手机射频基本原理
BTX培训文档
手机射频基本原理及生产使用手册
简介：
本文对目前公司所做的GSM以及CDMA手机的射频部分原理做了简单介绍，着重于生产所用的校准终测软件的使用，常见问题的分析与解决。阅读本文的时候还可参考另外一篇《G+C项目产线使用手册》。具体的CDMA错误代码还可参考《AMTS_Calibration_Error_Codes_and_Troubleshooting_7_U》
一.GSM：
1．基本通信架构示意图
注：蓝色字体框仅起到标识作用，不代表实际器件；
A．发射通路（TX）
基带送过来的IQ信号进入收发芯片（MT6129）以后进行上变频，将基带信号调制到射频信号，MT6129将此射频信号送出，经过匹配进入PA（SKY77318），放大以后经过匹配到达天线开关（LMSP33AA_695），直接进入RF测试座——天线这一条道路，发射出去。
在发射通路中，由PA对射频信号进行放大，具体放大到多少，取决于APC的电平，APC是给PA提供偏置电压以控制其放大倍数的，由基带进行控制。
天线开关是对通路收发进行控制的器件，发射与接收通路不是同时打开的，由HB_LX以及LB_LX进行时序的控制，打开或者关闭发射以及接收通路。
B．接收通路（RX）
天线接收到空间的GSM信号，通过RF测试座以后进入天线开关，经过匹配进入接收声表面滤波器（RX SAW），进行滤波并且分成差分信号以后，进入收发芯片（MT6129），进行解调，下变频以后形成接收IQ信号，送到基带进行下一步处理。
C．时钟电路
GSM的参考时钟由一颗26MHz的晶振提供，26MHz信号进入收发芯片以后，会经由内部的buffer再送到基带。
3．ATE常用测试项的选择以及说明：
在A TE项目中，会有如下界面：
下面做个简单说明：
在下半部分的图面里，是对配置文件的选择：
Test Setup File Location（Setup file）――选择setup文件，这是最先进行选择的；
会生成对应的database文件）
Config File Location（CFG file）――选择配置文件；
Calibration File Location（ini file）――选择校准用的初始化文件；
Test Report Location――选择终测产生的log文件存放目录；
Report Database Location――选择校准产生的log文件；
Stop condition――建议勾选，这样一旦有某个项目校准失败，A TE就会停下来；
Add Cal Status――必须勾选，否则校准标识位不会被写入；
Fast Power Measurement――不要勾选，否则容易引起错误代码为206的问题；
其他选项根据需要进行勾选；
Band菜单：选择GSM900 Cal以及DCS Cal，表示进行这两个频段的校准；
RX菜单：选择AFC Cal表示进行自动频率校准，选择Pathloss Calibration表示进行接收通路损耗分段补偿校准；
TX菜单：选择SKY APCDC表示对PA的直流偏置电压进行校准，选择SKY（328/318）表示对PA类型进行选择，选择APC Check表示对基准信道的各个功率等级的发射功率进行检测；
Battery/ADC菜单：选择ADC Cal/PSU Ctrl，表示对电源进行程控，并且进行电池校准；
这两个菜单不需要进行勾选；
勾选GSM900以及DCS表示会对这两个频段进行终测；
4．经常出现的校准问题分析：
AFC Calibration Fail = 501
手机AFC（自动频率控制）校准失败。现在GSM的AFC校准是通过接收来进行的，如果AFC校不过去，很大的可能是接收通路出了问题，有几种情况：
a.接收通路不通（可能性较大），检查天线开关、接收SAW、RF测试座方向是否正确，各个器件焊
接是否良好，有没有器件漏贴（包括阻容），整个接收通路焊接情况是否良好；
b.检查26MHz晶振方向是否正确，焊接情况是否良好；
Pathloss Calibration Fail = 502
