多重?zé)o線(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)詳解

在測(cè)試領(lǐng)域中，大部份的無(wú)線(xiàn)測(cè)試設(shè)備只針對(duì)一至兩種的無(wú)線(xiàn)通訊方式進(jìn)行測(cè)試，換言之，測(cè)試一部多重通訊裝置時(shí)則需在多個(gè)工位進(jìn)行不同種類(lèi)的連結(jié)測(cè)試，當(dāng)中每個(gè)工位可能須重新接線(xiàn)、加電、初始化等等工序，這樣便導(dǎo)致生產(chǎn)測(cè)試時(shí)間線(xiàn)性地增長(zhǎng)（如圖1），為達(dá)至生產(chǎn)量和速度，只可增加產(chǎn)線(xiàn)和測(cè)試設(shè)備；在這里要強(qiáng)調(diào)的是總測(cè)試成本應(yīng)該理解為測(cè)試設(shè)備成本結(jié)合上每件產(chǎn)品的測(cè)試時(shí)間成本，如圖1的生產(chǎn)模式，要減低測(cè)試時(shí)間成本就要增加測(cè)試設(shè)備成本。

當(dāng)然，最理想的方案是單臺(tái)測(cè)試設(shè)備能夠具備多種無(wú)線(xiàn)通訊功能測(cè)試，更甚者，數(shù)項(xiàng)測(cè)試項(xiàng)目在同一測(cè)試設(shè)備能同時(shí)進(jìn)行，這樣就能大大地減少測(cè)試時(shí)間，而多重通訊測(cè)試系統(tǒng)的產(chǎn)生就能提供這種方案（圖 2）。

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1 測(cè)試時(shí)間

測(cè)試時(shí)間實(shí)際上是由多個(gè)獨(dú)立的工序構(gòu)成 – 產(chǎn)品運(yùn)送、夾具裝卸、程式下載和實(shí)際的測(cè)試分析，減省任何一個(gè)工序的時(shí)間對(duì)總體測(cè)試時(shí)間都有重要的影響，舉例，假若能夠在單一工位單一夾具下處理所有種類(lèi)的無(wú)線(xiàn)通訊測(cè)，那產(chǎn)品運(yùn)送和夾具裝卸的時(shí)間就不需在每種無(wú)線(xiàn)通訊中重復(fù)從而減省很多時(shí)間，同樣的優(yōu)化慨念亦可用於測(cè)試分析上，最有效的優(yōu)化方案是如何實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工序“并行化”以取代以往的流水式串行的工序。另外，再進(jìn)行優(yōu)化每種無(wú)線(xiàn)通訊的測(cè)試時(shí)間，舉例，假若GPS的全幀為30秒，而現(xiàn)在達(dá)至的測(cè)試時(shí)間為33秒，那就意味著當(dāng)中有10%的改進(jìn)空間。

除此外，有一重要的理解，工程師需意識(shí)到整個(gè)優(yōu)化工程其實(shí)是數(shù)個(gè)重要環(huán)節(jié)的整合成果，其中包括多重通訊裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （Device’s Architecture），芯片的底層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （Underlying Chipset Architecture）， 軟件驅(qū)動(dòng)和編寫(xiě)測(cè)試軟件的靈考能力；所以，如能讓芯片商，產(chǎn)品參考設(shè)計(jì)公司和最終的多重通訊裝置工程師共同參與，相信有更大的空間為優(yōu)化生產(chǎn)測(cè)試進(jìn)行專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的方案，使整個(gè)生產(chǎn)時(shí)間和成本有顯著的減幅。

假如“多重通訊裝置”是未來(lái)一個(gè)主流產(chǎn)品和市場(chǎng)，相信很快會(huì)進(jìn)入量產(chǎn)和普遍應(yīng)用，生產(chǎn)成本這個(gè)瓶頸問(wèn)題是必須面對(duì)和解決，而革命性的單臺(tái)式無(wú)線(xiàn)“多重通訊”測(cè)試系統(tǒng)就是要實(shí)現(xiàn)以上優(yōu)化工程的基礎(chǔ)。

