声明：此帖子仅根据个人理解阐述个人认知，如有相似之处，纯属巧合；如有疑问，欢迎讨论；如果要硬杠，以你为准！
与射频强相关的工具开发只有两个站：A.校准综测; B.耦合
事实上，耦合指标与综合测试基本相同，只是一个测试板端信号座，一个测试天线性能。综合测试将很清楚，对于指标和测试原理，耦合基本上没有什么可说的。如果以后有机会，耦合最多可以谈论模拟和Smith圆图。
好了，废话不多说，还是从AFC来开篇吧！
问题思考:为什么要校准射频电路？
这就是校准的意义！因为组成PCB板材各部件的电气性能不一致，PCB即使是同一批次，也容易受到环境、温度、辐射等因素的影响PCB板，他们的电器一致性还是会存在一定的差异，所以需要进行校准，使得同批次PCB板与板之间的差异最小化，满足出货要求[即满足我国3C指标要求]。
我们如何校准？需要校准什么？
校准的内容主要分为以下几个方面：单单从射频方面来讲[因为本帖主要讨论的是校准综测]，射频参数方面
1. AFC(自动频率控制) 校准
2. RX Pathloss(接收路径损耗) 校准
3. APC校准(自动功率控制)
4. ADC 校准(电池电量和显示电量)
其他方面：主要是音视频，本帖不讨论
1. 屏幕校准
2. Camera 校准
3. 音频校准
4. 功耗校准
5. SIM卡/T卡
6. Others
然后我们可以提出另一个问题：为什么要校准？AFC？校准时间AFC？
要了解频率校准，必须从电路中电元件的工作条件入手：
所有电子元件(有源)要想正常工作，必须有两个条件:激励和振动。
激励:给电子元件源源不断的能源 - 供电。起振：每个元器件都有自己的工作频率，随工作频率的大小不一，其元器件表现出的工作特性和效率也有区别。起振就是为了使器件在短时间内能够达到自己固有的工作频率，使自己能稳定的工作。这就需要使用晶振来作为基频，提供最基准的频率参考。
整个电路是一种有效的工作电路，只有每个部件都能很好地工作。因此，频率是必要条件之一。在进行其他工作之前，必须先校准频率，这就是为什么AFC必须是校准的第一项。因为射频通信是基于频率的，无论是时间还是频分，无论是连续波还是调制波… 只有使用频率正确，后续校准才有意义。既然说到这里，就再拉远一点吧！
电子元件主要分类：有源和无源。
有源设备：指在工厂生产加工过程中改变分子结构的成品，如晶体管、电子管、集成电路等，因为它能产生电子，控制电压、电流、变换（放大、开关、整流、检波、振荡调节等）。特点：信号质量好，性能稳定；但电平是固定的，需要选择合适的输出电平，灵活性差，价格高。一般有源器件datasheet不同的工作电压性能参数会影响不同的工作电压。比较空洞，这里列举一下LNA部分参数： 
无源设备：指电阻器、电容器、电感器等在工厂生产加工过程中不改变分子成分的成品。因为它不产生电子，所以它不能控制和改变电压和电流。特点：无源晶体无电压问题，信号电平根据振动电路确定，可变，同一晶体可适用于各种电压。
正是因为有源和无源设备应用于我们的通信产品电路，它们是我们电路的关键，所以我们需要考虑每个组件对电路的影响。
例如，混频器使用三极管 、现场效应管等有源设备可变频。
好吧，我们把它拉回来，继续说话。AFC。AFC 据我所知(不完全统计，我已经离开射频很多年了)，晶振主要分为以下几类:
A.普通晶体谐振器(Crystal)：由陶瓷/石英材料制成的无源装置利用其压电效应作为具体切割方法的频率基准。
B.普通晶体振荡器：XO（ Crystal Oscillator，晶体振荡器，又称晶体振荡器)，是一种没有任何补偿的晶体振荡器。在给定激励时输出固定的振荡频率。
C.压控晶体振荡器：VCXO，晶体振荡器主要用于锁相环路或频率微调，
D.晶体振荡器的温度补偿：TCXO，晶体振荡器采用补偿晶体频率和温度特性，以满足宽温度范围内稳定性要求的晶体振荡器。一般模拟温度补偿晶体振荡器采用热敏补偿网络，工作温度范围扩大，难以达到指标
E.恒温晶体振荡器：未使用（似乎主要用于特殊行业）
我几年前玩过MTK和Qualcomm主推的晶振都是VCTCXO，也就是说，有压控和温补，但我不知道现在用什么。
晶振工作频率：
以前在大学总听老师说:我们用的基准晶振是32KHZ，事实上，我还没有理解这个32K怎么来的？是32吗？ * 1000Hz？
