2023年6月30日发(作者：)

由于GSM手机采用时分多址(TDMA)技术,以不同的时间段即时隙,来区分用户,故手机与系统保持时间同步就显得非常重要。若手机时钟与系统时钟不同步,则会导致手机不能与系统进行正常的通信。在GSM系统中,有一个公共的广播控制信道(BCCH),它包含频率校正信息与同步信息等。手机一开机,就会在逻辑电路的控制下扫描这个信道,从中获取同步与频率校正信息，如手机系统检测到手机的时钟与系统不同步,手机逻辑电路就会调整振荡电路的控制电压。其改变13/26MHz振荡电路中VCO两端的反偏压,从而使该VCO电路的输出频率发生变化,进而保证手机与系统同步。而手机的AFC（Auto Frequency Control自动频率控制）校准分两类型：一类型为Crystal，一类型为VC-TCXO。

⑴．一类型为Crystal Crystal是指晶体

Crystal AFC的校准过程 ；

①.先校准CAP ID

在AFC DAC不变的前提下，在0－63（127）范围内之间选取一个CAP ID，选取的标准是其对应的发送信号频率频偏最小，然后对这个CAP ID进行验证是否在正确的范围中，针对6225平台而言，这个capid一般在30－45之间。

②．然后就是校AFC SLOP

AFC DAC取3800（3900）－4200（4300），得两个频偏值，再以这两组值算slope(斜率)，之后就是验证，根据slope值算出频偏在0得那个DAC值，写进去再测试一下，确实是0左右，就说明校准成功了。一般AFC校不过，主要查查TRS有没有问题。

③再进行TX AFC offset 校准 （这里有点不太清楚请高手指点。。。。。。。。）

AFC 主要是为了保证 Target 的时钟频率和网络正确同步。我们知道 DAC(数模转换器)和

Frequency Offset(时钟频率偏移)有近似线性的关系，DAC-Frequency Offset 曲线由两个要素决定，一个是基准值(nominal value)， 一个是曲线的斜率(slope)。所谓的基准值指的就是当

Frequency Offset 值为零时 DAC 的值，如果还知道 Slope 的值，就可以根据任何一个

Frequency Offset 计算出对应的 DAC 值了。

⑵.一类型为TCVCXO (温度补偿压控晶体振荡电路)

DAC值与TCVCXO输出频率（13/26MHz）之间的对应关系，使得测试接收信号的频率误差在允许范围之内。

校准步骤：

1.控制综测仪Agilent 8960或者 R&S CMU200设定在BCCH（广播控制通道）中的某一个通道arfcn_C0_GSM 可以为1-124中的一个，由板测软件初始设定），并设定发射功率为PDL（dBm）（由板测软件初始设定）；

2.设定手机中频部分的接收增益为：-35-PDL（dB），AFC_DAC值为DAC1（由板测软件初始设定），软件发出AFC测试请求，在arfcn_C0_GSM通道上得到N_AFC个采样值；

3.等待CPU计算出接收I/Q信号的频率平均误差：△f1；

4.再设定手机中频部分的接收增益为：-35-PDL（dB），AFC_DAC值为DAC2（由板测软件初始设定），这里DAC2>DAC1，软件发出AFC测试请求，在测量通道上的到N_AFC个采样值；

5.等待CPU计算出接收I/Q信号的频率平均误差：△f2；

6.计算AFC DAC斜率为：Slope=（△f1-△f2）/（DAC2-DAC1）;

由得到的Slope值及DAC1再计算得到初始ADC值：INIT_AFC_DAC为：

Use Default Value=△f1/ Slope+DAC1;

判断该项板测结果是否通过，即看得到测量结果值：Slope、INIT_AFC_DAC是否在上下限值之内.然后将结果写入NVRAM区.

⑶．MTK平台校准测试中TVCCXO AFC和Crystal AFC的异同点 ①TVCCXO AFC

AFC自动频率控制, 现在用的VC-TCXO 13/26M, 通信过程中目的是实时调整VC-TCXO

频率,使手机和基站频率保持一致,比如<0.1PPM.手机收发的频率基准都是VC-TCXO,所以目的也是VC-TCXO频偏<0.1PPM. VC-TCXO通过电压控制,一般是一个DAC数模输出控制VC-TCXO的调整电压,比如DAC12 BIT. 那输出范围是0-(2^12-1).