接收通路补偿校准失败，超出了限定值，一般来说是接收通路性能比较差，有以下几种可能：
a.首先要确认接收SAW是否用对了物料（一般用松下的，murata的也可以，如果是900/1800合成SAW，
那么EPCOS的会很差），方向是否正确，焊接情况是否良好；
b.接收通路的器件是否焊接良好，天线开关、RF测试座以及阻容器件是否焊接良好；
c.射频测试线是否松动；
APC Calibration Fail = 503
APC（自动功率控制）校准失败，有几种可能：
a.PA焊接不良；
b.天线开关焊接不良，或者天线开关本身有问题，导致另外一个频段的功率出不来；
建议将发射通路都检查一下，有没有虚焊情况；
ADC Calibration Fail = 505
自动电压校准失败，有可能是贴的0.22ohm的电阻精度不够，或者焊接不良，可以参看校准值，有必要的话可以适当修改配置文件，找到CFG文件中的下列代码：
[ADC table]
ADC_V1 = 3400
ADC_V2 = 4200
NORMAL_VOLTAGE = 3900
CURRENT_LIMIT = 2000
MAX_BATTERY_ADC_SLOPE = 5550.0
MIN_BATTERY_ADC_SLOPE = 5250.0
可以适当增大MAX_BATTERY_ADC_SLOPE = 5550.0的数值，但是建议不要超过6000；
METAAPP_RF_SELECT_BAND_FAIL = 206
这项错误比较复杂，一般可以先看一下单独校准GSM900以及DCS1800是否有问题，如果有问题，则有可能是发射通路焊接不良，可以看看分别对应的器件有没有虚焊，还有就是天线开关以及相关选择信号的阻容焊接是否良好，天线开关本身是否有问题，可以更换进行试验。
如果分别校准能够通过，那么看看ATE的中，是否勾选了Fast Power Measurement，必须去处这个选项。
5．非信令工具META的简单使用
选择正确的META工具（我们一般使用5.5.0版本），出现下列界面，注意选择正确的串口号，工具项
将手机连上串口线，开机，META显示下列界面：
此时的界面可以用于接收性能的分析：
BAND菜单：可以选择测试频段；
ARFCN菜单：可以选择测试信道；
其他的一般不需要改动。
将GSM的测试座与综测仪相连，使综测仪处于20信道，发射一定的功率值（比如－85dBm），按下Start，显示栏出现如下界面：
如果Ant.Power最后一行显示值与综测仪发射值基本相符，则说明接收通路没有问题，类似的，我们可以来测试其他信道以及其他频段；
发射功能的使用：
在菜单标签中选择TX level and profile选项，出现如下界面：
选择GMSK Level and Ramp setting…，出现如下界面：
点击Upload from flash，使得database里面的数值写进去，此时是GSM900频段，几个重要菜单介绍如下：
TSC菜单可以选择发射时隙，ARFCN菜单可以选择发射信道，PCL表示功率等级，每个PCL对应的PCL DAC 代表对应的PA偏置电压值，如果要选择20信道、PCL5的功率发射，则先将综测仪选择到接收机模式，选
择GSM900频段20信道，在META中点击PCL5――，然后点击Start，如果这个时候综测仪上侦测到功率大致为33dBm，则说明发射通路正常，类似的我们可以其他信道以及其他频段的发射通路性能。
关于综测仪用于非信令的测试，8960与CMU200是有些不同的，具体细节可以在实际使用中掌握。
二．CDMA
1．CDMA基本通信架构示意图
注：蓝色字体框仅起到标识作用，不代表实际器件；
2．射频部分工作原理简述：
A．发射通路（TX）
基带的发射IQ信号（TX IQ）进入收发芯片（GRF6401）以后进行上变频，将基带信号调制到射频信号，内部的放大器将射频信号放大（控制内部放大器增益的就是TX_AGC_ADJ_C），出GRF6401的是差分信号，经过匹配进入TX SAW，进行滤波并且将差分信号合成一路信号，然后进入PA（WS1103），PA将信号再