后来被一个射频兄弟鄙视了(谁叫我上课不懂，一个字？ - 应该)，他告诉我答案:电子电路中使用的实时钟基准频率是:32.768kHz，简称32K。那么32.768kHZ是怎么得到的？
⑴ 作为基准时钟，使用频率必须是整数。例如，如果基准时钟包含1/3HZ，然后我们的电子产品在计算小数位时永远无法消除，导致基准时钟偏差，然后变频到更高的频率，偏差会更严重，所以我们的基准时钟必须是1HZ的整数倍。
⑵ 基准时钟必须是整数分频，每个脉冲变化1bit，如果数据用16bit存储，16bit32768(168)是最大的整数2分频bit范围为0000~FFFF，如果是正弦，应该是-8000~7FFFF)，因为32768=215次方，15次分频后正好是15次HZ时序脉冲。如果不是整数分频，就会不准确，造成累积误差。时间长了，钟自然会越来越远。
⑶ 另一个需要考虑的因素是，固定频率越低，晶体体积越大，频率越高，功耗越大。为了与这两个方面兼容，32768被用作基准频率的折叠方案。我也查资料得到这些内容，可以参考（ 频率越高，功耗越大：瞬时功耗 p = v * I tav，I tav单位时间的平均电流与上下时间的重复频率有关，因此频率越高，功耗越大。动态功耗=瞬时功耗的时间积分±充放电功耗也与重复频率有关 所以频率越高，功耗越大。还有开关管的加热问题。频率越高，损耗越大，温度越高。固定频率越低的晶体体积越大：C = λ * F。）
说到这里，你可能还有另一个问题：是否所有的晶体振动都是32.768kHZ为基准？
实时时钟用32.768kHZ为了准确的基准，其他标称频率可以用于时钟要求较低的场合。普通晶振标称频率为：48kHz、500 kHz、503.5 kHz、1MHz～40.50 MHz等等，特殊要求的晶振频率高达1万 MHz以上，主要看需求，价格不同。
电视遥控器晶体等非标称频率CRB/ZTB、Ja这里不讨论其他基准频率的系列。
你可能还有另一个问题：以手机为例，是否所有的基准时钟都使用32K的晶振呢？
有两个标准，一个是欧洲电信标准，另一个是美国标准。
A.根据欧盟标准，GSM标准选择：由于载频分为8个间隙，每个间隙间隔为4.615ms占用一次信道，每次占用0次.577ms。时隙间隔4.615ms 刚好等于60 / 13ms，我们采用主频为32768的晶振，可以将间隙间隔和频率乘积换算成整数，以免误差基准频率。因此，欧盟最终需要13MHZ倍频是时钟信号，现在欧盟标准的基准时钟是26MHz，这个我记得MTK一篇文件也有详细的介绍。我回头看。
B.因为GSM比CDMA早几年诞生，可以老美就是不买账，一直等到Qualcomm定义的CDMA标准才允许GSM进入美国市场。这样，每个标准都另一个标准：类似于：GSM，CDMA协议规定CDMA数据率都是9.6K因此，倍数Qualcomm所需的基准时钟为9.6k最常用的整数倍是19.2MHz作为主时钟的参考频率。
晶振部分太多了！感觉好像还没有回到主题上。我们来谈谈主时钟谐振频率的计算公式。这几乎是AFC校准原理。
AFC根据制造商的不同算法，内部参考频率计算公式也会有所不同，MTK和Qualcomm有点不同，但一般的方法是一样的。计算大致如下。如果您感兴趣，可以参考晶体振荡器电路原理。在网上找几张图，直接上图会更直接:
晶振频率计算公式：
晶体内部电路图：VCTCXO，可变电阻控制电压，Inverter做变频器
射频使用外观逻辑图：
AFC：Auto Frequency Calibration，自动频率校准。这个校准最终得到的就是频率误差：调频波的瞬间频率对于载波频率的最大偏离量。
为啥要有这项的校准呢？我的理解是有以下两个方面的原因：
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从通信原理的角度来看：因为我们的发射的载波信号往往是低频，所以需要经过调频到高频信号才能把载波通过天线发射出去。在这个调频的过程中，频率从Hz调变到MHz甚至是GHz，如果本振出现1Hz的偏差，到高频的时候就是上百Hz的偏差，偏差比较大，这个时候需要就计算出频率误差。如果误差在允许的范围内，还可以根据NV里面保存的Slope和DAC值（频率计算公式里的指标）把它修复回来；如果误差超出了范围，那么就无能为力了。说明这个基准时钟频率可能本身的差异性就很大，可能要更换本振器件或者重新调校晶振电路了（后面再补充说明下调校晶振的基本原理）。实际上频率误差的大小主要取决于产品所选用的晶振质量，晶振误差与频率误差一致，因此在晶振选型上要将性能与成本折中考虑，这也是射频工程师经过干的活。