2 單臺(tái)式無(wú)線(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)

美國(guó)萊特菠特科技（LitePoint）公司從2005年開(kāi)始一直是單臺(tái)式測(cè)試系統(tǒng)的先驅(qū)者，測(cè)試系統(tǒng)除包含矢量分析儀（VSA）和信號(hào)源（VSG）外附有極友好使用的分析操作介面，讓用戶(hù)能對(duì)復(fù)雜的分析更快掌握和處理，在WiFi的測(cè)試工業(yè)中起了革命性的改變（圖3）。

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在WiFi 單臺(tái)式測(cè)試系統(tǒng)能快速成為市場(chǎng)主流測(cè)試用具後，LitePoint 及其他公司亦相續(xù)推出針對(duì)WiMAX的單臺(tái)式測(cè)試系統(tǒng)及利用軟件技術(shù)在單臺(tái)硬件上擴(kuò)展更多的應(yīng)用如藍(lán)牙、ZigBee 等等。

單臺(tái)的多重通訊測(cè)試系統(tǒng)需把移動(dòng)手機(jī)、WiFi、藍(lán)牙，GPS和FM等測(cè)試功能結(jié)合起來(lái)，雖然某些種類(lèi)的通訊（WiFi和藍(lán)牙）是用相同的頻譜，而可用同組的VSA和VSG子系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，但無(wú)論如何針對(duì)不同的通訊，要達(dá)到并行測(cè)試目的，單臺(tái)式多重通訊測(cè)試系統(tǒng)必須內(nèi)置多個(gè)VSA和VSG子系統(tǒng)再加上內(nèi)置開(kāi)關(guān)式測(cè)試式接口，使某些連接口可分享同一子系統(tǒng)，而某些連接口則定為作并行測(cè)試口。從技術(shù)上來(lái)說(shuō)，多個(gè)射頻子系統(tǒng)、不管是開(kāi)關(guān)式和專(zhuān)用等多個(gè)接口或共享同一電源等的設(shè)計(jì)都是無(wú)形中建立了互相干擾的環(huán)境，舉例在并行測(cè)試中，由兩個(gè)矢量信號(hào)源 （VSGs）產(chǎn)生的兩個(gè)信號(hào)通過(guò)測(cè)試口到達(dá)被測(cè)品的天線(xiàn)接口，兩個(gè)信號(hào)可能在系統(tǒng)或被測(cè)品（DUT）內(nèi)部產(chǎn)生串?dāng)_或其相干擾的問(wèn)題，當(dāng)然如在被測(cè)品內(nèi)部發(fā)生問(wèn)題是用戶(hù)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)部要處理的工作，而多重通訊測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工程師或公司必須確保選用專(zhuān)業(yè)高性能的器件和線(xiàn)路設(shè)計(jì)消除系統(tǒng)中VSG產(chǎn)生的互相干擾。

而共用電源系統(tǒng)亦可能產(chǎn)生干擾，因射頻信號(hào)可通過(guò)直流線(xiàn)路回傳電源系統(tǒng)而疊加於另一個(gè)VSG的信號(hào)上，如何使用濾波和線(xiàn)路設(shè)計(jì)隔絕射頻信號(hào)對(duì)直流線(xiàn)路的回流就成為工程師的另一個(gè)挑戰(zhàn)。

總括而言，最終目標(biāo)是單臺(tái)式多重通訊測(cè)試系統(tǒng)在多個(gè)測(cè)試口進(jìn)行測(cè)試時(shí)所得的結(jié)果要跟單種通訊測(cè)試儀表組裝的系統(tǒng)結(jié)果一致甚至有更好表現(xiàn)。

3 單臺(tái)式多重?zé)o線(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)的誕生