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射频电路结构和工作原理

一、射频电路组成和特点：

普通手机射频电路由接收通路、发射通路、本振电路三大电路组成。其主要负责接收信号解调；发射信息调制。早期手机通过超外差变频（手机有一级、二级混频和一本、二本振电路），后才解调出接收基带信息；新型手机则直接解调出接收基带信息（零中频）。更有些手机则把频合、接收压控振荡器（RX —VCO ）也都集成在中频内部。

RXI-P RXI-N 900M RXQ-P RXQ-N

1800M

VCC 频率取样 13M

CLK 功 DAT 率 RST 样取发射频率取样信号

TXI-P TXI-N 射频电压

TXQ-P

TXQ-N

等级

（射频电路方框图）

1、接收电路的结构和工作原理：

接收时，天线把基站发送来电磁波转为微弱交流电流信号经滤波，

天线开关

接收解调

频率

合成

R X VCO

鉴相

调制

功率放大器 TX VCO

功控

分频

发射互感器

高频放大后，送入中频内进行解调，得到接收基带信息（RXI-P 、RXI-N 、RXQ-P 、RXQ-N ）；送到逻辑音频电路进一步处理。 1、该电路掌握重点: （1）、接收电路结构。（2）、各元件的功能与作用。 (3)、接收信号流程。电路分析: （1）、电路结构。

接收电路由天线、天线开关、滤波器、高放管（低噪声放大器）、中频集成块（接收解调器）等电路组成。早期手机有一级、二级混频电路，其目的把接收频率降低后再解调(如下图)。

900M

1800M

SYN-VCC

频率取样 13M SYN-CLK SYN- DAT SYN- RST

（接收电路方框图）

（2）、各元件的功能与作用。 1)、手机天线：

结构：（如下图）

由手机天线分外置和内置天线两种；由天线座、螺线管、塑料封套

天线开关

接收解调

频率

合

成

R X VCO

CPU （音频）

分频

数字

处理音频放大

组成。

塑料封套螺线管天线座微带电感

（外置天线）（内置天线）

作用：

a)、接收时把基站发送来电磁波转为微弱交流电流信号。

b)、发射时把功放放大后的交流电流转化为电磁波信号。

2)、天线开关：

结构：（如下图）

手机天线开关（合路器、双工滤波器）由四个电子开关构成。

900M收 1800M收GSM收 PCS收

900M收控 1800M收控

900M发控 1800M发控GSM发控 PCS发控

900M发入 1800M发入GSM发入 PCS发入

（图一）（图二）

作用：其主要作用有两个：

a）、完成接收和发射切换；

b）、完成900M/1800M信号接收切换。

逻辑电路根据手机工作状态分别送出控制信号（GSM-RX-EN；DCS-

RX-EN；GSM-TX-EN；DCS- TX-EN），令各自通路导通，使接收和发射信号各走其道，互不干扰。

由于手机工作时接收和发射不能同时在一个时隙工作（即接收时不发射，发射时不接收）。因此后期新型手机把接收通路的两开关去掉，只留两个发射转换开关；接收切换任务交由高放管完成。

3）、滤波器：

结构：手机中有高频滤波器、中频滤波器。

作用：

其主要作用：滤除其他无用信号，得到纯正接收信号。后期新型手机都为零中频手机；因此，手机中再没有中频滤波器。

4）、高放管（高频放大管、低噪声放大器）：

结构：手机中高放管有两个：900M高放管、1800M高放管。都是三极管共发射极放大电路；后期新型手机把高放管集成在中频内部。

900M

中频

1800M

（高频放大管供电图）

作用：

a）、对天线感应到微弱电流进行放大，满足后级电路对信号幅度的需求。

b）、完成900M/1800M接收信号切换。

原理：

a）、供电：900M/1800M两个高放管的基极偏压共用一路，由中频同

时路提供；而两管的集电极的偏压由中频CPU 根据手机的接收状态命令中频分两路送出；其目的完成900M/1800M 接收信号切换。

b ）、原理：经过滤波器滤除其他杂波得到纯正935M-960M 的接收信号由电容器耦合后送入相应的高放管放大后经电容器耦合送入中频进行后一级处理。 5）、中频（射频接囗、射频信号处理器）：结构：

由接收解调器、发射调制器、发射鉴相器等电路组成；新型手机还把高放管、频率合成、26M 振荡及分频电路也集成在内部（如下图）。 900M 接收入接收基带 1800M 接收入压控26M 晶体频合时钟频合数据 13M 输出频合复位发射中频发射基带

作用： a ）、内部高放管把天线感应到微弱电流进行放大。 b ）、接收时把935M-960M （GSM ）的接收载频信号(带对方信息)与本振信号（不带信息）进行解调，得到67.707KHZ 的接收基带信息。 c ）、发射时把逻辑电路处理过的发射信息与本振信号调制成发射中频（后述）。 d ）、结合13M/26M 晶体产生13M 时钟（参考时钟电路）。

解调分频

调制鉴相频

合分

频

振荡分

频放

大

e ）、根据CPU 送来参考信号，产生符合手机工作信道的本振信号（后述）。 (2)、接收信号流程。（参照零中频手机）

手机接收时，天线把基站发送来电磁波转为微弱交流电流信号，经过天线开关接收通路，送高频滤波器滤除其它无用杂波，得到纯正935M-960M （GSM ）的接收信号，由电容器耦合送入中频内部相应的高放管放大后，送入解调器与本振信号（不带信息）进行解调，得到67.707KHZ 的接收基带信息（RXI-P 、RXI-N 、RXQ-P 、RXQ-N ）；送到逻辑音频电路进一步处理。

2、发射电路的结构和工作原理：

发射时，把逻辑电路处理过的发射基带信息调制成的发射中频，用TX-VCO 把发射中频信号频率上变为890M-915M （GSM ）的频率信号。经功放放大后由天线转为电磁波辐射出去。该电路掌握重点: （1）、电路结构。（2）、各元件的功能与作用。 (3)、发射信号流程。电路分析: （1）、电路结构。