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从用户的角度来看：手机接入移动网络之后，需要实时和基站保持同步，在手机的移动过程中，业务小区是不断切换的，由于小区间基站是蜂窝状的，每一个蜂窝使用一组频道，这样不同小区的频率是不同的，为了保证手机在工作过程中，可以顺利的完成小区的切换及同步网络，手机的本振频率必须能够自动调节以和小区网络频率同步，3GPP要求手机和基站之间的通信频率误差不能超过0.1ppm，超过了这个指标，就很容易出现掉话、断线的现象。为了保证能够得到准确的频率切换，必须对手机的晶振电路有一个精确的校准，支持细微的频率变化。
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简单解释一下前面2点提到的晶振电路，我们使用的晶振其最核心的东西就是晶体谐振器。它的原理图我在网上找了一个（下图）。按照高中的电路知识，其实就是一个LC震荡电路。制作原理也很简单，摘抄网上的一段解释给大家：谐振器由晶体薄片加上电极构成。晶体薄片具有正、反压电效应。当薄片的几何尺寸和结构一定时，具有一个固有的机械振动频率。当高频交流电压加于晶片两端时，晶片将随交变信号的变化而产生机械振动，当信号频率与晶片固有振动频率相等时，产生了谐振。
下面来详细的扒一扒AFC校准算法：
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最通用的MTK AFC校准算法。前面已经列出了MTK提供的频率计算公式，实际上就是一个2元一次方程，其实很简单吧！再来讲一讲射频工程师在对这个计算公式的运用：首先需要选取一个固定的信道，就是按照3GPP选取一个理论频率值（譬如GSM900 CH62）；再跟进射频工程师的经验，自己定义一个该频率对应的初始的DAC值(经验值)，这样就初步确认了一个坐标点；然后根据理论频率CH62上下偏移一个固定频率，得到对应的DAC值，这样就算出一个初步的斜率slope。因为理论上理想的频率CH62需要过坐标原点，所以平移Slope直到过坐标原点，重新得到理论频率CH62对应的DAC值。这样就根据得到的Slope和位置精确的算出其它Channel对应的DAC值，然后把slope和DAC值写入NV，AFC校准就算完成了。这是MTK的大致计算过程，Qualcomm的更复杂一些，后面介绍。如果只是对于工具开发，这点能够理解应该就够了。
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如果晶振选择的是比较便宜的材料，如Crystal，它的校准算法和第1点介绍的又有点不一样。因为Crystal是由石英/陶瓷片材料制造，所以首先应该粗校准确定使用的石英/陶瓷片的数量：CAP_ID值。通常该内部的晶片数为0~127。因为你不知道需要使用多少个晶状片，才能使晶振达到谐振。所以在Crystal校准时会扫描不同晶片数量下对应的频偏值，找到最小频偏时的晶片数量为期望的CAP_ID值；然后按照第1步通用算法确定Slope值；再根据Slope值计算频偏为0的那个DAC值为Initial value DAC值。最后可以根据Slope值和Initial value DAC的值精确的计算出不同基准频率对应的AFC OffSet值。这样作为MTK的校准ini文件提供给我们工具进行校准。
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Qualcomm的项目做的不多，如果愿意听我唠叨的就继续往下看，不过完全是个人理解，不一定正确。如果想更好的了解，还是建议跳过这条去看官方版本（我已经作为附件上传了80-nt820-7）。刚开始接触Qualcomm应该使用的就是TCVCXO的频率校准：将电压、温度转换电路模块化，实现输出频率的调变，接口简单，校准精度度比较高，但成本较高。大致的原理图如下
A. 高通的晶振是和PMIC绑定在一起的(距离有一定要求<=3cm)，所以可以通过PMIC作为电源电压的控制。如果距离不够远，势必会导致PMIC供电不断的产生热量，导致整个PCB温度升高，影响AFC的校准精度。这也从侧面反馈了为啥AFC必须要最先校准。
