异常现象时,加大信号源801的输出功率,直至终端设备的显示屏有异常现象。在终端设备的显示屏出现异常现象时,基于功率计803测得的干扰信号的输出功率并计算测试板中被测信号线在PCB端耦合到的干扰信号的实际功率值。
被测信号线在PCB端耦合到的信号的实际功率值计算可以参照上述相关说明,此处不再赘述。
可能的实现方式中,图8所示的测试电路中,也可以无定向耦合器802。测试过程与上述测试过程类似,此处不再赘述。
示例性的,图9为本申请实施例提供的一种D-PHY差模干扰抗扰度测试电路的结构示意图。如图9所示,D-PHY差模测试电路包括:信号源901、定向耦合器902、功率计903、匹配负载904、测试板905和吸收负载906。
信号源901、定向耦合器902、功率计903、测试板905和吸收负载906各自的作用和结构可以参照图7中的相关说明,此处不再赘述。
匹配负载904用于提供终端匹配以减少对传输干扰信号的耦合线的影响。匹配负载904可以为波导匹配负载,也可以为三板线匹配负载,本申请实施例对匹配负载904的结构不做限定。
可以理解的是,差模干扰抗扰度的测试中:2根被测信号线与地线构成信号传输路径,传输有MIPI信号。在任意一根被测信号线对应的耦合线上传输干扰信号并配置吸收负载906。另一根被测信号线对应的耦合线未传输干扰信号,在其两端均配置匹配负载904。
下面对D-PHY的差模抗扰度的测试过程进行说明。
信号源901输出一定功率的干扰信号,干扰信号经定向耦合器902后,进入测试板905中相应的耦合线中传输至吸收负载906。当干扰信号在测试板905中传输时,被测信号线会耦合到耦合线传输的干扰信号。
当终端设备的显示屏未出现异常现象时,加大信号源901的输出功率,直至终端设备的显示屏有异常现象。在终端设备的显示屏出现异常现象时,基于功率计903测得的干扰信号的功率,计算测试板中被测信号线在PCB端耦合到的信号的实际功率值。
PCB端耦合到的信号的实际功率值计算可以参照上述相关说明,此处不再赘述。
可能的实现方式中,图9所示的测试电路中,也可以无定向耦合器902。测试过程与上述测试过程类似,此处不再赘述。
下面结合图10和图11分别对C-PHY共模干扰和差模干扰测试进行说明。
示例性的,图10为本申请实施例提供的一种C-PHY共模干扰抗扰度测试电路的结构示意图。如图10所示,C-PHY共模测试电路包括:信号源1001、定向耦合器1002、功率计1003、3路功分器1004、测试板1005和吸收负载1006。
可以理解的是,共模干扰抗扰度的测试中:3根被测信号线与地线构成信号传输路径,传输有MIPI信号。在3根被测信号线对应的耦合线上均传输有干扰信号,并且均配置吸收负载1006。
下面对C-PHY的共模抗扰度的测试过程进行说明。
信号源1001输出一定功率的干扰信号,干扰信号经定向耦合器1002和3路功分器1004后,分为三路分别进入测试板1005的三根耦合线中传输至相应的吸收负载1006。当干扰信号在测试板1005中传输时,被测信号线会耦合到耦合线传输的干扰信号。
当终端设备的显示屏未出现异常现象时,加大信号源1001的输出功率,直至终端设备的显示屏有异常现象。在终端设备的显示屏出现异常现象时,基于功率计1003测得的干扰信号的功率,计算测试板中被测信号线在PCB端耦合到的干扰信号的实际功率值。
PCB端耦合到的信号的实际功率值计算可以参照上述相关说明,此处不再赘述。
可能的实现方式中,图10所示的测试电路中,也可以无定向耦合器1002。测试过程与上述测试过程类似,此处不再赘述。
示例性的,图11为本申请实施例提供的一种C-PHY差模干扰抗扰度测试电路的结构示意图。如图11所示,C-PHY差模测试电路包括:信号源1101、定向耦合器1102、功率计1103、匹配负载1104、测试板1105和吸收负载1106。
匹配负载1104用于提供终端匹配以减少对传输干扰信号的耦合线的影响。匹配负载1104可以为波导匹配负载,也可以为三板线匹配负载,本申请实施例对匹配负载1104的结构不做限定。
可以理解的是,差模干扰抗扰度的测试中:3根被测信号线与地线构成信号传输路径,传输有MIPI信号。在任意一根被测信号线对应的耦合线上传输有干扰信号,并配置吸收负载1106。另2根被测信号线对应的耦合线未传输干扰信号,在其两端均配置匹配负载1104。
下面对C-PHY的差模抗扰度的测试过程进行说明。
信号源1101输出一定功率的干扰信号,干扰信号经定向耦合器1102后,进入测试板1105中相应的耦合线中传输至吸收负载1106。当干扰信号在测试板1105中传输时,被测信号线会耦合到耦合线传输的干扰信号。
当终端设备的显示屏未出现异常现象时,加大信号源1101的输出功率,直至终端设备的显示屏有异常现象。在终端设备的显示屏出现异常现象时,基于功率计1103测得的干扰信号的功率,计算测试板中被测信号线在PCB端耦合到的干扰信号的实际功率值。
PCB端耦合到的信号的实际功率值计算可以参照上述相关说明,此处不再赘述。
可能的实现方式中,图11所示的测试电路中,也可以无定向耦合器1102。测试过程与上述测试过程类似,此处不再赘述。
可以理解的是,I2C和MCLK等单端数字信号的抗扰度测试中一根耦合线中传输干扰信号;I2C和MCLK等单端数字信号的抗扰度测试与上述差模抗扰度测试方案类似,此处不再详细赘述。
