這是關于目前應用最廣泛的高通平臺的手機射頻校準和綜測的個人總結的資料,歡迎大家指正。
高通校準和綜測
•射頻校準的目的
•高通校準流程
•常用縮寫
•RF校準
高通校準的演進及方法簡介 ESC V4校準介紹 •綜測指標介紹
GSM綜測指標 WCDMA綜測指標 LTE綜測指標
射頻校準的目的
•每部剛生產出的手機射頻特性都各不相同,甚至不符合移動系統的規范;
這是因為: -設計不同 -即使相同的設計,也存在元器件間的差異 •另外每部手機也會隨溫度和信道頻率的不同,改變其射頻特性
•為了確保每部手機都能正常工作,并滿足射頻性能、規范,需測量手機的各種特性;生成補償值并存儲到手機中,即校準。
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•補償值通過計算得到,一些是在設計中測量,還有一些需要針對各個手機進行測量
設計中得到→計算/特征化NV 項(靜態NV) 需要在每個手機中測量→ 測量的NV 項
Qualcomm提供靜態NV文件 和QSPR RF 校準測試樹 用戶校準時,需對參數做適當的修改,并做統計優化
•校準后,格式化的結果將存儲在NV存儲器
•高通校準流程:
1.生成靜態NV:用QRCT的NV tools 將XML格式的NV源文件轉換成靜態QCN文件; 2.寫入靜態NV:用QPST將QCN文件寫入手機中; 3.用QSPR挑選適當的RF校準樹(.xtt 文件),對手機進行校準; 4.將校準后的值寫入到手機相應的NV中.
信號名 | 英文全稱 | 中文全稱 | 名詞解釋與功能描述 | ACLR | Adjacent Channel Leakage Ratio | 鄰道泄露比 | 3G,4GTX中心載波外的頻譜幅度 | APT | Average power tracking | 平均功率跟隨 | 根據平均功率的大小,調節射頻功放的供電電壓 | CA | Carrier aggregation | 載波聚合 | 同時接收或發射多個載波,提高數據傳輸速率 | DPD | Digital predistortion | 數字預失真校準 | 校準GSM edge 高功率段PA的輸出 | DVGA | Digital Variable Gain Amplifier | 數字可變增益放大器 | 補償接收路徑的增益和損耗的偏移 | EFS | Embedded file system | 嵌入式文件系統 | NV的擴展 | ESC V4 | Enhanced Sweep Calibration | 第4版增強型掃描校準 | 高通的校準方法 | EVM | Error Vector Magnitude | 誤差矢量幅度 | 3G,4GTX信道內中心載波的波形誤差 | ICQ | PA quiescent current | PA靜態電流 | PA校準指標 | NV | NonVolatile memory | 非易失性存儲器 | 存儲的內容即使掉電也不會丟失 | ORFS | Output Radio Frequency Spectrum | 輸出射頻頻譜 | GSM中心載波外的頻譜幅度 | PCL | power control level | 功率控制等級 | GSM 5~19,DCS/PCS 0~15 | QCN | QTI combined NVs | 高通組合NV項 | 高通存儲RF NV項的文件 | QSC V5 | Qualcomm Single Chip V5 | 高通單芯片校準第5版 | 最新的高通的校準方法,用于ATLAS Modem平臺 | RB | Resource block | 資源塊 | LTE中業務資源占用帶寬的單位 | RGI | Relative gain index | 相對增益指數 | 控制PA的發射功率的大小 | RSB | Residual sideband | 殘余邊帶 | 由接收器的IQ不平衡引起 | SSS | Start stop step | 開始停止及步長 | 掃描校準的起始點及步長 | WWAN | Wirless wide area network | 無線廣域網 | 指移動網絡 | XO | Crystal oscillator | 晶振 | 提供BB,RF時鐘 |
