手機製造商對可滿足艱難測試要求的解決方案需求大增。隨著智慧型手機對於品質、功能及上市時程的要求提升，製造商需要更精確、快速、低成本且易於擴充的測試解決方案，以加速測試與驗證工作，確保產品品質。
自從亞歷山大．格拉漢姆．貝爾(Alexander Graham Bell)說出一句經典名言：「華生先生，請來這裡(Mr. Watson, come here.)。」電話就此誕生。從那一刻至今，我們已經走過一段漫長的路。
現今的智慧型手機、平板電腦和相關智慧型裝置的簡易操作，讓消費者感受不到創造「連天下」的裝置，其背後的複雜過程。
隨著其他消費性電子裝置仍不斷增加複雜性與功能，智慧型手機的複雜結構已完全在使用者面前隱形；同時，「我什麼時候能夠升級」也變成使用者常出現的口頭禪。在這種環境中，所需的快節奏和大產量，增添了行動裝置的測試複雜度，促使業者必須重新考量傳統的測試方法。
創新功能需求為市場驅動主力
消費者對手機以及更大網路容量的需求與日俱增。如今的手機全面整合了高品質相機、音樂視訊播放器、觸控螢幕，以及高解析度顯示器等各種元件與功能。
據估計，一般手機使用者平均每2年升級其裝置一次，藉以獲得全新與改良的功能，這些功能往往與撥打、接聽電話完全無關。此現象使得製造商面臨極大壓力，因為他們必須縮短產品上市時間，同時還須顧及手機品質。
消費者有所不知的是，為了確保這些裝置符合當今智慧型手機使用者的服務期待，射頻(RF)技術已有重大的進展(圖1)。
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| 圖1 無線技術演進示意圖 |
目前，先進長程演進計畫(LTE-Advanced)載波聚合技術是最新的技術演進，可用來在網際網路或雲端與行動裝置間，建立更大的頻寬通道(圖2)。
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| 圖2 載波匯聚技術係使用數個頻寬較窄的通道來建立一個頻寬較寬的通道。 |
利用這項技術，服務供應商可匯聚其頻譜中較小的區塊，以形成頻寬更寬的通道。LTE-Advanced最多可將五個20MHz區塊，匯聚成一個有效的100MHz通道。
符合性測試可及早發現問題
消費者對於手機的抱怨中，電池壽命短通常名列前茅。隨著手機日益輕薄短小，採用高解析度顯示器，同時還不斷增加極耗電的功能，電池壽命承受明顯的壓力。在設計階段，工程師不再只針對通話時間測試電池壽命；更重要的是，要知道對於各種類型的使用者之電池壽命有多長。不論是青少年、父母、商務人士或者大量的數據使用者，各族群都有數據、語音、簡訊和行動性等不同的耗電模式，因此在設計階段時就須針對每一種使用模式進行測試，以便在手機量產之前解決所有電池壽命問題。
符合性測試可確保手機設計能符合針對其設計的標準。在整個設計過程中的不同階段，此測試使用專門的符合性和符合性先期測試設備進行，以確保任何問題都能被發現並及早處理。當設計完成後，該手機通常會由第三方認證，藉此符合所需的標準。
非信令測試加速裝置功能校驗
完成符合性測試後，生產時所須的測試主要集中在兩個關鍵領域，分別是最終裝置的校驗，與裝置的驗證。這些測試都是針對特定關鍵項目，在給定的電源設定和通道配置範圍內進行，以下為測試內容：
執行各個測試並不費時，但還須將進行測試的格式數量和通道數(或頻段數)相乘並加總，若採用最新的非信令製造測試流程(圖3)，則可節省所有與建立通話並根據基地台(BTS)命令而改變模式的時間，讓複雜裝置測試對產量所造成的影響降至最低。非信令測試的另一個好處是，可使用平價的測試設備，因為毋須重複BTS的功能。
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| 圖3 信令與非信令測試比較 |
測試手機的新功能，例如藍牙(Bluetooth)和無線區域網路(WLAN)，同樣會延長測試時間。單獨的量測應用軟體，讓製造商能夠選擇所需測試的模組，並僅對必要功能進行測試；等到未來測試需求成長時，也可輕易加入新的量測應用軟體。為了確保測試效率，量測工程師須盡可能減少任何非用於測試的時間。非信令測試解決方案與專為特定技術量身打造的應用軟體，可提供單次擷取多次量測(SAMM)功能，如此有助於確保此一目標的實現。
非信令測試有一項重要要求，即須能直接控制DUT。如果無線裝置所使用的無線模組是由其他廠商設計和製造，很重要的一點是，必須能夠存取元件中的正確層級，以便享受非信令測試所能節省的時間和成本。非信令測試解決方案供應商，通常與晶片組製造商緊密合作，確保晶片組供應商的工具可支援測試裝置；或者，有時候是由測試設備製造商直接提供工具，以便對晶片組進行必要的控制。
結合PXI/模組化優勢 整合式測試系統受矚目
隨著LTE-Advanced、載波聚合等新技術的快速進展，加上新格式如WLAN、Bluetooth和全球導航衛星系統(GNSS)接收器的推陳出新，各種行動裝置的測試挑戰也節節攀升。新式快速排序測試技術，可將更複雜的例行測試載入DUT，並以高速測試儀快速擷取資料，以盡可能縮短測試時間，或避免測試時間的延長。此外，多載波(無論是循序或平行進行)及多重輸入多重輸出(MIMO)元件的測試，使得製造商必須費盡心力，才能讓量產的高品質產品得以順利出貨。縱觀這些變化，智慧型行動裝置製造商將須持續滿足日益艱難的目標，和更嚴格的時程壓力。
為確保將來能有效達成此目標，製造商必須依賴易於擴充，並具備速度、準確度和密度優勢(在給定尺寸下支援的同等測試儀數量)的測試解決方案，以便加快生產新產品，並以符合成本效益的方式全面進行量產。其他出色的測試儀解決方案特點，還包括原始速度和先進的測試排序能力，以便跟上新興裝置內嵌的快速排序功能的步伐。
一套好的測試解決方案是建構於模組化架構，例如採用PXI架構的測試儀(圖4)，此解決方案可在需要時，分別將電腦和RF儀器升級，因為它們的發展步調並不相同。在製造環境中，穩健的測試解決方案也是一大關鍵要素。整合式測試系統結合PXI和模組化的優點，並提供耐用的專屬連接方式(通常是N型)和穩健的軟體平台，因此可在未來更複雜的智慧型行動裝置測試需求改變時，持續隨之演進。
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| 圖4 整合式模組化PXI無線製造測試儀 |
測試技術將隨手機發展同步演進
智慧型裝置的發展會產生什麼結果，仍未可知，但可以肯定的是，網路容量的需求將持續增加，新裝置上市時程將持續壓縮；而維持高品質的要求，驅使著產業將更多複雜特性，整合入這些裝置。
測試技術和測試解決方案亦將繼續演進，以確保智慧型裝置的開發商和製造商得以縮短產品上市時程，並快速進入量產製造。
(本文作者任職於是德科技)