发射电路由中频内部的发射调制器、发射鉴相器；发射压控振荡器（TX-VCO ）、功率放大器（功放）、功率控制器（功控）、发射互感器等电路组成。（如下图）

VCC 频率取样

13M CLK 功 DAT

频率合成

R X VCO

分频

发射互感器天线开关

率 RST 样取发射频率取样信号

TXI-P TXI-N 射频电压

TXQ-P

TXQ-N

等级

（发射电路方框图）

（2）、各元件的功能与作用。 1）、发射调制器：结构：

发射调制器在中频内部，相当于宽带网络中的MOD 。作用：

发射时把逻辑电路处理过的发射基带信息（TXI-P ；TXI-N ；TXQ-P ；TXQ-N ）与本振信号调制成发射中频。 2）、发射压控振荡器（TX-VCO ）：结构：

发射压控振荡器是由电压控制输出频率的电容三点式振荡电路；在生产制造时集成为一小电路板上，引出五个脚：供电脚、接地脚、输出脚、控制脚、900M/1800M 频段切换脚。当有合适工作电压后便振荡产生相应频率信号。作用：

把中频内调制器调制成的发射中频信号转为基站能接收的890M-915M （GSM ）的频率信号。原理：

众所周知，基站只能接收890M-915M （GSM ）的频率信号，而中频调

鉴相

调制

功率放大器 TX VCO

功控

制器调制的中频信号（如三星发射中频信号135M）基站不能接收的，因此，要用TX-VCO把发射中频信号频率上变为890M-915M（GSM）的频率信号。

当发射时，电源部分送出3VTX电压使TX-VCO工作，产生890M-915M （GSM）的频率信号分两路走： a）、取样送回中频内部，与本振信号混频产生一个与发射中频相等的发射鉴频信号，送入鉴相器中与发射中频进行较；若TX-VCO振荡出频率不符合手机的工作信道，则鉴相器会产生1-4V跳变电压（带有交流发射信息的直流电压）去控制TX-VCO内部变容二极管的电容量，达到调整频率准确性目的。b）、送入功放经放大后由天线转为电磁波辐射出去。

从上看出：由TX-VCO产生频率到取样送回中频内部，再产生电压去控制TX-VCO工作；刚好形成一个闭合环路，且是控制频率相位的，因此该电路也称发射锁相环电路。、

3）、功率放大器（功放）：

结构：

目前手机的功放为双频功放（900M功放和1800M功放集成一体），分黑胶功放和铁壳功放两种；不同型号功放不能互换。

作用：

把TX-VCO振荡出频率信号放大，获得足够功率电流，经天线转化为电磁波辐射出去。

值得注意：功放放大的是发射频率信号的幅值，不能放大他的频率。

功率放大器的工作条件：

a）、工作电压（VCC）：手机功放供电由电池直接提供（3.6V）。

b）、接地端（GND）：使电流形成回路。

c）、双频功换信号（BANDSEL）：控制功放工作于900M或工作于1800M。

d）、功率控制信号（PAC）：控制功放的放大量（工作电流）。

e）、输入信号（IN）；输出信号（OUT）。

4）、发射互感器：

结构：两个线径和匝数相等的线圈相互靠近，利用互感原理组成。

作用：把功放发射功率电流取样送入功控。

原理：当发射时功放发射功率电流经过发射互感器时，在其次级感生与功率电流同样大小的电流，经检波（高频整流）后并送入功控。

5）、功率等级信号：

所谓功率等级就是工程师们在手机编程时把接收信号分为八个等级，每个接收等级对应一级发射功率（如下表），手机在工作时，CPU根据接的信号强度来判断手机与基站距离远近，送出适当的发射等级信号，从而来决定功放的放大量（即接收强时，发射就弱）。

附功率等级表：

接收等级0 1 2 3 4 5 6 7

发射等级（mw）603 603 603 250 100 40 16 6．8

6）、功率控制器（功控）：

结构：为一个运算比较放大器。

作用：把发射功率电流取样信号和功率等级信号进行比较，得到一个合适电压信号去控制功放的放大量。

原理：当发射时功率电流经过发射互感器时，在其次级感生的电流，经检波（高频整流）后并送入功控；同时编程时预设功率等级信号也送入功控；两个信号在内部比较后产生一个电压信号去控制功放的放大量，使功放工作电流适中，既省电又能长功放使用寿命（功控电压高，功放功率就大）。

(3)、发射信号流程。

当发射时，逻辑电路处理过的发射基带信息（TXI-P；TXI-N；TXQ-P；TXQ-N），送入中频内部的发射调制器，与本振信号调制成发射中频。而中频信号基站不能接收的，要用TX-VCO把发射中频信号频率上升为890M-915M（GSM）的频率信号基站才能接收。当TX-VCO工作后，产生890M-915M（GSM）的频率信号分两路走：

a）、一路取样送回中频内部，与本振信号混频产生一个与发射中频相等的发射鉴频信号，送入鉴相器中与发射中频进行较；若TX-VCO振荡出频率不符合手机的工作信道，则鉴相器会产生一个1-4V跳变电压去控制TX-VCO内部变容二极管的电容量，达到调整频率目的。

b）、二路送入功放经放大后由天线转化为电磁波辐射出去。为了控制功放放大量，当发射时功率电流经过发射互感器时，在其次级感生的电流，经检波（高频整流）后并送入功控；同时编程时预设功率等级信