B. 在XTAL的输出端连接着热敏电阻，识别被测试的温度，然后把这个温度变化值引入XO的校准算法和FT曲线参与XO的校准计算，得到精确的校准结果。
C. 晶振旁边的热敏电阻距离热源越远越好，这个需要射频和LayOut在刚开始的时候就沟通清楚。
D. 热敏电阻的VDD应该单独使用，避免共享形成回路引入噪声，在电路上应该走差分的方式。
TCVCXO的频率校准算法：
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XO校准与本振、电压、温度都相关，一般未校准的DUT频偏在基准频率19.2MHz *（50± 7）PPM级别。这个频偏范围太大了，需要把频偏校准到合理的区间范围内(2PPM)，所以我们就需要对XO粗校，用拟合曲线的方程式模拟芯片的真实使用场景，这条曲线就是两个维度上的（X轴是温度，Y轴是频偏，图示见下页）一个三次方程：
t0是参考温度，通常设置为30°C
C0可以通过粗调大体得出：认为当前粗调的温度大体为标准温度t0，t = t0(约等于30°C)时，可以测出C0。
C1是表征当前曲线线性变化的斜率值，通过细调时可以得出。
C2值约等于0
C3很小，在计算C0和C1时可以忽略不计，大概在(10e-5 ppm/oC)^3数量级
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粗校（coarse tune）：通过配置综测仪按照指定频点的频率发射功率，向DUT发送指令通知DUT进行校准XO， DUT会根据总线控制电容片的开/关遍历频偏，确定频偏值在19.2MHz * 2 ppm级别合理区域范围的电容片的值。其实coarse tune主要就是为了能够确定C0值，这时候，C2约等于0，C3忽略不计，那么上面的等式基本也就是一个一元一次方程式:f(t) ≈ C1(t1 - t0) + C0。
这里需要注意一下粗调的条件：温度应该 <=45°C，否则可能会影响C0的准确性，准确的应该是t0在环境温度30oC左右进行；PMIC供电电压越稳定越好；需要在DUT板端未升温前做校准。
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精校准(Fine Cal)：主要是为了能够更准确的计算频率误差(实际主要是确定校准公式中的C1参数值)，它对于FT曲线斜率的影响至关重要( 也使FT曲线更精准)。主要的做法是
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通过DUT不断的在高功率下工作发热，使得整个晶振的温度至少上升0.5°C(至少0.2，通常要求1)。然后通过测量小范围的温升导致的频率误差，更精确的计算出FT曲线的线性拟合和频率-温度关系。
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根据精校准可以比较准备的确定C1的值，这样就可以把精度从2PPM进一步的缩减。
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TCVCXO的频率校准：Fine Cal（精校准）
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因为C2的值通过二次微分约等于0，所以可以忽略。
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C3主要是考虑在极限温度下的测试修正指标，手机通常测试的温度范围：15~50°C。通常在手机的生产过程中不考虑进行校准(除非有向军工这样的特殊要求)，大多数都是参考原厂给出的不同温度曲线下对应的修正值进行修正。
C0对曲线拟合的影响
C1对曲线拟合的影响
C3对曲线拟合的影响
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使用QSPR进行xo校准的配置示意图：
主要流程如下：（注意不同的制式的校准流程不太一样）
整个AFC的校准基本就说完了，欢迎大家纠正和补充！
补充一定材料：晶振的选型和QRCT手动进行XO校准，个人觉得对大家有帮忙，分享给大家