AFC校准的目的 一是给一个初始的DAC值,另外是算出斜率也就是多少DAC 频率变化1HZ. HZ/DAC .初始的DAC值是开机后 AFC如果偏的太大就无法调整过来了. 斜率的目的是基带算出此时频偏多少,然后根据频偏调整DAC.

②Crystal AFC

为了降成本，现在手机上有用DCXO替代传统的VC-TCXO的，但是由于DCXO本身没有频率调节机制，因而需要基带解调器实时检测DCXO输出的主时钟的频差并予以适当的调整。整个DCXO的调整分为工厂里用仪器进行的粗调和手机运行时解调器载波和时钟恢复模块的细调（辅以AFC自动频率控制算法）。工厂的粗调很好理解，对于细调，目前知道的只是如下的一些粗浅信息：

在GSM系统里，会通过FCCH消息发送一串全0的特殊消息（相当于未调制的纯载波），手机端的解调器根据输出的中频信号内暗含的基站端时钟频率信息（纯载波）来检测本地DCXO输出时钟频率的频差，然后再根据事先设定好的“频差-晶振控制电压”映射表输出相应的控制电压以调整DCXO的振荡频率。

在通信产品的开发工程中，测量是一种基本的、必要的手段，但不是最后的目的。在开发过程中更重要的是通过对测量得到的数据进行分析、运用理论和经验，找到解决问题和提高技术指标的办法。下面我们把在GSM手机研究开发中采用的分析方法和经验与同行作一交流。

1如何提高接收机的灵敏度指标

若通过测量发现灵敏度不高，则问题主要出现在接收机的高频或中频部分，其次是模拟I／Q解调部分。可先通过测量模拟I／Q输出端的电平和信噪比来判断问题是出现在哪一部分。

灵敏度抢标主要与接收机的中频放大器特别是RF前端的LNT和第一混频器有关。在许多情况下，影响和制约灵敏度的因素不在于增益而在于噪声系数。对于GSM移动电话前端LNT的要求是：噪声系数小于2dB、增益约15dB／GSM900或13dB／DCSl800，第一混频器的增益约10dB。键控AGC的可控制范围约20dB。该项指标的改进方法如下：

(1)选择高增益、低噪声的RF前端电路或ASIC。

(2)注意从前端到模拟I／Q输出端的净增益是否足够。

一般GSM移动电话I／Q单端输出的信号强度为500mVpp，根据EYSI标准的技术要求净增益应大于90dB。

(3)充分注意到RF和IF SAw滤波器的选择和输入输出匹配电路的设计。第一射频SAW滤波器（选频段）应主要考虑具有低的插损：第二射频SAW滤波器（选信道）主要考虑具有高的选择性；IF SAW滤波器要选低插损、选择性好的器件。

(4)BaLun也是一个很重要的高频器件，应通过测量看其是否满足电路设计的要求。

(5)RF Tx／RX开关IC和RF测试插座也必须通过指标测试，达到设计要求。

(6)EMC设计方面是否存在问题?应增强接地、屏蔽和滤波的措施。

(7)工艺方面的考虑：应注意PDB layout设计，特别是前端电路的布局设计和特征阻抗匹配设计；应注意到由于SMT工艺参数选择不合适会造成RF部分特别是SAW滤波器虚焊。 2频率误差指标的改进方法

(1)可通过测量判断13MHz TCX0是否达到设计要求，若不满足要求则更换或重选配套的生产厂家。

(2)AFC控制软件和控制环路滤波电路的设计是否存在问题

(3)TCXO的供电回路设计是否有问题

3相位误差指标的改进方法

(1)根据θ=ωt，我们知道：相位误差与时间误差和频率误差都有关系，因此，频率合成器的相位噪声和锁定时间会对该项指标造成影响。若频率合成器的锁定时间缩短会导致相应噪声加大，从而引起相位误差加大，这一点在GPRS的应用中需引起足够的重视。