号也送入功控；两个信号在内部比较后产生一个电压信号去控制功放的放大量，使功放工作电流适中，既省电又能长功放使用寿命。

3、本振电路的结构和工作原理：（本机振荡电路、锁相环电路、频率合成电路）

该电路产生四段不带任何信息的本振频率信号（GSM-RX ；GSM-TX ；DCS-RX ；DCS-TX ）；送入中频内部，接收时对接收信号进行解调；发射时对发射基带信息进行调制和发射鉴相。该电路掌握重点: （1）、电路结构。（2）、各元件的功能与作用。 (3)、本振电路工作原理。电路分析: （1）、电路结构。手机本振电路有四种电路结构： a ）、由频率合成集成块、接收压控振荡器（RX-VCO ）、13M 基准时钟、预

设频率参考数据（SYN-DAT ；SYN-CLK ；SYN-RST ；SIN-EN ），组成（早期手机多用；如下图）。一本振频率取样 SYN-VCC SYN-VCC

13M 时钟 SYN-CL 控制电压频率输出

SYN-DAT

SYN-RST 二本振频率取样

SYN-VCC

频率输出

控制电压

频率

合成集成块一本VCO

二本

VCO

b ）、把频率合成集成块集成在中频内部，结合外接RX-VCO 组成（中期机、

诺基亚机多用；(如下图)

一本振频率取样 SYN-VCC SYN-VCC 13M 时钟 SYN-CLK 控制电压频率输出

SYN-DAT SYN-RST 二本振频率取样 SYN-VCC

控制电压频率输出 c ）、把频率合成集成块、接收压控振荡器（RX-VCO ）集成一体，称本振

集成块或本振舐IC （中期机、三星机多用；如下图）。控制电压

SYN-VCC SYN-VCC 13M 时钟

SYN-CLK 控制电压频率输出

SYN-DAT SYN-RST 二本振频率取样

SYN-VCC

控制电压频率输出控制电压 d ）、把频率合成集成块、接收压控振荡器（RX-VCO ）集成在中频内部（新

本振集成块一本

VCO 二本

VCO

中

频集成块

频率合成成集块

一本

VCO 二本

VCO

频

率

合

成成

集块

型机、杂牌机多用；如下图）。

900M 接收入接收基带 1800M 接收入压控26M 晶体频合时钟频合数据 13M 输出

频合复位

发射中频

发射基带

值得注意：无论采用何种结构模式，只是产生的频率不同；其工作原理，产生的频率信号的走向和作用都一样的。（2）、各元件的功能与作用。 a ）、接收压控振荡器（RX-VCO ）：

与TX-VCO 的结构和工作原理一样；与TX-VCO 不同的是：TX-VCO 产生两个频率段，只参与发射；而RX-VCO 产生四个频率段，既参与接收又参与发射；两个VCO 不能互换。 b ）、频率合成集成块：

为一个比较运算放大器；把RX-VCO 产生频率取样信号、预设频率参考数据在内部进行比较，并以13M 基准时钟为参考，产生1-4V 跳变电压（纯直流电压）去控制RX-VCO 振荡出准确本振频率目的。 c ）、预设频率参考数据：

即工程师在设计手机时，根据手机在不同信道（GSM 手机为124个）上工作时所需要的本振频率标准预先设定好，列成数据表；并寄存在字库内。即CPU 送出的频合时钟（SYN-CLK ）；频合数据（SYN-DAT ）；频合复位（ SYN-RST ）；频合启动（SIN-EN ）。

中频集成块解调

分频

调制

鉴相频合合成电路

分频

振荡分频放大

(3)、本振电路工作原理。

手机正常开机后，电源部分送出频合电源使本振电路工作，此时RX-VCO振荡出本振频率信号分两路走：

1）、把本振频率取样送入频率合成集成块内，与预设频率参考数据在内部进行比较；并以13M基准时钟为参考，产生1-4V跳变电压，去控制RX-VCO内部变容二极管的电容量，调整输出频率，使RX-VCO振荡出符合手机工作信道所需的本振频率（俗称微调）。

2）、本振频率送入中频内部，经分频后又分三路：

a）、接收时本振频率送入接收解调器对接收信号进行解调（即本振频率与接收频率这两个大小相等，相位相反频率信号进行搬移和抵消；剩余对方送来的信息）。

b）、发射时本振频率送入发射调制器，对逻辑电路送来的发射基带信息（TXI-P；TXI-N；TXQ-P；TXQ-N），调制发射中频（即把发射信息叠加在本振频率上）。

C）、发射时，把TX-VCO产生频率取样送回中频内部，与本振频率混频，产生一个与发射中频频率相等的发射鉴频信号。

900M/1800M本振频率转换由CPU送出双频功换信号（BANDSEL）来控制（俗称粗调）。

从上看出：由RX-VCO产生频率到取送入频率合成集成块内部，再产生电压去控制RX-VCO工作；刚好形成一个闭合环路，且是控制频率相位的，因此该电路也称锁相环电路。、

从频合电路工作原理看，本振频率与接收频率要同步（同一工作信道）手机才有信号。CPU如何判定手机工作信道？原来当手机开机后，CPU送出900M/1800M两系统所有工作信道所需的SYN-DAT、SYN-CLK、SYN-RST、SIN-EN令RX-VCO产生所有本振频率，遂一送入中频内部与接收频率进行对接，直到逻辑电路接到基带信息为止。并锁定在该信道上，因此，手机找网是漫长过程。

射频电路的设计原理及应用

射频电路的设计原理及应用普通手机射频电路由接收通路、发射通路、本振电路三大电路组成。其主要负责接收信号解调；发射信息调制。早期手机通过超外差变频（手机有一级、二级混频和一本、二本振电路），后才解调出接收基带信息；新型手机则直接解调出接收基带信息（零中频）。更有些手机则把频合、接收压控振荡器（RX—VCO）也都集成在中频内部。射频电路方框图一、接收电路的结构和工作原理接收时，天线把基站发送来电磁波转为微弱交流电流信号经滤波，高频放大后，送入中频内进行解调，得到接收基带信息（RXI-P、RXI-N、RXQ-P、RXQ-N）；送到逻辑音频电路进一步处理。 1、该电路掌握重点（1）、接收电路结构。（2）、各元件的功能与作用。（3）、接收信号流程。 2、电路分析（1）、电路结构。接收电路由天线、天线开关、滤波器、高放管（低噪声放大器）、中频集成块（接收解调器）等电路组成。早期手机有一级、二级混频电路，其目的把接收频率降低后再解调(如下图)。接收电路方框图