基于此,本申请实施例提供的抗扰度测试装置,通过不同的连接可以测试共模抗扰度,也可以测试差模抗扰度,还可以测试多种种类的信号线,适用范围广。
本申请实施例提供的抗扰度测试装置可以灵活运用于手机、平板、大屏等终端设备的功能模块的抗干扰能力的测试中,为抗扰度仿真设计提供精确的抗干扰门限数据,进而减少终端设备中的兼容问题,减少异常现象的出现。
以上的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的技术方案的基础之上,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种抗扰度测试装置,其特征在于,所述装置用于测试终端设备,所述装置包括:信号源、功率计、测试板和吸收负载;所述测试板包括相互耦合的被测信号线和耦合线,所述被测信号线的两端分别连接终端设备的功能模块和所述终端设备的印制电路板PCB;所述耦合线的两端分别连接所述信号源和所述吸收负载;
所述信号源用于输出干扰信号至所述耦合线;所述测试板用于通过所述耦合线向所述被测信号线注入所述干扰信号,所述吸收负载用于提供终端匹配,吸收所述耦合线输出的所述干扰信号;
所述功率计用于测量所述信号源输出的所述干扰信号的功率;当所述功能模块对应的功能异常时,所述功率计测量的功率用于计算所述被测信号线在PCB端耦合的所述干扰信号的功率。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述测试板包括多根所述被测信号线。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述被测信号线为多根时,任两组所述被测信号线与其对应的所述耦合线之间的距离一致。
4.根据权利要求1-3任一项所述的装置,其特征在于,所述被测信号线与所述耦合线位于不同的两层,且所述被测信号线与所述耦合线一一对应进行耦合。
5.根据权利要求1-3任一项所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:匹配负载,所述匹配负载用于提供终端匹配;
当所述耦合线的数量大于1时,所述匹配负载与未传输有所述干扰信号的耦合线的两端连接。
6.根据权利要求1-3任一项所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:功分器,所述功分器位于所述测试板耦合线和所述信号源之间,用于将所述信号源输出的信号进行功分;
所述功分器还用于将所述信号源输出的一路干扰信号分为N路并分别传输至N根所述耦合线中,所述N为大于1的整数。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:定向耦合器;所述定向耦合器用于采集部分所述信号源传输至所述测试板的干扰信号并输出至所述功率计;
当所述装置中无功分器时,所述定向耦合器位于所述测试版和所述信号源之间;
当所述装置中有功分器时,所述定向耦合器位于所述功分器和所述信号源之间。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:两个板对板BTB连接器;
一个所述BTB连接器用于连接所述功能模组和所述测试板;另一个所述BTB连接器用于连接所述测试板和所述PCB。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述被测信号线在PCB端耦合的所述干扰信号的功率Pin满足以下公式:Pin=Psource+S1-S2-S3-S4
其中,所述Psource为所述功率计测量的功率值,所述S1为所述定向耦合器的耦合系数,所述S2为功分器的插入损耗,所述S3为所述耦合线到被测信号线的耦合系数,所述S4为系统线缆的插入损耗,所述系统线缆为所述测试装置中的连接线;
所述Pin、所述Psource、所述S1、所述S2、所述S3和所述S4的单位均为分贝dB的形式。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述功能模块包括摄像模块和显示模块。
11.一种测试系统,其特征在于,包括:终端设备和权利要求1-10任一项所述的装置;
所述装置用于向所述终端设备注入干扰信号,并测量所述干扰信号的功率;所述终端设备用于耦合所述干扰信号;当所述终端设备出现异常现象时,所述装置测量的功率用于计算所述被测信号线在PCB端耦合的所述干扰信号的功率。
12.一种测试板,其特征在于,包括:相互耦合的被测信号线和耦合线;
所述耦合线用于向所述被测信号线注入干扰信号;
所述被测信号线的两端分别用于连接终端设备的功能模块和终端设备的印制电路板PCB;
所述耦合线的两端分别用于连接信号源和吸收负载,所述信号源用于输出所述干扰信号至所述耦合线,所述吸收负载用于提供终端匹配,吸收所述耦合线输出的所述干扰信号。
13.根据权利要求12所述的测试板,其特征在于,所述测试板包括多根所述被测信号线。
14.根据权利要求13所述的测试板,其特征在于,所述被测信号线为多根时,任两组所述被测信号线与其对应的所述耦合线之间的距离一致。
15.根据权利要求12-14任一项所述的测试板,其特征在于,所述被测信号线与所述耦合线位于不同的两层,且所述被测信号线与所述耦合线一一对应进行耦合。
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