手機進行射頻校準是為了確保其無線通信性能的穩定性和合規性。射頻部分進行校準是至關重要的,主要基于以下幾個原因:
射頻校準能確保手機的信號發送和接收功能滿足國際通信標準(如3GPP),保證通話清晰、數據傳輸穩定,避免掉線、延遲或信號弱等問題,提升用戶體驗。即便是采用相同設計和平臺的手機,由于電子元器件(如晶體管、電容、電感等)的個體差異、制造公差以及材料特性,不同手機間仍會出現電性能的不一致性。校準能夠補償這些差異,使每部手機的射頻性能保持在一定范圍內。
手機射頻部分的校準內容主要集中在以下幾個關鍵領域:
頻率合成器校準(AFC校準):自動頻率控制(AFC)校準是針對頻率合成器的部分,確保發射和接收的頻率無誤。頻率合成器通常由鎖相環(PLL)構成,校準過程調整PLL以減少頻率偏移,確保手機在指定頻道內穩定工作。
發射機校準:包括輸出功率校準,確保發射信號的功率符合規定標準,既不過強導致干擾其他設備,也不過弱影響通信距離和質量;還包括發射信號的頻譜純度、誤差矢量幅度(EVM)等指標的校準,保證信號質量。
接收機校準:優化接收靈敏度,確保在低信號強度下也能正確解碼接收到的數據,同時進行噪聲系數、選擇性、互調失真(IMD)等參數的校準,以減少外界干擾,提升通話和數據接收質量。
自動增益控制(AGC)校準:確保接收信號的放大增益能根據輸入信號強度自動調整,維持信號在佳接收水平,防止強信號飽和或弱信號丟失。
自動功率控制(APC)校準:動態調整發射功率,以匹配網絡需求和節省電池電力,同時保證通信質量。
天線匹配和校準:優化天線系統的阻抗匹配,減少信號反射損失,確保射頻能量有效傳輸。
電池ADC校準:對電池電壓檢測電路進行校準,確保電池電量指示準確,同時用于電源管理,優化射頻部分的能源效率。通常在生產線上自動完成,確保每部手機出廠前射頻性能達到完好狀態。
校準過程考慮了(溫度變化、濕度、電磁干擾)這些外部因素的影響,使得手機在不同環境下仍能保持良好的通信能力。隨著時間推移,射頻元件會逐漸老化,影響性能。校準時會預估并補償這些長期變化帶來的影響,延長手機的使用壽命。
各國和地區對無線通信設備有嚴格的法規限制,例如輻射功率、頻譜純度等。校準幫助手機符合這些法定要求,避免干擾其他通信設備。通過精細調整射頻參數,可以在保證通信質量的同時降低功耗,延長電池壽命。
現代手機支持多種通信制式(如2G、3G、4G、5G),每個制式有其特定的射頻要求。校準確保手機能在不同網絡間平滑切換,維持高質量的連接。校準過程通常包括測量關鍵射頻參數(如自動頻率控制AFC、自動增益控制AGC、自動功率控制APC等)、電池電壓監測ADC的校準、溫度補償等,并將這些校準數據存儲在手機的非易失性存儲器(如EEPROM)中,供日常使用時調用,以實時調整和優化射頻性能。