高通校準的演進及方法簡介
•ESCV3開始,高通導入sweep的概念 ESC(enhancesweep calibration),校準時間有很大提升,這個算法在WTR1605之后開始采用,校準參數仍然在xtt里修改,同時APT技術也開始采用
•ESCv4,也就是現階段的算法,在ESCV3進行擴展(opcode)效率和V3差別不大,同時V4開始支持XPT、Fbrx/Rx rsb、CA等新的校準內容。
•3/4gTx 校準
Tx的校準也就是針對PA發射的調校。市場的PA都有增益等級,每個增益等級有相應的發射功率范圍。最終能滿足最大功率到最小功率的發射范圍。
高通在TX發射校準無外乎就是把發射鏈路的最大功率和最小功率區間特性寫入手機。讓手機軟件工作起來知道發多大功率需要怎么處理。
PA的控制增益過程:高通早期稱為pa_range,因為那時PA都是GPIO控制,后面出現了MIPIPA,開始引入PAstate的概念。那么無論是PArange 和PAstate 都代表PA的增益等級。常見的PA都是2態等級,支持APT。其中PA1/PA0分別為PA的高/低功率范圍。
•V2時控制發射的叫PDM,所以校準時會設定一個起始PDM ,一個步進(step)然后設置信道,PA等級,開始做掃描這樣就得到參考信道的一組數據,PDM VS power 關系,然后把這個數據寫到手機里。
V3/V4和V2一致,也需要定義起始, 這里控制的叫RGI。
•每個PAstate下都要掃出一張表,即RGI vs POWERvs Vbias(PA偏置電壓APT)/Icq 。一般會需兩次掃描完成,即在全偏置電壓,一般3.7v,即3700下掃描出fullbias(Fixed)的表,然后再把這個表插到char表里找到最優的PAbias進行可變偏壓,即APT的掃描。
•HDET:第三次掃描時,會測量最大功率時TX和HDET的頻率特性,校準達到TX功率輸出上限時,手機自己的功率檢測精度。
3G/4G--RX 校準:測量每個LNA狀態的增益偏差,然后用DVGA去補償 C0/C2: WCDMA,LTE的主發射接收通路(PrimaryRX and TX),僅IQ通路不同 C1/C3: WCDMA,LTE的分集接收通路(Diversity),僅IQ通路不同
GSM --Tx校準 GSM Tx 校準分為DA和pre-dist預失真校準。
DA校準時設置PArange 開啟掃描,RGI從31 ~1,同時會掃描出8psk,GMSK數據。
Pre-dist 校準僅針對edge 大功率模式,所以也只會在最大PA功率模式做
GSM--Rx 校準:測量接收器特性,然后為準確的RSSI讀數補償信號損耗
QSCV5: 高通最新的校準方案 高通全新的QSCV5校準方法,用于最新的MSM8998,SDM660/630平臺,Modem 代號Atlas 其中Moto 最新模塊旗艦機GoldenEagle用MSM8998,最新MotoX –Ibis用SDM630,這兩種手機采用QSCV5校準,其余均采用ESC V4校準 校準步驟: 1.內部器件校準 2.XO 校準 3.每個頻段的QSC 校準; 首先是儀器連接掃描(connected sweep ),用來校準FBRx的硬件、軟件增益和溫度讀數;RxLNA增益的偏差;及新增的依賴于頻率的RX殘余邊帶校準Frequency-dependent(FD)Rx RSB for LTE。 4.然后是手機的自掃描(unconnected sweep,不連接任何測試儀器 ),手機根據自己的的功率檢測值( FBRx )校準TX的RGIvsPWRvsAPT曲線和溫度讀數。 5.GSMTX校準,仍然是V2; 6.GSMRx 校準,仍然是V2; 7.在Atlas里, 除GSMNV 由校準工具寫入外, 其它的寬帶測量NV ,會在每個頻段的QSC校準完成后,由手機自己寫到EFS中(embedded file system,嵌入式文件系統,傳統NV的擴展)。
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