臺灣博碩士論文加值系統

本論文主要針對LTE無線通訊收發器的量產測試技術做完整的描述與實機的量測驗證，並對測試電路部份進行設計與實現。
此測試電路著重於無線通訊收發器與混合信號的基本測試項目、量測方法與最後由自動化測試機台的實現。為達快速量產，自動化測試機台有別與一般使用儀器量測，不但要將所有量測儀器整合在一台機器設備內，更要俱備高穩定度與高產能，測試板的測試電路更要考量到測試機與待測物的特性，去做最好的匹配，才能將待測物的特性與測試機的性能發揮到最好的效能。
本論文是採用LTXc公司的LTXc FUSION MX測試機台做量產的量測。

In this thesis, the author is dedicated in the mass production testing technique of LTE wireless communication transceiver, the verification of equipment measurement, as well as the design and realization of test circuit.
The test circuit contains three topics including the basic test program of the wireless communication transceiver and mix signal, measurement method, and the realization of automatic test equipment. In order to achieve fast production speed, automatic test equipment is different from other instruments. Automatic test equipment requires not only the integration of all measuring instruments but also high stability and high throughput. To obtain good matching between DUT and ATE, the property of ATE and DUT should be taken into consideration.
The author utilized LTXc FUSION MX to do production measurement.

摘要 i
ABSTRACT ii
目錄 iii
表目錄 vii
圖目錄 ix
第 一 章 序論 1
1.1 研究前言 1
1.2 研究目的 2
1.3 研究方法與流程 2
第二章 自動測試機台系統架構說明[12] 4
2.1 自動測試化機台簡介 4
2.2 自動化測試機台結構與外觀 4
2.3 直流子系統 7
2.4 數位邏輯子系統 8
2.5 數位訊號處理(DSP)子系統 8
2.6 射頻子系統 9
第 三 章 LTE與LTE-A系統簡介 14
3.1 LTE與LTE-A是什麼 14
3.2 LTE與LTE-A的相關規格 14
3.3 LTE與LTE-A的使用頻率 15
3.4 LTE與LTE-A下鏈多工使用正交分頻多工技術 17
3.4.1 OFDM的架構與特性 17
3.4.2 正交性 19
3.5 LTE與LTE-A上鏈多工使用單載波分頻多工技術[10] 22
第四章 LTE系統晶片待測物介紹 24
第五章 LTE射頻發射器(TX)電路架構與測試項目 27
5.1 LTE射頻發射器(TX)電路架構 27
5.2 TX ATE量測方塊圖 27
5.3 輸出位準(Output Level) 28
5.4 Carrier、SSB、IM3 Suppression [6] 28
5.5 OIP3 33
5.6 Spectral Flatness 35
5.7 相鄰通道泄漏功率比ACLR 36
第六章 LTE射頻接收器(RX)電路架構與測試項目 39
6.1 LTE射頻接收器(RX)電路架構 39
6.2 RX ATE Setup Block Diagram 39
6.3 RF and BB(baseband) Gain Range 40
6.4 接收器IQ Imbalance[8] 41
6.5 NF(Noise Figure)雜訊指數 42
6.6 IIP3 43
6.7 Baseband Filter(1.4,3,5,10,15,20MHz) 44
6.8 Residual DC Offset and Output Common Mode Range 44
第七章 LTE混合訊號電路架構與測試項目 46
7.1 LTE混合訊號ATE Setup Block Diagram 46
7.2 積分型非線性誤差(Integral Nonlinearity，INL)[4][5] 46
7.3 差動型非線性誤差(Differential Nonlinearity，DNL) [4][5] 47
7.4 信號對雜訊失真比(Signal to Noise and Distortion Ration，SNDR) [4][5] 48
第八章 測試電路與實體設計 49
8.1 測試機硬體裝置 49
8.2 實體電路 49
8.3 相關治具 51
8.3.1 Socket 51
8.3.2 Socket and pogo pin spec 52
8.3.3 RF cable spec 53
第九章 測試電路實機驗證 54
9.1 自動化測試機發射機(TX)模組驗證 54
9.1.1 Carrier、SSB and IM3 suppression驗證 54
9.1.2 OIP3驗證 55
9.1.3 ACLR 55
9.2 自動化測試機接收機(RX)模組驗證 56
9.2.1 NF 56
9.2.2 I/Q Mismatch 57
9.3 Test Time Reduction (TTR) 59
9.4 實際量測測試資料 61
9.4.1 接收與發射器混合信號量測資料 61
9.4.2 發射器Carrier、SSB、IM3、max and min output power量測資料 62
9.4.3 發射器OIP3量測資料 62
9.4.4 發射器spectral flatness量測資料 63
9.4.5 發射器ACLR量測資料 63
9.4.6 接收器RF最大與最小增益測試資料 64
9.4.7 接收器基頻最大與最小增益測試資料 65
9.4.8 接收器雜訊指數測試資料 66
9.4.9 接收器最大與中間增益IIP3測試資料 67
9.4.10 基頻濾波器(Baseband filter) 68
9.4.11 接收器直流偏移與common mode range測試資料 70
9.4.12 接收器I/Q Imbalance測試資料 71
第十章 結論與未來展望 73
參考文獻 74

[1] ROHDE&;SCHWARZ “Long Term Evolution Technology Introduction” , 2010
[2]Agilent “3GPP Long Term Evolution : System Overview, Product Development and Test Challenges” , 2009.9.
[3]陳仁智，林哲群 “LTE技術中單載波分頻多工之簡介” , 電腦與通訊138期，page 24-30，2011.4.25
[4] Len Staller ”瞭解類比數位轉換器規格”，Silicon Laboratories Inc
[5]Maxim Integrated “INL/DNL Measurements for High-Speed Analog-to-Digital Converters (ADCs)”,TUTORIAL 283，Nov 20,2001
[6]RFMD “Optimization of quadrature modulator performance”, Application Note AN0001.
[7]W. Djen, Application Note AN1892 “SA900 I/Q transmit modulator for 1GHz applications”, Philips semiconductors, December 1994.
[8]張盛富，張嘉展 “無線通訊射頻晶片模組設計” 全華出版社,2007.09
[9]范俊，李永明 “解決零中頻架構直流漂移的自校正方案” Apr.2005
[10]Agilent, Moray Rumney “3GPP LTE : Introducing Single-Carrier FDMA” , 2008.1.
[11]Agilent, Moray Rumney “LTE and the Evolution to 4G Wireless – Second Edition” Wiley.
[12]LTX-Credence “Fusion MX Instrument Manuals”, 2010.
[13]ROHDE&;SCHWARZ Andreas Roessler “LTE UE RF measurements – An instrument and overview”, 2010.2
[14] Behzad Razavi, “RF Microelectronics” , Prentice Hall Inc , 1998
[15]Agilent, Moray Rumuey “3GPP LTE Standard Update” , 2012.10.25