無線晶片的非信令測試模式發展提升測試工程師對非信令測試的能力，其中非信令測試與快速序列非信令測試堪稱兩大重要技術，過去非信令測試技術僅晶片商採用，但隨著晶片業者了解非信令測試的優勢後，也希望終端設備業者能夠採用相同的測試技術，這是由於非信令測試功能的演進與改變，可讓測試工程師在測試整合至手機的晶片組時更省時且更省成本。
隨著可大幅縮短製造測試時間與成本的非信令測試技術持續發展，晶片廠商希望能將這樣的測試能力提供給手機製造商，因此，專屬的晶片測試模式開發逐漸受到重視，特別在無線驗證測試方面。
本文將探討元件測試模式的技術與功能如何帶動測試設備需求。專用的非信令測試設備解決方案是推廣新型非信令晶片組的必要設備，以提供更快的新型測試技術。此外，本文也將說明如何選擇合適的非信令測試解決方案，以及將信令和非信令測試設備併用的狀況。
針對整合快速序列非信令測試模式的晶片組，特別是使用預設的測試序列進行驗證時，工程師必須使用下一代非信令測試設備測試射頻(RF)參數。
首先，本文將集中探討非信令測試模式的功能演進與改變，以說明非信令測試與快速序列非信令測試兩大技術如何協助測試工程師縮短測試時間。
非信令測試模式問世
快速序列非信令測試模式的特色是能提供最佳化設計，可有效縮短測試時間並降低成本。將新式非信令測試功能整合入晶片中，讓手機製造商開始思考如何充分利用這些測試模式。
為整合這些新測試模式，須採用新的測試技術，在非信令測試過程中使用下一代非信令測試設備，業者可獲得比信令測試設備更高的良率與投資報酬率，主要是拜新測試模式的技術特性，以及非信令測試設備之賜，因此，同時併用信令測試設備與下一代非信令測試設備，是全面推廣成功的非信令測試模式的要素。
了解無線技術的工程師都了解使用合適晶片控制協定的困難。以802.11無線區域網路(WLAN)與IEEE802.15全球微波存取互通介面(WiMAX)為例，這兩種技術已可在整個生命週期中進行測試，但在每個測試階段，特別是製造階段的測試中無需信令或OTA通訊協定。藍牙(Bluetooth)製造測試也朝毋須使用信令測試的方向發展。
這類晶片測試模式可使測試工程師更自由地在要求的頻道上讓元件使用特定的預先定義方式來傳送與接收，這不僅是被測試的晶片在製造測試校準階段中的特性，同時也適用於驗證測試，有時候，元件會在驗證時輸出預先定義序列。
晶片控制功能可將多個頻段與格式整合入單一晶片組或解決方案中，以便建立最佳的無線元件開發與測試程序，因此新式晶片組讓測試工程師不再須要採用OTA通訊協定，而且還可整合特定功能以便驗證測試序列，可節省可觀的測試時間。
下一代晶片組的普及，讓測試廠商開始尋求可支援其測試的下一代測試技術。如同所有無線測試技術發展模式，晶片設計商必須與測試設備製造商合作，以滿足特定測試模式需求，藉由與既有晶片廠商合作，測試設備製造商可提供非信令測試所需的解決方案。測試廠商目前已開發出針對特定晶片組設計的現成解決方案，讓製造商輕鬆地整合元件以及測試設備。
整合預設的非信令測試模式是最新的發展趨勢，讓晶片組能在驗證測試中，輸出涵蓋不同功率與頻率範圍的訊號。許多手機已可發射預設的訊號，通常是功率與頻率，以簡化校驗測試流程，並縮短元件設定與測試時間。
適用於特定晶片組的非信令測試模式與技術也將持續問世，以縮短無線驗證測試時間，除了縮短校驗時間外，這些技術還須克服無線驗證測試的種種挑戰。然而，晶片組廠商必須先開發出測試模式以供手機製造商使用。隨著晶片組廠商在測試模式中加入越來越多的非信令測試功能，製造測試工程師將可節省更多測試時間。