（2）、各元件的功能与作用。 1)、手机天线：结构：（如下图）由手机天线分外置和内置天线两种；由天线座、螺线管、塑料封套组成。作用： a)、接收时把基站发送来电磁波转为微弱交流电流信号。 b)、发射时把功放放大后的交流电流转化为电磁波信号。 2)、天线开关：结构：(如下图)手机天线开关（合路器、双工滤波器）由四个电子开关构成。图一、图二作用：其主要作用有两个： a）、完成接收和发射切换； b）、完成900M/1800M信号接收切换。逻辑电路根据手机工作状态分别送出控制信号（GSM-RX-EN；DCS- RX-EN；GSM-TX-EN；DCS- TX-EN），令各自通路导通，使接收和发射信号各走其道，互不干扰。由于手机工作时接收和发射不能同时在一个时隙工作（即接收时不发射，发射时不接收）。因此后期新型手机把接收通路的两开关去掉，只留两个发射转换开关；接收切换任务交由高放管完成。 3）、滤波器：结构：手机中有高频滤波器、中频滤波器。作用：其主要作用：滤除其他无用信号，得到纯正接收信号。后期新型手机都为零中频手机；因此，手机中再没有中频滤波器。 4）、高放管（高频放大管、低噪声放大器）：结构：手机中高放管有两个：900M高放管、1800M高放管。都是三极管共发射极放大电路；后期新型手机把高放管集成在中频内部。

射频电路设计理论与应用答案

射频电路设计理论与应用答案【篇一：《射频通信电路设计》习题及解答】书使用的射频概念所指的频率范围是多少？解：本书采用的射频范围是30mhz~4ghz 1.2列举一些工作在射频范围内的电子系统，根据表1-1判断其工作波段，并估算相应射频信号的波长。解：广播工作在甚高频（vhf）其波长在10~1m等 1.3从成都到上海的距离约为1700km。如果要把50hz的交流电从成都输送到上海，请问两地交流电的相位差是多少？解： 8??f?3?1?0.6???4km 1.4射频通信系统的主要优势是什么？解： 1.射频的频率更高，可以利用更宽的频带和更高的信息容量 2.射频电路中电容和电感的尺寸缩小，通信设备的体积进一步减小 3.射频通信可以提供更多的可用频谱，解决频率资源紧张的问题 4.通信信道的间隙增大，减小信道的相互干扰等等 1.5 gsm和cdma都是移动通信的标准，请写出gsm和cdma的英文全称和中文含意。（提示：可以在互联网上搜索。）解： gsm是global system for mobile communications的缩写，意为全球移动通信系统。 cdma英文全称是code division multiple address,意为码分多址。???4???2?k?1020k??0.28333 1.6有一个c=10pf的电容器，引脚的分布电感为l=2nh。请问当频率f为多少时，电容器开始呈现感抗。解： ?wl?f??1.125ghz2 既当f=1.125ghz0阻抗，f继续增大时，电容器呈现感抗。

1.7 一个l=10nf的电容器，引脚的分布电容为c=1pf。请问当频率f 为多少时，电感器开始呈现容抗。解：思路同上，当频率f小于1.59 ghz时，电感器呈现感抗。 1.8 1）试证明（1.2）式。2）如果导体横截面为矩形，边长分别为a和b，请给出射频电阻rrf与直流电阻rdc的关系。解： r??l?s ???l,s对于同一个导体是一个常量 2s??a当直流时，横截面积dc 当交流时，横截面积sac?2?a? 2rdc?a??ac?a?? 661.9已知铜的电导率为?cu ?6.45?10s/m，铝的电导率为?al?4.00?10s/m，金的电导率 6为?au?4.85?10s/m。试分别计算在100mhz和1ghz的频率下，三种材料的趋肤深度。解：趋肤深度?定义为：在100mhz时： cu为2 mm al 为 2.539mm au为 2.306mm 在1ghz时： cu为0.633 mm al 为 0.803mm au为 0.729mm 1.10某个元件的引脚直径为d=0.5mm，长度为l=25mm，材料为铜。请计算其直流电阻rdc和在1000mhz频率下的射频电阻rrf。解： r?s 它的射频电阻 adllrrf?rdc????22?4???? d2???d????0?r?4??10?1?????????7zdf?l?0.123???d? 1.11个电阻的标示分别为：“203”、“102”和“220r”。请问三个电阻的阻值分别是多少？（提示：可以在互联网上查找贴片元件标示的规则）解：