(2)其他的改进办法请见参考资料[3]。

4发射功率指标的改进办法

(1)检查PA的激励功率是否足够?若有问题，可加大激励功率；

(2)再次检查PA的输入和输出匹配电路设计是否正确；

(3)关键器件PA的技术参数是否满足要求；

(4)检查和测试RF开关、定向耦合器、天线端的RF测试接插件、PA供电电路是否正常；

(5)检查TX-VCO输出的电平是否足够；

(6)APC控制IC、APC控制软件中的table参数和算法是否有问题．

5小型螺旋天线(stubby antinna)的改进方法

天线是移动电话的终极元件当然非常重要。有时会出现这种情况：当采用电缆测试时，整机的RF指标很好，但在做场检测时它的表现不好，可能出现的问题之一在于天线。

(1)正确设计天线与整机电路之间的LPF匹配电路型式和参数，并用网络分析仪和标准测试天线进行测试评估。天线的设计应与整机电路设计、结构设计、EMC设计一体化考虑。

(2)在满足结构强度的前提条件下，优先选择电导率较高的材料作为天线的内导体。内装天线笔者建议国内设计厂家不宜采用，因为设计、制造和测量都比较困难而且技术指标不高。

(3)天线内的填充材料介质和外部的封装塑料应损耗较小的材料。

(4)在其他情况相同的条件下，采用较粗和较长的天线有利于改善天线增益指标。(当然还要考虑到它对外观ID方面的影响)。

6电源功耗指标的改进方法

该项指标与移动电话的通话时间和待机时间密切相关，它是广大用户最为关心的技术指标之一。

(1)选择低功耗的ASIC解决方案(在DCI．8V下能工作，能进入RTC下的深睡眠状态)。

(2)选择高效软件。

(3)择高效率的PA(PAE＞50％)、高效率高增益的天线。

(4)精心设计PA的匹配电路和天线的匹配电路。

(5)选择高效率的受话器和振铃器。

(6)选择高效率的电源管理模块。

(7)合理地设计LED的布局、数量、和照明时间，照明时间选择l0秒左右即可。

通过大量的实际测量我们发现：不同型号的GSM移动电话在通话状态下的工作电流相差不大(约2lomA／at level5 GSM)；但在待机状态下的直流平均电流相差很大(可采用示波器和在整机回路中串入一个低阻值的高精度电阻来测量波形，然后通过计算占空比得到平均功耗)因此待机时间指标相差很远。在这一方面，目前表现最好的产品是菲利蒲生产的PH-989(约2．8mA)。

7发射机杂散指标的改进

移动电话的发射杂散指标在国家无线电管理委员会的型号核准测试中，是一项非常重要的、同时也是一项比较难通过的技术指标，所以应引起设计工程师足够的重视。改进的办法如下：

(1)改善调制频谱的质量；

(2)改善开关频谱的质量；

(3)power Ramp曲线的斜率不能太陡，以免引起带外频谱、杂散变大；

(4)Tx-VCO的带外频谱指标，特别是要注意二次和三次谐波的抑制指标是否满足整机的设计要求；

(5)PA的带外抑制指标(主要是二次谐波)是否满足设计要求；

(6)PA输入特别是PA输出端的BPF或LPF的指标是否满足设计要求；

(7)发信机整体的EMC设计方案是否合理

CDMA/GSM手机校准综测主要测试项目

GSM手机校准测试项目：

RX measurement samples]

N_PM = 5

M_PM = 4

[AFC Calibration]

AFC_BAND = GSM

AFC_ARFCN = 65

N_AFC = 10

DAC1 = 4000

DAC2 = 5000

CRYSTAL_DAC1 = 3800

CRYSTAL_DAC2 = 4200

[AFC table]

MAX_INIT_AFC_DAC = 7000

MIN_INIT_AFC_DAC = 2000

MAX_AFC_SLOPE = 9

MIN_AFC_SLOPE = 3

[Crystal AFC Calibration]