低电平是高增益。PA输出的是已经放大的射频信号，进入耦合器，分为两路，一路直接进入双工器――RF 测试座——天线这一条道路，发射出去；另外一路衰减15～20dB以后进入检波器，将功率转变为电压信号，然后进入基带进行判断功率是否符合要求，调节TX_AGC_ADJ_C大小，使得发射功率更为精准。
B．接收通路（RX）
天线接收到空间的CDMA信号，通过RF测试座以后进入双工器，再进入低噪声放大器（LNA），将这个微弱信号放大以后通过匹配进入接收声表面滤波器（RX SAW），进行滤波并且分成差分信号以后，进入收发芯片（GRF6401），进行解调，下变频以后形成接收IQ信号（RX IQ），送到基带进行下一步处理。
C．参考时钟电路
CDMA的参考时钟信号由一颗19.2MHz晶振提供。
3．AMTS常用测试以及测试项的说明：
A．测试项目：
在AMTS的校准项目里面有如下界面：
下面对校准项目作简单说明：
USCELL RxAGC Baseline
CDMA 800频段基准信道接收增益校准；
USCELL RxAGC Frequency Channel Adjustment
CDMA 800频段接收信道分段补偿校准；
USCELL TxAGC Baseline
CDMA 800频段基准信道发射增益校准；
USCELL TxAGC Frequency Channel Adjustment
CDMA 800频段接收信道分段补偿校准；
USCELL TxAGC Max Power Limit Frequency Adjustment
CDMA 800频段发射信道最大功率分段补偿校准；
USCELL TxAGC Closed Loop RF Power Measurement
CDMA 800频段基准信道发射负反馈功率校准；
USCELL TxAGC Closed Loop Frequency Channel Adjustment
CDMA 800频段发射信道负反馈功率分段补偿校准；
在单C项目里面，还会有一项：
Battery Measurement Calibration
电池校准
如果是G＋C项目，则不需要电池校准。
B．测试项目：
在AMTS的测试项目里面有如下界面：
下面对测试项目作简单说明：
Demodulation of Forward Fundamental Channel with AWGN：
高斯加性白噪声下前向信道解调能力测试（此项一般不要勾选，耗时较长）
Receiver Sensitivity and Dynamic Range
接收灵敏度以及接收动态范围测试
Waveform Quality and Frequency Accuracy
波形质量以及频率稳定度测试
Range of Open Loop Output Power
开环输出功率测试
Range of Closed Loop Output Power Conrorl
闭环输出功率控制范围
Maximum RF Output Power
最大输出功率
Minimum Controlled Output Power
最小可控输出功率
4．常见错误代码原因分析以及解决：
简单介绍一下常见的错误：
2001 PowerUpCurrentLowLimtError：
2004 PowerUpCurrentHighLimtError：
这两种错误表现为手机的工作电流超出了配置文件中的限制，找到Default.ini文件中的[HANDSETSTARTUPPARA]，代码如下：
[HANDSETSTARTUPPARA]
HandsetSteadyTime=10000
CaliModeStandbyTime=2000
HandsetMinCurrent=0
HandsetMaxCurrent=1000
HandsetMinCurrent与HandsetMaxCurrent分别表示允许手机的最小和最大电流；
2202 CDMA_RxAGCBaselineResultLinearityError：