手机电路原理,通俗易懂

第二部分原理篇第一章手机的功能电路 ETACS、GSM蜂窝手机是一个工作在双工状态下的收发信机。一部移动电话包括无线接收机(Receiver)、发射机(Transmitter)、控制模块(Controller)及人机界面部分(Interface)和电源(Power Supply)。数字手机从电路可分为，射频与逻辑音频电路两大部分。其中射频电路包含从天线到接收机的解调输出，与发射的I/Q调制到功率放大器输出的电路；逻辑音频包含从接收解调到，接收音频输出、发射话音拾取(送话器电路)到发射I/Q调制器及逻辑电路部分的中央处理单元、数字语音处理及各种存储器电路等。见图1-1所示从印刷电路板的结构一般分为：逻辑系统、射频系统、电源系统，3个部分。在手机中，这3个部分相互配合，在逻辑控制系统统一指挥下，完成手机的各项功能。图1-1手机的结构框图注：双频手机的电路通常是增加一些DCS1800的电路,但其中相当一部分电路是DCS 与GSM通道公用的。第二章射频系统射频系统由射频接收和射频发射两部分组成。射频接收电路完成接收信号的滤波、信号放大、解调等功能；射频发射电路主要完成语音基带信号的调制、变频、功率放大等功能。手机要得到GSM系统的服务,首先必须有信号强度指示,能够进入GSM网络。手机电路中不管是射频接收系统还是射频发射系统出现故障,都能导致手机不能进入GSM网络。对于目前市场上爱立信、三星系列的手机,当射频接收系统没有故障但射频发射系统有故障时,手机有信号强度值指示但不能入网；对于摩托罗拉、诺基亚等其他系列的手机,不管哪一部分有故障均不能入网,也没有信号强度值指示。当用手动搜索网络的方式搜索网络时,如能搜索到网络,说明射频接收部分是正常的；如果不能搜索到网络,首先可以确定射频接收部分有故障。而射频电路则包含接收机射频处理、发射机射频处理和频率合成单元。第一节接收机的电路结构移动通信设备常采用超外差变频接收机，这是因为天线感应接收到的信号十分微弱,而鉴频器要求的输人信号电平较高,且需稳定。放大器的总增益一般需在120dB以上,这么大的放大量,要用多级调谐放大器且要稳定,实际上是很难办得到的，另外高频选频放大器的通带宽度太宽,当频率改变时,多级放大器的所有调谐回路必须跟着改变，而且要做到统一调谐,

射频PCB注意

PCB设计流程元器件的布局 PCB布线注意事项随着通信技术的发展，手持无线射频电路技术运用越来越广，如：无线寻呼机、手机、无线PDA等，其中的射频电路的性能指标直接影响整个产品的质量。这些掌上产品的一个最大特点就是小型化，而小型化意味着元器件的密度很大，这使得元器件（包括SMD、SMC、裸片等）的相互干扰十分突出。电磁干扰信号如果处理不当，可能造成整个电路系统的无法正常工作，因此，如何防止和抑制电磁干扰，提高电磁兼容性，就成为设计射频电路PCB时的一个非常重要的课题。同一电路，不同的PCB设计结构，其性能指标会相差很大。本讨论采用Protel99SE软件进行掌上产品的射频电路PCB设计时，如果最大限度地实现电路的性能指标，以达到电磁兼容要求。板材的选择印刷电路板的基材包括有机类与无机类两大类。基材中最重要的性能是介电常数εr、耗散因子（或称介质损耗）tanδ、热膨胀系数CET和吸湿率。其中εr影响电路阻抗及信号传输速率。对于高频电路，介电常数公差是首要考虑的更关键因素，应选择介电常数公差小的基材。 PCB设计流程由于Protel99SE软件的使用与Protel98等软件不同，因此，首先简要讨论采用Protel99SE 软件进行PCB设计的流程。 ①由于Protel99SE采用的是工程（PROJECT）数据库模式管理，在Windows99下是隐含的，所以应先键立1个数据库文件用于管理所设计的电路原理图与PCB版图。 ②原理图的设计。为了可以实现网络连接，在进行原理设计之间，所用到的元器件都必须在元器件库中存在，否则，应在SCHLIB中做出所需的元器件并存入库文件中。然后，只需从元器件库中调用所需的元器件，并根据所设计的电路图进行连接即可。 ③原理图设计完成后，可形成一个网络表以备进行PCB设计时使用。 ④PCB的设计。

射频电路结构和工作原理

射频电路结构和工作原理一、射频电路组成和特点：普通手机射频电路由接收通路、发射通路、本振电路三大电路组成。其主要负责接收信号解调；发射信息调制。早期手机通过超外差变频（手机有一级、二级混频和一本、二本振电路），后才解调出接收基带信息；新型手机则直接解调出接收基带信息（零中频）。更有些手机则把频合、接收压控振荡器（RX—VCO）也都集成在中频内部。 RXI-P RXQ-P RXQ-N （射频电路方框图） 1、接收电路的结构和工作原理：接收时，天线把基站发送来电磁波转为微弱交流电流信号经滤波，

高频放大后，送入中频内进行解调，得到接收基带信息（RXI-P、RXI-N、RXQ-P、RXQ-N）；送到逻辑音频电路进一步处理。 1、该电路掌握重点: （1）、接收电路结构。（2）、各元件的功能与作用。 (3)、接收信号流程。电路分析: （1）、电路结构。接收电路由天线、天线开关、滤波器、高放管（低噪声放大器）、中频集成块（接收解调器）等电路组成。早期手机有一级、二级混频电路，其目的把接收频率降低后再解调(如下图)。（接收电路方框图）（2）、各元件的功能与作用。 1)、手机天线：结构：（如下图）

由手机天线分外置和内置天线两种；由天线座、螺线管、塑料封套组成。塑料封套螺线管（外置天线）（内置天线）作用： a)、接收时把基站发送来电磁波转为微弱交流电流信号。 b)、发射时把功放放大后的交流电流转化为电磁波信号。 2)、天线开关：结构：（如下图）手机天线开关（合路器、双工滤波器）由四个电子开关构成。 900M收收GSM 900M收控收控 900M发控GSM 900M发入GSM （图一）（图二）作用：其主要作用有两个： a）、完成接收和发射切换； b）、完成900M/1800M信号接收切换。

