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
 |
| 圖1 智慧型手機所含功能 |
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)。
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)。
 |
| 圖2 無線技術演進示意圖 |
利用這項技術，服務供應商可匯聚其頻譜中較小的區塊，以形成寬頻更寬的通道。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：
 |
| 圖3 信令與非信令測試比較 |
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)命令而改變模式化的時間，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。
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。
整合式測試系統結合PXI/模組化優勢
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。
 |
| 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。
(本文作者任職於安捷倫)