業界開始採用下一代非信令測試技術
 |
| 圖1 非信令測試的採用與過渡期 |
如前所述，非信令測試模式可有效節省測試時間，而下一代製造測試技術的需求也出現重大改變。由於晶片組廠商與手機製造商分處於不同的非信令測試模式整合階段，因此採用非信令測試技術的步調也不相同。晶片組廠商會先為此測試模式開發功能，並將其特性提供給手機製造商，接著手機製造商必須將這些功能整合入製造測試過程，因此非信令測試流程的是逐步轉移的(圖1)。非信令測試模式的專屬特性，以及後續與製造過程的整合，是無線技術供應鏈中相當獨特的現象。快速序列非信令測試是所有手機製造商的目標，因為該技術可節省最多成本，但須選擇合適的測試設備，才能滿足技術需求，並克服新挑戰。
選擇合適非信令測試解決方案
元件測試模式對非信令測試技術的需求驅動新型測試設備的發展。測試廠商必須針對這些測試環境提供合適的工具，以利於非信令測試技術的採用，特別是業者在產品中使用多家廠商的晶片組時。如此一來，測試設備廠商必須滿足不同生產線的測試需求，無論是重複使用既有信令/非信令測試設備，或是導入下一代測試設備。
除了需要合適的測試設備外，信令設計套件也很重要。下一代非信令測試設備使用任意波形檔案將訊號送入元件，改變測試設備提供下鏈訊號的方式，成為研發和製造測試工程師的一大挑戰。
目前有許多訊號建立工具可滿足晶片測試模式需求，以便解決上述問題。這些工具除須為研發工程師提供完整的測試功能，還要為製造工程師提供重要訊號參數與簡單易用的介面，以提高操作靈活性。提供齊備的非信令測試功能的信令設計工具，將可推動業界對非信令測試的採用，並為手機製造商提供更多協助。測試設備廠商可與晶片組廠商和手機製造商合作來共同發展這類軟體套件，以滿足其重要需求。
在研發過程中邁向非信令測試
 |
| 圖2 採用非信令測試過程中的測試設備需求 |
在發展非信令測試流程的初期進行嚴謹設計並發展測試模式，是推動成功的非信令製造測試的要件，此時，非信令測試設備不僅只是一項製造測試設備。為在非信令測試過程中，提供既有測試程序的穩定性與可靠度，則須借助信令測試設備，因為其可建立RF參數的關連性，以確定任何新增的非信令測試模式是否成功。圖2說明從信令測試轉移到非信令測試的過渡期，藉由整合信令試與下一代非信令測試設備，從信令模式轉移至非信令模式將變得容易許多。
為何執行非信令測試仍須使用信令測試設備的幾項重要原因包括，可在設計過程(信令與非信令測試模式之間)與製造測試過程中，為元件RF效能提供可追蹤的參考(量測關聯性)，並可充分比較測試時間與測試效能。搭配信令設備，可作為任意波形設計標準，讓下一代測試設備的接收器測試與下鏈訊號同步，對於需要特定下載連結訊號的非信令元件，這點相當重要。
此外，多年來，主要晶片組廠商與手機製造商與測試廠商合作時，皆使用信令測試設備為測試平台，因此很多測試模式與工具都是據此開發。而生產線上的眾多信令測試設備都很可靠且穩定，若要將其汰換，則須重寫程式碼與重新評估。
儘管在採用非信令測試過程中仍須使用既有的信令測試設備，全功能的專用型非信令測試設備提供強大研發工具，並可在實驗室工作台上進行除錯。這類設備的特色包括可透過前面板按鍵與使用者介面操控設備、可傳回特定格式量測結果的現成應用程式，亦即不須另行開發軟體，單機測試儀便可回傳RF量測結果。新型非信令設備的特色還包括可支援特定格式的頻譜分析儀應用程式，以進行頻譜分析，提供通用的訊號產生器功能，可提供與獨立式訊號產生器一樣的功能，並可針對有問題的序列進行除錯。