手机射频接收功能电路分析

一、接收电路的基本组成移动通信设备常采用超外差变频接收机。这是因为天线感应接收到的信号十分微弱，而鉴频器要求的输入信号电平较高而且稳定。放大器的总增益一般需在120dB以上。这么大的放大量，要用多级调谐放大器且要稳定，实际上是很难办得到的。另外高频选频放大器的通带宽度太宽，当频率改变时，多级放大器的所有调谐回路必须跟着改变，而且要做到统一调谐，这也是难以做到的。超外差接收机则没有这种问题，它将接收到的射频信号转换成固定的中频，其主要增益来自于稳定的中频放大器。手机接收机有三种基本的框架结构：一种是超外差一次变频接收机，一种是超外差二次变频接收机，第三种是直接变频线性接收机。超外差变频接收机的核心电路就是混频器，可以根据手机接收机电路中混频器的数量来确定该接收机的电路结构。 1.超外差一次变频接收机接收机射频电路中只有一个混频电路的称作超外差一次变频接收机。超外差一次变频接收机的原理方框图如图4-1所示。它包括天线电路(ANT)、低噪声放大器(LNA)、混频器(Mixer)、中频放大器(IF Amplifier)和解调电路(Demodula tor)等。摩托罗拉手机接收电路基本上都采用以上电路。超外差一次变频接收机工作过程是：天线感应到的无线蜂窝信号(GSM900频段935,--960MHz或DCSl800频段1805---1880MHz)不断变频，经天线电路和射频滤波器进入接收电路。接收到的信号首先由低噪声放大器进行放大，放大后的信号再经射频滤波器后，被送到混频器。在混频器中，射频信号与接收VCO信号进行混频，得到接收中频信号。中频信号经中频放大后，在中频处理模块内进行RXI／Q解调，解调所用的参考信号来自接收中频VCO。该信号首先在中频处理电路中被分频，然后与接收中频信号进行混频，得到67.707kHz的RXI／Q信号。2.超外差二次变频接收机若接收机射频电路中有两个混频电路，则该机是超外差二次变频接收机。超外差二次变频接收机的方框图：如图4-2所示。与一次变频接收机相比，二次变频接收机多了一个混频器和一个VCO，这个V CO在一些电路中被叫作IFVCO或VHFVCO。诺基亚手机、爱立信手机、三星、松下和西门子等手机的接收电路大多数属于这种电路结构。在图4—1和图4-2中，解调电路部分也有VCO，应注意的是，该处的VCO 信号是用于解调，作参考信号而且该VCO信号通常来自两种方式：一是来自基准频率信号13MHz，另一种是来自专门的中频VCO。超外差二次变频接收机工作过程是：天线感应到的无线蜂窝信号(GSM900频段935~960MHz或DCSl800频段1805—1880MHz)经天线电路和射频滤波器进入接收电路。接收到的信号首先由低噪声放大器进行放大放大后的信号再经射频滤波后被送到第一混频器。在第一混频器中，射频信号接收VCO信号进行混频，得到接收第一中频信号。第一中频信号与接收第二本机振荡信号混频，得到接收第二中频。接收第二本机振荡来自VHFVCO电路。接收第二中频信号经二中频放大后，在中频处理模块内进行RXI／Q解调，解调所用的参考信号来自接收中频VCO。该信号首先在中频处理电路中被分频，然后与接收中频信号进行混频，得到67. 707kHz的RXI／Q信号。 3.直接变频线性接收机

手机各电路原理_射频电路_内容详细,不看后悔

本次培训内容：
手机各级电路原理及故障检修
1，基带电路
发话电路、受话电路、蜂鸣电路、耳机电路、背光电路、马达电路、按键电路、充电电路、开关机电路、摄像电路、蓝牙电路、FM电路、显示电路、SIM卡电路、TF卡电路
2，射频电路
接收电路、发射电路

一、手机通用的接收与发射流程
天线：ANT 声表面滤波器：SAWfilter 低噪声放大器：LNA 功放：PA

手机通用的接收与发射流程
1、信号接收流程：天线接收——天线匹配电路——双工器——滤波（声表面滤波器SAWfilter）——放大（低噪声放大器 LNA）——RX_VCO混频（混频器Mixer）——放大（可编程增益放大器PGA）——滤波——IQ解调（IQ 调制器）——（进入基带部分）GMSK解调——信道均衡——解密——去交织——语音解码——滤波—— DAC——放大——话音输出。

手机通用的接收与发射流程
2、信号发射流程：话音采集——放大——ADC——滤波——语音编
码——交织——加密——信道均衡——GMSK调制—— （进入射频部分）IQ调制（IQ调制器）——滤波—— 鉴相鉴频（鉴相鉴频器）——滤波——TX_VCO混频（混频器Mixer）——功率放大（PA）——双工器—— 天线匹配电路——天线发射。

手机通用的接收与发射流程
3、射频电路原理框图：

二、射频电路的主要元件及工作原理
天线：ANT 声表面滤波器：SAWfilter 低噪声放大器：LNA 功放：PA

射频电路设计原理与应用

本章首先给出了明确的频谱分段以及各段频谱的特点，接着通过一个典型射频电路系统以及其中的单元举例说明了射频通信系统的主要特点。第1节频谱及其应用第2节射频电路概述第2章射频电路理论基础本章将介绍电容、电阻和电感的高频特性，它们在高频电路中大量使用，主要用于：（1）阻抗匹配或转换（2）抵消寄生元件的影响（扩展带宽）（3）提高频率选择性（谐振、滤波、调谐）（4）移相网络、负载等第1节品质因数第2节无源器件特性第3章传输线

射频电路结构和工作原理

射频电路结构和工作原理一、射频电路组成和特点：普通手机射频电路由接收通路、发射通路、本振电路三大电路组成。其主要负责接收信号解调；发射信息调制。早期手机通过超外差变频（手机有一级、二级混频和一本、二本振电路），后才解调出接收基带信息；新型手机则直接解调出接收基带信息（零中频）。更有些手机则把频合、接收压控振荡器（RX —VCO ）也都集成在中频内部。 RXI-P RXI-N 900M RXQ-P RXQ-N 1800M VCC 频率取样 13M CLK 功 DAT 率 RST 样取发射频率取样信号 TXI-P TXI-N 射频电压 TXQ-P TXQ-N 等级（射频电路方框图） 1、接收电路的结构和工作原理：接收时，天线把基站发送来电磁波转为微弱交流电流信号经滤波，天线开关接收解调频率合成 R X VCO 鉴相调制功率放大器 TX VCO 功控分频发射互感器