CRYSTAL_AFC_BAND = GSM

CRYSTAL_AFC_ARFCN = 65

CRYSTAL_AFC_GSM850_PCL = 14 CRYSTAL_AFC_GSM900_PCL = 14

CRYSTAL_AFC_DCS1800_PCL = 7

CRYSTAL_AFC_PCS1900_PCL = 7

CRYSTAL_AFC_CAL_DAC = 4096

CRYSTAL_AFC_CHECK_DAC1 = 0

CRYSTAL_AFC_CHECK_DAC2 = 8191

CRYSTAL_AFC_MIN_FREQ_ERR_PPM = -18.0

CRYSTAL_AFC_MAX_FREQ_ERR_PPM = 18.0

CRYSTAL_AFC_MAX_AFC_TRACK_INIT_FREQ_ERR = 20.0

CRYSTAL_AFC_FREQ_ERR_MEASUSE_COUNT = 100

CRYSTAL_AFC_TRX_OFFSET_RECURSIVE_TIMES = 200

[RX path loss table]

GSM850_MAX_RX_LOSS

3.000,3.000,3.000,3.000,3.000,3.000,3.000,3.000,3.000,3.000,3.000,3.0000,

GSM850_MIN_RX_LOSS Line0001

-3.000,-3.000,-3.000,-3.000,-3.000,-3.000,-3.000,-3.000,-3.000,-3.000,-3.000,-3.

GSM850_MIN_RX_LOSS Line0002 = 0000,

GSM900_MAX_RX_LOSS

5.000,5.000,5.000,5.000,5.000,5.000,5.000,5.000,5.000,5.000,5.000,5.0000,

GSM900_MIN_RX_LOSS Line0001

-5.000,-5.000,-5.000,-5.000,-5.000,-5.000,-5.000,-5.000,-5.000,-5.000,-5.000,-5.

GSM900_MIN_RX_LOSS Line0002 = 0000,

DCS1800_MAX_RX_LOSS

5.000,5.000,5.000,5.000,5.000,5.000,5.000,5.000,5.000,5.000,5.000,5.0000,

DCS1800_MIN_RX_LOSS Line0001

-5.000,-5.000,-5.000,-5.000,-5.000,-5.000,-5.000,-5.000,-5.000,-5.000,-5.000,-5.

DCS1800_MIN_RX_LOSS Line0002 = 0000,

PCS1900_MAX_RX_LOSS

6.000,6.000,6.000,6.000,6.000,6.000,6.000,6.000,6.000,6.000,6.000,6.0000,

PCS1900_MIN_RX_LOSS Line0001

-6.000,-6.000,-6.000,-6.000,-6.000,-6.000,-6.000,-6.000,-6.000,-6.000,-6.000,-6.

PCS1900_MIN_RX_LOSS Line0002 = 0000,

[TX PCL table]

GSM850_CAL_PCL = 17, 12, 5,

GSM850_2CAL_PCL = 12, 5,

GSM850_PCL = 19,18,17,16,15,14,13,12,11,10,9,8,7,6,5,

=

=

=

=

=

=

=

= GSM850_CHECK_PCL = 19,18,17,16,15,14,13,12,11,10,9,8,7,6,5,

GSM850_MAX_P = 6, 8, 10,12,13.8,15.8,17.8,19.8,21.8,23.8,25.8,27.8,29.5,31,32.8,

GSM850_WANTED_P = 5.2,7,9,11,13,15,17,19,21,23,25,27,29,30.5,32.2,

GSM850_MIN_P = 4,6,8,10,12.5,14.5,16.5,18.5,20.5,22.5,24.5,26.5,28.5,30,31.7

GSM850_C = 3,3,3,3,4,4,6,6,8,8,12,12,15,15,35,40

GSM850_CORRECTION = 0,0,0.2,0.2,0.2,0.1,0.1,0,-0.3,-0.1,-0.2,-0.2,-0.3,-0.3,0,

GSM900_CAL_PCL = 17, 12, 5,

GSM900_2CAL_PCL = 12, 5,

GSM900_PCL = 19,18,17,16,15,14,13,12,11,10,9,8,7,6,5,

GSM900_CHECK_PCL = 19,18,17,16,15,14,13,12,11,10,9,8,7,6,5,

GSM900_MAX_P = 6, 8, 10,12,13.8,15.8,17.8,19.8,21.8,23.8,25.8,27.8,29.5,31,32.8,

GSM900_WANTED_P = 5.2,7,9,11,13,15,17,19,21,23,25,27,29,30.5,32.2,

GSM900_MIN_P = 4,6,8,10,12.5,14.5,16.5,18.5,20.5,22.5,24.5,26.5,28.5,30,31.7

GSM900_C = 3,3,3,3,4,4,6,6,8,8,12,12,15,15,35,40

GSM900_CORRECTION = 0.7,0.2,0.5,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,2.0,