2202的错误说明基准信道在接收校准的时候，接收机增益的变化线性度不够好，个人理解作接收机校准时，基站发出的信号是逐步变化的（－95，－85，－76…），手机的接收机增益（转化为PDM值）也会随之变化，但是这些PDM值线性度不够好，可能是接收通路受到了干扰，可以检查屏蔽罩是否盖好等等，也有可能是误测；
2204 CDMA_TxAGCBaselineParameterError：
2204的错误表明CDMA基准信道的功率校准，在PDM值已经超过限定的情况下仍然不能得到期望的功率，即发射功率小，有两种表现：
a.发射功率没有达到-55dBm，即没有功率发出来，验证步骤如下（按照可能性大小排列先后顺序）：
PA焊接是否良好----发射通路上的器件（阻容，发射SAW，耦合器，双工器，射频测试座）方向是否正确，是否虚焊----各路供电是否良好，尤其需要注意的是PA的Pin3以及Pin4，应该都是高电平，PMU出来的VTX_C与VTXPLL_C是否是高点平，PMU是否虚焊----GRF6401是否虚焊，有没有功率出来给到PA---- CDMA基带芯片CBP5.1是否虚焊，是否有正确的IQ信号给到GRF6401；
这种情况可能是PA虚焊，表现为电流已经达到500～600mA，功率却还是不能达到23dBm以上；
另外也有可能是PA的Pin3以及Pin4供电情况不准确，在高功率的时候，Pin3应该是低电平，Pin4应该是高电平，这种情况比较少见；
2212 CDMA_RxAGCBaselineBoundsError
接收通路校准失败，可以检查LNA，接收SAW，双工器的方向是否准确，有没有虚焊，有没有器件漏贴；如果没有问题，检查LNA的供电是否正确，还有就是PMU是否虚焊，VRX_C的电压是否供出；
2217 CDMA_TxAGCClosedRFPowerBoundsError
功率控制校准失败，检查耦合回路有没有缺件，检波管方向是否正确，是否虚焊，周边器件是否虚焊；
2214 CDMA_RxAGCFreqboundsError
接收增益分段补偿校准失败一般是由于某些信道受到了干扰，建议这个时候将log文件传到研发部门，更改default文件；
25004 Communication loop back error
这个错误表示串口连接错误，一般来说与射频部分没有什么关系。首先检查串口线是否连接好，用ETS看看CDMA模块能否跑起来，如果跑不起来，那可能基带的器件贴片不良，也有可能是烧片有问题。
如果ETS能够进去，可以尝试手动进入校准模式，然后进行校准。这种情况一般是由于软件版本中CDMA 模块开启较慢导致的，在Default.ini文件中找到[HANDSETSTARTUPPARA]，代码如下：[HANDSETSTARTUPPARA]
HandsetSteadyTime=10000
CaliModeStandbyTime=2000
HandsetMinCurrent=0
HandsetMaxCurrent=1000
可以适当增大HandsetSteadyTime以及CaliModeStandbyTime；
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。
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,
射频电路设计的常见问题及五大经验总结
射频电路板设计由于在理论上还有很多不确定性，因此常被形容为一种“黑色艺术”，但这个观点只有部分正确，RF电路板设计也有许多可以遵循的准则和不应该被忽视的法则。 不过，在实际设计时，真正实用的技巧是当这些准则和法则因各种设计约束而无法准确地实施时如何对它们进行折衷处理。当然，有许多重要的RF设计课题值得讨论，包括阻抗和阻抗匹配、绝缘层材料和层叠板以及波长和驻波等，在全面掌握各类设计原则前提下的仔细规划是一次性成功设计的保证。 RF电路设计的常见问题 1、数字电路模块和模拟电路模块之间的干扰 如果模拟电路(射频)和数字电路单独工作，可能各自工作良好。