高频放大后，送入中频内进行解调，得到接收基带信息（RXI-P 、RXI-N 、RXQ-P 、RXQ-N ）；送到逻辑音频电路进一步处理。 1、该电路掌握重点: （1）、接收电路结构。（2）、各元件的功能与作用。 (3)、接收信号流程。电路分析: （1）、电路结构。接收电路由天线、天线开关、滤波器、高放管（低噪声放大器）、中频集成块（接收解调器）等电路组成。早期手机有一级、二级混频电路，其目的把接收频率降低后再解调(如下图)。 900M 1800M SYN-VCC 频率取样 13M SYN-CLK SYN- DAT SYN- RST （接收电路方框图）（2）、各元件的功能与作用。 1)、手机天线：结构：（如下图）由手机天线分外置和内置天线两种；由天线座、螺线管、塑料封套天线开关接收解调频率合成 R X VCO O CPU （音频）分频数字处理音频放大

ADS射频电路设计基础与典型应用

实验报告课程名称：ADS射频电路设计基础与典型应用实验项目名称：交直流仿真分析学院：工学院专业班级：11级信息姓名：学号：1195111016 指导教师：唐加能 2014年12月23 日

预习报告一、实验目的通过本节实验课程进一步熟悉使用ADS 软件，并学会使用ADS 软件进行交直流分析。二、实验仪器电脑，ADS 仿真软件三、实验原理（一）ADS 软件的直流，交流仿真功能 1.直流仿真电路的直流仿真是所有射频有源电路分析的基础，在执行有源电路交流分析、S 参数仿真或谐波平衡仿真等其他仿真前，首先需要进行直流仿真，直流仿真主要用来分析电路的直流工作点。直流仿真元件面板主要包括直流仿真控制器、直流仿真设置控制器、参数扫描计划控制器、参数扫描控制器、节点设置和节点名控件、显示模板控件和仿真测量等式控件，这些面板上的原件经过设置以后既可以提供有源电路单点的直流分析，又可以提供有源电路参数扫描分析。 2.交流仿真交流仿真能获得电路小信号时的多种参数，如电压增益、电流增益、跨导和噪声等。交流仿真执行时，首先对电路进行直流分析，并找到非线性原件的直流工作点，然后将非线性器件在静态工作点附近进行线性化处理，分析小信号在静态工作点附近的输入输出关系。（二）交直流仿真面版与控制原件 1.直流仿真图1中元件面板列出了直流仿真的所有仿真控件。直流仿真控制器（DC ）：直流仿真控制器（DC ）是控制直流仿真的最重要控件，使用直流仿真控制器可以设置仿真的扫描参数和参数的扫描范围等相关参数。直流仿真设置控制器（OPTIONS ）：直流仿真设置控制器主要用

射频电路技术原理及设计电路

全面详解射频技术原理电路及设计电路来源：电子发烧友网作者：bill2016年10月21日21:57 射频（RF）技术—基本介绍 RF（Radio Frequency）技术被广泛应用于多种领域，如：电视、广播、移动电话、雷达、自动识别系统等。专用词RFID（射频识别）即指应用射频识别信号对目标物进行识别。RFID的应用包括： ● ETC（电子收费） ● 铁路机车车辆识别与跟踪 ● 集装箱识别 ● 贵重物品的识别、认证及跟踪 ● 商业零售、医疗保健、后勤服务等的目标物管理 ● 出入门禁管理 ● 动物识别、跟踪 ● 车辆自动锁死（防盗） RF（射频）专指具有一定波长可用于无线电通信的电磁波。电磁波可由其频率表述为：KHz（千赫），MHz（兆赫）及GHz（千兆赫）。其频率范围为VLF（极低频）也即10-30KHz 至EHF（极高频）也即30-300GHz。 RFID是一项易于操控，简单实用且特别适合用于自动化控制的灵活性应用技术，其所具备的独特优越性是其它识别技术无法企及的。它既可支持只读工作模式也可支持读写工作模式，且无需接触或瞄准；可自由工作在各种恶劣环境下；可进行高度的数据集成。另外，由于该技术很难被仿冒、侵入，使RFID具备了极高的安全防护能力。从概念上来讲，RFID 类似于条码扫描，对于条码技术而言，它是将已编码的条形码附着于目标物并使用专用的扫描读写器利用光信号将信息由条形磁传送到扫描读写器；而RFID则使用专用的RFID读写器及专门的可附着于目标物的RFID单元，利用RF信号将信息由RFID单元传送至RFID读写器。

RFID单元中载有关于目标物的各类相关信息，如：该目标物的名称，目标物运输起始终止地点、中转地点及目标物经过某一地的具体时间等，还可以载入诸如温度等指标。RFID 单元，如标签、卡等可灵活附着于从车辆到载货底盘的各类物品。 RFID技术所使用的电波频率为50KHz-5.8GHz，如图一所示，一个最基本的RFID系统一般包括以下几个部份： ● 一个载有目标物相关信息的RFID单元（应答机或卡、标签等） ● 在读写器及RFID单元间传输RF信号的天线 ● 一个产生RF信号的RF收发器（RF transceiver） ● 一个接收从RFID单元上返回的RF信号并将解码的数据传输到主机系统以供处理的读写器。 ● 天线、读写器、收发器及主机可局部或全部集成为一个整体，或集成为少数的部件。不同制造商有各自不同的集成方法。（在以上基本配置之外，还应包括相应的应用软件）射频技术—典型的射频电路射频电路最主要的应用领域就是无线通信，图1为一个典型的无线通信系统的框图，下面以这个系统为例分析射频电路在整个无线通信系统中的作用。