隨著業界開始發展非信令元件，靈活的非信令測試解決方案便成珍貴的研發資源，因為業者從研發到製造測試過程中，都可使用相同測試設備，以確保一致性。為讓NCP採用過程更順暢，測試設備廠商必須為客戶提供可同時因應信令、非信令與快速序列非信令測試需求的測試解決方案。
製造過程中整合信令/非信令測試設備
工程師可在製造過程中同時使用既有的信令/非信令，以及下一代非信令測試設備。此階段最重要的工作，是有效整合信令/非信令測試設備與新部署的下一代非信令測試設備，以下將探討如何使用測試設備，測試整合非信令和快速序列非信令測試模式的元件。
| ‧ |
|
| |
不論是現有的信令/非信令測試設備，或是下一代非信令測試設備，都能快速地測試目前的非信令元件，但快速序列非信令元件測試則不然，使用信令測試設備時，必須確實考量是否能因應技術要求，以確保完整的測試相容性。如前所述，隨著使用者對晶片功能與測試速度的要求越來越高，下一代非信令測試設備已遠遠勝過信令測試設備，成為不可或缺的測試設備。 另一個考量是，測試設備能否滿足使用者的測試模式和測試功能需求。在此情況下，直接將現有信令測試設備升級為具有非信令測試功能的設備，可能還比較節省成本。
|
| ‧ |
|
| |
測試快速序列非信令元件時，下一代非信令測試設備可提供最完整的測試範圍。相較之下，現有的信令測試設備無法充分發揮最佳測試效益，因為通常只有下一代非信令測試設備，才支援具備序列功能的非信令測試模式。
 |
| 圖3 測試設備涵蓋範圍與定位 |
此外，下一代非信令測試設備具有較大彈性，可破除信令測試限制，以便在驗證過程中進行靈活的序列測試，例如可消除信令測試的頻段、行動通訊格式、通道、功率範圍及時槽等種種限制。在驗證過程中，下一代非信令測試設備最大的優勢在於，擁有信令測試設備所缺乏的序列測試能力。圖3顯示在製造過程中，非信令測試與快速序列非信令測試設備的定位，以執行驗證測試。
除錯功能可有效解決製造過程中產生的非信令問題。在產線上部署具除錯功能的下一代非信令測試設備有一個好處，就是一旦發現問題，操作人員可用不同方式運用測試設備，例如使用針對特定格式設計的專用RF頻譜分析工具診斷問題，或是找出序列中出問題的部分。操作人員還可透過前面板按鍵輕鬆操控測試設備，並透過螢幕解決RF訊號問題。
|
下一代非信令測試設備重要性日增
專用的非信令測試設備解決方案是推廣新型非信令晶片組的必要設備，以提供更新、更快的測試技術。此外，將下一代非信令測試設備與既有信令測試設備並用也是一種方式，以便驗證新非信令元件的開發成果。
隨著業界開始採用並發展非信令元件，靈活的專用型非信令測試設備將充分滿足未來的測試需求。在研發過程中，單機式測試設備可使用特定格式的工具，以提供工作台測試能力與全面的除錯功能，同時還可在製造過程中解決非信令序列問題。同樣的，單機測試設備的多功能訊號源使其能提供如同獨立訊號產生器一樣的測試功能，執行序列測試時，專用型非信令測試設備還提供特定工具，讓分析儀能夠同時為所有序列提供訊號源。
在製造過程中，既有的信令測試設備可確實測試已整合非信令技術的元件。藉由使用下一代非信令測試設備，非信令測試可提升測試速度。當晶片組整合快速序列非信令測試模式，特別是使用預設的測試序列進行驗證時，則務必使用下一代非信令測試設備測試RF參數。
(本文作者任職於安捷倫)