DCS1800_CAL_PCL = 13, 8, 1,

DCS1800_2CAL_PCL = 8, 0,

DCS1800_PCL = 15,14,13,12,11,10, 9, 8, 7, 6, 5,4,3,2,1,0,

DCS1800_CHECK_PCL = 15,14,13,12,11,10, 9, 8, 7, 6, 5,4,3,2,1,0,

DCS1800_MAX_P = 2, 3.5, 5,7,9,11,12.5,14.5,16.5,18.5,20.5,22.5,24.5,26.5,28,31,

DCS1800_WANTED_P = 1.2,2.5,4.3,6.2,8,10,12,14,16,18,20,22,24,26,27.5,29.5,

DCS1800_MIN_P = -0.5,1.5,3.5,5,7,9,11.5,13.5,15.5,17.5,19.5,21.5,23.5,25,27,28.7,

DCS1800_C = 3,3,4,5,6,7,8,8,9,9,12,13,15,20,35,40

DCS1800_CORRECTION

"0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,-0.1,-0.1,-0.1,-0.0,-0.0,-0.4,0.1,0.2,"

PCS1900_CAL_PCL = 13, 8, 1,

PCS1900_2CAL_PCL = 8, 0,

PCS1900_PCL = 15,14,13,12,11,10, 9, 8, 7, 6, 5,4,3,2,1,0,

PCS1900_CHECK_PCL = 15,14,13,12,11,10, 9, 8, 7, 6, 5,4,3,2,1,0,

PCS1900_MAX_P = 2, 3.5, 5,7,9,11,12.5,14.5,16.5,18.5,20.5,22.5,24.5,26.5,28,31,

PCS1900_WANTED_P = 1.2,2.5,4.3,6.2,8,10,12,14,16,18,20,22,24,26,27.5,29.0,

PCS1900_MIN_P = -0.5,1.5,3.5,5,7,9,11.5,13.5,15.5,17.5,19.5,21.5,23.5,25,26.7,28.5,

PCS1900_C = 3,3,4,5,6,7,8,8,9,9,12,13,15,20,35,40

PCS1900_CORRECTION = 0,0,0,0,0,0,0,0,-2.5,-2.5,-2.5,-2.5,-0.7,-0.7,0,3.5,

TSC = 5

Recursive Times = 10

APC Delta = 0.1

= SKY77328_DAC_Delta = 10

SKY77328_GSM850_M = 16.8

SKY77328_GSM850_TARGET_PCL = 19

SKY77328_GSM850_MAX_HIGH_APC_DC_OFFSET_P = -4

SKY77328_GSM850_WANTED_HIGH_APC_DC_OFFSET_P = -4.5

SKY77328_GSM850_MIN_HIGH_APC_DC_OFFSET_P = -5

SKY77328_GSM850_MAX_LOW_APC_DC_OFFSET_P = -4

SKY77328_GSM850_WANTED_LOW_APC_DC_OFFSET_P = -4.5

SKY77328_GSM850_MIN_LOW_APC_DC_OFFSET_P = -5

SKY77328_GSM900_M = 16.8

SKY77328_GSM900_TARGET_PCL = 19

SKY77328_GSM900_MAX_HIGH_APC_DC_OFFSET_P = -4

SKY77328_GSM900_WANTED_HIGH_APC_DC_OFFSET_P = -4.5

SKY77328_GSM900_MIN_HIGH_APC_DC_OFFSET_P = -5

SKY77328_GSM900_MAX_LOW_APC_DC_OFFSET_P = -4

SKY77328_GSM900_WANTED_LOW_APC_DC_OFFSET_P = -4.5

SKY77328_GSM900_MIN_LOW_APC_DC_OFFSET_P = -5

SKY77328_DCS1800_M = 17.78

SKY77328_DCS1800_TARGET_PCL = 15

SKY77328_DCS1800_MAX_HIGH_APC_DC_OFFSET_P = -4

SKY77328_DCS1800_WANTED_HIGH_APC_DC_OFFSET_P = -4.5

SKY77328_DCS1800_MIN_HIGH_APC_DC_OFFSET_P = -5