RFID电感耦合方式的射频前端工作原理

IoT的核心技术之一就是RFID，对于RFID的组件RFID读写器和电子标签的工作原理，你了解嘛？其实RFID的两种组件是通过天线进行通信，采用电感耦合的方式进行，接下来我们一起看一看关于RFID 电感耦合方式的射频前端工作原理！总结要点（1）了解线圈的电感和互感的概念。（2）了解串并联谐振电路的概念。（3）RFID读写器的射频前端采用串联谐振电路。（4）RFID电子标签的射频前端采用并联谐振电路。（5）RFID的读写器和电子标签通过电感耦合传输信息。（6）了解负载调制以及功率匹配的概念。概念解析（1）谐振电路，谐振电路能够有选择性的让一部分频率的信号通过，同时衰减通带外的信号。（2）谐振电路参数，我们常用谐振频率、品质因数、输入阻抗和频带宽度等参数进行对谐振电路描述。

（3）谐振频率，也就是外部信号以特定的频率输入谐振电路后使的谐振电路的容抗等于感抗，这个特定的频率就是谐振频率，也称之为工作频率。（4）品质因数，定义为谐振电路的平均储能与功率损耗的比值，我们常用特性阻抗与回路电阻比值表示，故而可知Q因子是一个无量纲参数。串联谐振和并联谐振串联谐振电路并联谐振电路小总结：（1）串联谐振电路和并联谐振电路的谐振频率计算公式一样。（2）串联谐振和并联谐振的电阻R越小，也就是电路损耗越小，那么品质因数就越高，也就是信号的选择性越好，同时频带宽度BW也就越窄。（3）通常实际使用的是有载品质因数，由于外部负载的能量损耗，故而有载品质因数会下降，这是采用计算外部品质因数。

电感耦合电感耦合小总结：（1）RFID读写器和电子标签之间采用电感耦合，读写器通过电感耦合给电子标签提供能量，同时传输信息通信。电感耦合是符合法拉第电磁感应定律。（2）电子标签输出电压的调节，电子标签获取的是交流电压，经过全波整流电路、滤波电路和稳压电路后输出直流温度电压。（3）电子标签通过负载调制的方式向读写器传输数据，也就是负载调制通过对电子标签振荡回路的电参数根据数据流进行调节，进行编码调制传输数据信息。（4）负载调制有电阻负载调制和电容负载调制两种方式，外部负载要使得功率匹配。 RFID射频前端的结构无论是对于RFID的读写器还是RFID的电子标签，其射频前端的结构需要满足要求：（1）RFID读写器和电子标签的天线上的电流和感应电压最大化，使得读写器线圈产生最大磁通，电子标签线圈的感应输出电压最大。（2）功率匹配，读写器最大程度输出能量给电子标签，电子标签最大程度耦合读写器的能量。（3）需要足够的频带宽度BW，使得读写器或者电子标签的信号无失真的传输。

手机layout和射频电路分析

某机型的layout方案以射频器件面为layer1层射频基带 layer1：器件器件 layer2： signal 大部分地址和数据signal、部分模拟线（对应3层是地） layer3： GND 部分走线（包括键盘面以及2层走不下的线）、GND Layer4：带状线需穿过射频的基带模拟控制线(txramp_rf、afc_rf)、音频线、基带主芯片之间的模拟接口线、主时钟线 Layer5： GND GND Layer6：电源层VBAT、LDO_2V8_RF（150mA）、VMEM（150mA）、VEXT（150mA）、VCORE(80ｍA) 、VABB(50ｍA)、VSIM(20ｍA) 、VVCXO（１０ｍA） Layer7： signal 键盘面的走线 Layer8：器件器件二．具体布线要求 1．总原则：布线顺序：射频带状线及控制线（天线处）――基带射频模拟接口线（txramp_rf、afc_rf）――基带模拟线包括音频线与时钟线――模拟基带和数字基带接口线――电源线――数字线。 2. 射频带状线及控制线布线要求 RFOG、RFOD网络为第四层的带状线，线宽为3mil，其上下两层均用地包住，带状线宽度根据实际板材厚度、以及走线长来确定；由于带状线均需打2～7的孔，注意底层在这些孔附近用地包住，并且其他层走线不要离这些孔太近； RX_GSM、RX_DCS、RX_PCS网络为顶层射频接收信号线，线宽走8mil；RFIGN、RFIGP、RFIDN、RFIDP、RFIPN、RFIPP网络为顶层和第二层射频接收信号线，定层线宽走8mil，第二层线宽走4mil； GSM_OUT、DCS_OUT、TX_GSM、TX_DCS/PCS网络为顶层功放输出发射信号线，线宽走12mil 为宜；天线开关输出到测试座、天线触点的顶层信号线ANT_1、ANT_2、ANT_3、ANT，线宽为12mil 为宜。 3. 与射频接口模拟线（走四层） TXRAMP_RF、AFC_RF网络的走线尽量加粗且两边用地线围住，线宽走6mil； QN_RF、QP_RF；IN_RF、IP_RF为两对差分信号线，请线长尽可能相等，且尽可能间距相等，在第四层的走线宽为6mil。 4. 重要的时钟线（走四层） 13MHz的晶体U108以及石英晶体G300部分为噪声敏感电路，其下面请尽量减少信号走线。石英晶体G300的两个端子OSC32K_IN、OSC32K_OUT步线时注意要平行走线，离D300越近越好。请注意32K时钟的输入和输出线一定不能交叉。 SIN13M_RF、CLK13M_IN、CLK13M_T1、CLK13M_T2、CLK13M_IN_X、CLK13M_OUT网络的走线请尽量短，两边用地线围住，走线的相邻两层要求都是地。

射频电路结构和工作原理

射频电路的设计原理及应用

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