２０１８年７月２５日第２卷第７期
现代信息科技
Modern Information Technology Jul.2018
Vol.2 No.7
552018.7
射频全自动化测试系统的设计与实现王亮1，2（1.苏州大学计算机科学与技术学院，江苏 苏州 215006；2.康普通讯技术（中国）有限公司，江苏 苏州 215021）摘 要：传统的射频测试系统存在很多的缺陷，如测试流程繁琐、灵活性差、资源浪费问题严重等，使射频测试效率受到了影响。随着自动化技术的发展，它开始应用在射频测试系统中，这有利于实现自动测试，从而降低人力的投入，并可根据实际需要进行自动切换，能有效提高资源利用率、降低测试成本、保障测试效果。对此，本文对射频全自动化测试系统的设计与实现进行了分析，并提出了有效的建议，以期为相关人员提供有益的参考。关键词：射频测试系统；全自动化；系统设计中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2018）07-0055-03
Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ＲＦ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｅｓｔｉｎｇ ＳｙｓｔｅｍWANG Liang1，2
（1.School of Computer Science & Technology，Soochow University，Suzhou 215006，China；2.CommScope Communications Technology（China）Co.，Ltd.，Suzhou 215021，China）
Abstract：There are many defects in the traditional RF test system，such as tedious test process，poor flexibility，serious waste
of resources and so on，which make the efficiency of radio frequency testing have been affected. With the development of automation technology，it is used in the radio frequency testing system，which is beneficial to automatic testing，thus reducing manpower input，and can automatically switch according to the actual needs. It can effectively improve the utilization of resources，reduce the cost of testing，and ensure the effect of testing. In this regard，the design and implementation of the RF full automation test system are analyzed and effective suggestions are put forward to provide useful reference for the relevant personnel.Keywords：RF test system；full automation；system design
收稿日期：2018-05-200 引 言在终端测试工作中，射频测试是非常重要的内容，对测试结果会产生重要的影响。目前，我国在设计射频指标时需要应用测试仪表，并通过人工进行处理并记录。这种方式的测试效率比较低，测试精准性差。为了解决这些问题，开始将全自动化技术应用在射频测试系统中，并与USB开关技术等进行结合，可在无人状态下进行自动测试，具有良好的应用价值。
1 射频全自动化测试概况目前，现有的射频全自动化测试系统，主要由待测终端、射频线缆、仪表、工控机等组成。在进行射频测试工作时，根据不同的需要合理选择测试方案。例如，第一，单终端自动测试，其具体工作流程为：当进行测试时，需要将待测终端与综测仪表通过射频线缆连接在一起，这样有利于获得相应的数据信息。同时还要利用控制总线，将综测仪表与工控机连接起来，在这种情况下，可在工控机中显示各项射频数据及测试结果，便于进行分析。这种测试方式存在很多缺点，整个测控流程需要人工监控，并根据需要更换测试终端，测试效率比较低。为了解决这一问题，可在测试流程中增设自动化机械手臂代替人工操作，但机械手臂的成本比较高，且
需要根据终端的实际情况进行调整，尤其是在终端数量比较多时，很难保障测试效率和精准性；第二，多终端自动测试，该测试方式是在单终端测试方法的基础上而发展的，需要在待测终端与综测仪表之间增设射频切换开关，这样有利于自动切换射频测试网络，保障测试效率，控制成本，该方案如图1所示。在进行测试时，需要对各测试终端的实际情况进行分析，合理设计参数。同时，还需要考虑1、2...N测试终端与切换开关之间的通信方式，一般可采用USB多路开关进行连接，确保通信工作顺利进行[1]。