SKY77328_DCS1800_MAX_LOW_APC_DC_OFFSET_P = -4

SKY77328_DCS1800_WANTED_LOW_APC_DC_OFFSET_P = -4.5

SKY77328_DCS1800_MIN_LOW_APC_DC_OFFSET_P = -5

SKY77328_PCS1900_M = 17.78

SKY77328_PCS1900_TARGET_PCL = 15

SKY77328_PCS1900_MAX_HIGH_APC_DC_OFFSET_P = -4

SKY77328_PCS1900_WANTED_HIGH_APC_DC_OFFSET_P = -4.5

SKY77328_PCS1900_MIN_HIGH_APC_DC_OFFSET_P = -5

SKY77328_PCS1900_MAX_LOW_APC_DC_OFFSET_P = -4

SKY77328_PCS1900_WANTED_LOW_APC_DC_OFFSET_P = -4.5

SKY77328_PCS1900_MIN_LOW_APC_DC_OFFSET_P = -5

[ADC table]

ADC_V1 = 3400

ADC_V2 = 4200 ADC_CHECK_VOLTAGE = 3600

NORMAL_VOLTAGE = 3800

CURRENT_LIMIT = 3000

MAX_BATTERY_ADC_SLOPE = 5550

MIN_BATTERY_ADC_SLOPE = 5250

MAX_BATTERY_ADC_OFFSET = 1000000

MIN_BATTERY_ADC_OFFSET = -1000000

BATTERY_CHANNEL = 0

CHARGER_CHANNEL = 1

ADC_RESISTANCE = 0.4

MAX_VOLTAGE_DIFFERENCE = 0.04

MAX_CURRENT_DIFFERENCE = 0.04

ADC_MEASUREMENT_COUNT = 1000

[TX IQ table]

TX_IQ_BAND = GSM

TX_IQ_ARFCN = 70

TX_IQ_PCL = 5

TX_IQ_DC_OFFSET_MAX = -40

TX_IQ_GAIN_IMBALANCE_MAX = -35

[WiFi common]

WiFi_Support = 0x06

[WiFi TX power table]

CCK_MAX_P = 15.0

CCK_WANTED_P = 14.0

CCK_MIN_P = 13.0

CCK_C = 3

CCK_Delta = 0.5

802.11B_CAL_CHANNEL = 2412,2447,2484,

802.11B_CHECK_CHANNEL

2412,2417,2422,2427,2432,2437,2442,2447,2452,2457,2462,2467,2472,2484,

CCK_CAL_RATE = 1

CCK_CHECK_RATE = 1

OFDM_MAX_P = 12.0

OFDM_WANTED_P = 11.0

OFDM_MIN_P = 10.0

OFDM_C = 3

= OFDM_Delta = 0.5

802.11G_CAL_CHANNEL = 2412,2447,2484,

802.11G_CHECK_CHANNEL

2412,2417,2422,2427,2432,2437,2442,2447,2452,2457,2462,2467,2472,2484,

OFDM_CAL_RATE = 54

OFDM_CHECK_RATE = 54

Recursive Times = 10

[BT common]

BT_DOWNLINK_POWER = -70

BD Address = 692d47dc6601

Inquiry enable = yes

[BT crystal CAP ID table]

BT_CRYSTAL_CAP_ID1 = 100

BT_CRYSTAL_CAP_ID2 = 127

BT_CRYSTAL_CHANNEL = 39

BT_CRYSTAL_MAX_FREQ_ACCURACY = 25

CDMA的主要校准项目如下【cell&pcs&aws band】：

VGAFREQ 【PA RX GAIN】

LNAFREQ 【LNA RX GAIN】

INTELLICIEVER 【智能接受部分的噪声门限】

TXGAIN 【reference channal发射功率vsPDM的线性校准】

TXFREQ 【非参考信道发射增益对参考信道发射增益 PDM Offeset】

HDET 【reference channal高功率】

HDETF 【非reference channal高功率对reference channal的offset】

=