但是，一旦将二者放在同一块电路板上，使用同一个电源一起工作，整个系统很可能就不稳定。这主要是因为数字信号频繁地在地和正电源(>3 V)之间摆动，而且周期特别短，常常是纳秒级的。由于较大的振幅和较短的切换时间。使得这些数字信号包含大量且独立于切换频率的高频成分。在模拟部分，从无线调谐回路传到无线设备接收部分的信号一般小于lμV。因此数字信号与射频信号之间的差别会达到120 dB。显然．如果不能使数字信号与射频信号很好地分离。微弱的射频信号可能遭到破坏,这样一来，无线设备工作性能就会恶化，甚至完全不能工作。 2、供电电源的噪声干扰 射频电路对于电源噪声相当敏感,尤其是对毛刺电压和其他高频谐波。微控制器会在每个内部时钟周期内短时间突然吸人大部分电流,这是由于现代微控制器都采用CMOS工艺制造。因此。假设一个微控制器以lMHz的内部时钟频率运行，它将以此频率从电源提取电流。如果不采取合适的电源去耦．必将引起电源线上的电压毛刺。如果这些电压毛刺到达电路RF部分的电源引脚,严重时可能导致工作失效。 3、不合理的地线 如果RF电路的地线处理不当,可能产生一些奇怪的现象。对于数字电路设计,即使没有地线层,大多数数字电路功能也表现良好。而在RF频段，即使一根很短的地线也会如电感器一样作用。粗略地计算,每毫米长度的电感量约为l nH,433 MHz时10 toni PCB线路的感抗约27Ω。如果不采用地线层，大多数地线将会较长，电路将无法具有设计的特性。 4、天线对其他模拟电路部分的辐射干扰 在PCB电路设计中，板上通常还有其他模拟电路。例如，许多电路上都有模，数转换(ADC)或数／模转换器(DAC)。射频发送器的天线发出的高频信号可能会到达ADC的模拟淙攵恕Ｒ蛭魏蔚缏废呗范伎赡苋缣煜咭谎⒊龌蚪邮誖F信号。如果ADC输入端的处理不合理，RF信号可能在ADC输入的ESD二极管内自激。从而引起ADC偏差。 一、射频电路布局原则 在设计RF布局时,必须优先满足以下几个总原则： (1)尽可能地把高功率RF放大器(HPA)和低噪音放大器(LNA)隔离开来，简单地说，就是让高功率RF发射电路远离低功率RF接收电路； (2)确保PCB板上高功率区至少有一整块地，最好上面没有过孔，当然，铜箔面积越大越好； (3)电路和电源去耦同样也极为重要；
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
基于射频电路中各典型功能模块的详细分析
基于射频电路中各典型功能模块的详细分析 随着电路集成技术日新月异的发展，射频电路也趋向于集成化、模块化，这对于小型化移动终端的开发、应用是特别有利的。目前手机的射频电路是以RFIC 为中心结合外围辅助、控制电路构成的。射频电路中各典型功能模块的分析是我们讨论的主要内容。 Outline收发器（Transceiver）锁相环（PLL）功率控制环路（APC）收发双工器（Diplexer）衰减网络（Attenuation）匹配网络（Matching）滤波网络（Filter）平衡网络（Balance）其它 1.收发器（Transceiver）收发器即调制解调器调制：发射时基带信号加载到射频信号解调：接收时射频信号过滤出基带信Transceiver根据其工作频率可分为：单频、双频、三频等Transceiver根据其中频特征可分为有中频、零中频、近零中频等以DB2009为例介绍Transceiver UAA3535的内部结构UAA3535是近零中频收发器，它最多可以作三频收发它内部有：三个PLL（包括一个内置VCO）、正交混频解调器、可控增益低噪放大器、混频调制器等它需外接：13MHz参考基准时钟、RXVCO、TXVCO、基带控制信号等我们需要研究其内部各重要节点的频率、带宽，信号转换的流程等细节 2.锁相环（PLL）锁相环四个基本构成元素：鉴相器（PD）鉴频器（FD）鉴相鉴频（PFD）：PD/FD/PFD是一个相位/频率比较装置，用来检测输入信号与反馈信号之间的相位/频率差环路滤波器Loop Filter（LP）：LP一般为N阶低通滤波器电压控制振荡器（VCO）：VCO 是一个电压--频率变换装置，输出振荡频率应随输入控制电压线性地变化参考信号源（Reference signal source）：参考信号源提供与反馈信号鉴相鉴频用的对比输入信号 锁相环路的性能锁相环的基本性能包括捕获过程与同步。（1）捕获过程的性能指捕获带和捕获时间。捕获带指环路能通过捕获过程而进入同步状态所允许的最大固有频差捕获时间