工控机综测仪表1
2...N
射频切换开关
图1 多终端自动测试方案2 射频全自动测试系统的设计与实现2.1 开关设计开关网络设计是射频全自动测试系统中的基础内容，有利于将待测终端、综测仪表以及工控机连接起来，以形成不同的射频网络，便于全自动系统进行切换等工作。因此，需
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第7期现代信息科技要技术人员对射频开关网络的需求情况进行分析，明确电路的数量，从而优化设计电路，确保指令的解析效果，以合理选择射频通路。2.1.1 参数设计当对射频开关的参数进行设计时，首先应明确其工作频率范围、损耗情况、阻抗特点等，这样有利于保障参数设计质量，避免对开关网络的运行效果造成影响。例如，开关的频率范围对其工作质量会造成严重的影响。当频率范围比较小时，会限制待测终端的数量，影响射频测试效果；而频率范围比较大时，有利于拓展测试范围，提高测试效率，但也会增加测试成本，因此，需要合理进行设计。同时，当开关网络的损耗比较大时，会影响通信传输质量和效率，从而影响射频测试的精准性，避免对射频信号造成干扰。2.1.2 电路设计合理设计开关电路能保障系统正常运行，保障指令的接收与执行。同时，控制电路可自动对电子开关的运行状态进行控制，从而合理选择相应的射频通路，以保障控制效果。另外，为了及时了解各个射频通路的运行状态，需要在开关上设计一些LED灯，便于进行调整。因此，在微处理器的选择上，采用了MSP430家族系列的产品，该微处理器具有能耗低、闪存容量大、信号传输稳定等特点，既可以满足射频测试的需要，也符合节能环保的需求。其具体工作流程为：当MSP430单片机接收到上位机指令时，会自动进行解析，并将控制信号传输到电平转换芯片上，从而实现电平匹配，同时将控制信号传输给射频开关，促使其按照控制指令进行动作，以保障控制效果[2]。2.2 USB开关网络设计目前，我国的射频全自动化测试系统主要以多终端测试为主，能够保障测试工作的高效性与灵活性。因此，在进行工作时，需要将多个待测终端与综测仪表进行连接，并由上位机发送测试指令，从而对待测终端进行测试。但在多种因素的影响下，会导致待测终端与综测仪表连接异常，无法正常传输数据，导致测试失败。通常情况下，这些问题并不会在单终端测试中出现，这主要是因为某终端存在问题时，测试人员可及时进行调整，确保连接正常。多终端自测试属于全自动化测试模式，不需要人工进行检测，要求设备具有故障检测等功能，有利于及时发现问题，并自动进行处理，确保射频测试系统正常运行。2.2.1 参数设计USB开关网络主要承担待测终端与上位机之间的通信工作，其通信数据量比较小，能保障该装置的运行效率。同时，USB开关网络采用2.0接口，具有较强的适用性与高效性，能满足射频测试需求。2.2.2 电路设计USB开关电路同样发挥控制作用，以控制USB的通信连接效果，若系统自动切换待测终端，需要USB通路也自动进行切换，进而测试相应的终端。同时，还要对控制电路的参数进行设置，使其具备故障处理等功能，保障系统运行效果。当对USB开关进行设计时，可共用射频开关的MSP430微处理器，有利于节省成本，但在一定程度上会影响系统的安全性与稳定性。因此，需要单独使用MSP430微处理器，确保系统电路的匹配性，并对USB集线器进行控制[3]。
2.3 结果分析2.3.1 系统实现通过对射频开关以及USB开关网络进行设计，有利于构建一个完善的测试系统。为了保障系统和运行效率及安全性，需要将二者集成在一起，使其组成RF-ATP系统。在该系统中，增设了16路电源以及指示灯、显示屏等装置，从而显示该系统的运行状态。同时，在现有系统的基础上，还应该开发配套的软件，有利于进行操作与控制。另外，由于测试环境不同，对测试效果的影响也不同，应根据实际环境情况进行分析。
2.3.2 测试结果现阶段，我国主要的无线终端制式为LTE、CDMA、GSM等，而待测终端包括LTE、CDMA、UMTS等。本文以这三个待测终端为例，选择最大输出功率和接收灵敏度作为检测指标，来比较RF-ATP全自动测试与人工测试之间的差异性。当采用自动测试法时，LTE的DL通道为1600，最大输出功率21.435/dBm，接收灵敏度为-97.7/dBm；CDMA的DL通道为294，最大输出功率23.647/dBm，接收灵敏度为-106.5/dBm；UMTS的DL通道为10800，最大输出功率22.854/dBm，接收灵敏度为-99.7/dBm。在人工测试中，LTE、CDMA、UMTS的DL通道均无变化，但其他数值发生了改变，LTE最大输出功率21.657/dBm，接收灵敏度-98.3/dBm；CDMA最大输出功率24.107/dBm，接收灵敏度-107.1/dBm；UMTS最大输出功率22.437/dBm，接收灵敏度-101.3/dBm。通过数据分析可知，两种测试结果的误差较小，而待测终端在运行时也会存在一定的误差，因此，射频全自动化测试系统有良好的应用价值[4]。
此外，当对测试效果进行分析时，需要进行相应的计算。例如，当需要对N个终端进行测试时，设定每个终端测试需要耗费的时间为T，测试总时长为ZT。同时，该系统射
频通道数量为Y，员工工作时间为10h，从而确定多终端和单终端的工作天数为A1、A2。因此，公式为：A1=ZT/10 （1