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
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。
手机射频电路设计
手机RF电路设计 手机功能的增加对PCB板的设计要求更高,伴随着一轮蓝牙设备、蜂窝电话和3G时代来临,使得工程师越来越关注RF电路的设计技巧。射频(RF) 电路板设计由于在理论上还有很多不确定性，因此常被形容为一种“黑色艺术”，但这个观点只有部分正确，RF电路板设计也有许多可以遵循的准则和不应该被忽视的法则。不过，在实际设计时，真正实用的技巧是当这些准则和法则因各种设计约束而无法准确地实施时如何对它们进行折衷处理。当然，有许多重要的RF设计课题值得讨论，包括阻抗和阻抗匹配、绝缘层材料和层叠板以及波长和驻波，所以这些对手机的EMC、EMI影响都很大，下面就对手机PCB板的在设计RF 布局时必须满足的条件加以总结： 1 尽可能地把高功率RF放大器(HPA)和低噪音放大器(LNA)隔离开来，简单地说，就是让高功率RF发射电路远离低功率RF接收电路。手机功能比较多、元器件很多，但是PCB空间较小，同时考虑到布线的设计过程限定最高，所有的这一些对设计技巧的要求就比较高。这时候可能需要设计四层到六层PCB了，让它们交替工作，而不是同时工作。高功率电路有时还可包括RF缓冲器和压控制振荡器(VCO)。确保PCB板上高功率区至少有一整块地，最好上面没有过孔，当然，铜皮越多越好。敏感的模拟信号应该尽可能远离高速数字信号和RF信号。 2 设计分区可以分解为物理分区和电气分区。物理分区主要涉及元器件布局、朝向和屏蔽等问题；电气分区可以继续分解为电源分配、RF走线、敏感电路和信号以及接地等的分区。 3.2.1 我们讨论物理分区问题。元器件布局是实现一个优秀RF设计的关键，最有效的技术是首先固定位于RF路径上的元器件，并调整其朝向以将RF路径的长度减到最小，使输入远离输出，并尽可能远地分离高功率电路和低功率电路。 最有效的电路板堆叠方法是将主接地面(主地)安排在表层下的第二层，并尽可能将RF线走在表层上。将RF路径上的过孔尺寸减到最小不仅可以减少路径电感，而且还可以减少主地上的虚焊点，并可减少RF能量泄漏到层叠板内其他区域的机会。在物理空间上，像多级放大器这样的线性电路通常足以将多个RF区之间相互隔离开来，但是双工器、混频器和中频放大器/混频器总是有多个RF/IF 信号相互干扰，因此必须小心地将这一影响减到最小。 3.2.2 RF与IF走线应尽可能走十字交叉，并尽可能在它们之间隔一块地。正确的RF路径对整块PCB板的性能而言非常重要，这也就是为什么元器件布局通常在手机PCB板设计中占大部分时间的原因。在手机PCB板设计上，通常可以将低噪音放大器电路放在PCB板的某一面，而高功率放大器放在另一面，并最终通过双工器把它们在同一面上连接到RF端和基带处理器端的天线上。需要一些技巧来确保直通过孔不会把RF能量从板的一面传递到另一面，常用的技术是在两面都使用盲孔。可以通过将直通过孔安排在PCB板两面都不受RF干扰的区域来将直通过孔的不利影响减到最小。有时不太可能在多个电路块之间保证足够的隔离，在这种情况下就必须考虑采用金属屏蔽罩将射频能量屏蔽在RF区域内，金属屏蔽罩必须焊在地上，必须与元器件保持一个适当距离，因此需要占用宝贵的PCB板空间。尽可能保证屏蔽罩的完整非常重要，进入金属屏蔽罩的数字信号线应该尽可能走内层，而且最好走线层的下面一层PCB是地层。RF信号线可以从金属屏蔽罩底部的小缺口和地缺口处的布线层上走出去，不过缺口处周围要尽可能地多布一些地，不同层上的地可通过多个