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1、手机射频电路任务原理手机射频电路任务原理手机通用的接纳与发射流程手机通用的接纳与发射流程 v1、信号接、信号接纳纳流程:流程:v天天线线接接纳纳天天线线匹配匹配电电路路双工器双工器滤滤波波 声声v外表外表滤滤波器波器SAWfilter 放大放大 低噪声放大器低噪声放大器vLNA RX_VCO混混频频 混混频频器器Mixer 放大放大v 可可编编程增益放大器程增益放大器PGA 滤滤波波IQ解解调调 IQv调调制器制器 进进入基入基带带部分部分 GMSK解解调调信道均信道均v衡衡解密解密去交去交错错语语音解音解码码滤滤波波vDAC放大放大话话音音输输出。出。手机通用的接纳与发射流程手机通用的接纳与
2、发射流程 v2、信号、信号发发射流程:射流程:v 话话音采集音采集放大放大ADC滤滤波波语语音音编编v码码交交错错加密加密信道平衡信道平衡GMSK调调制制v 进进入射入射频频部分部分 IQ调调制制 IQ调调制器制器 滤滤波波v鉴鉴相相鉴频鉴频 鉴鉴相相鉴频鉴频器器 滤滤波波TX_VCO混混频频v 混混频频器器Mixer 功率放大功率放大 PA 双工器双工器v天天线线匹配匹配电电路路天天线发线发射。射。手机通用的接纳与发射流程手机通用的接纳与发射流程 v3、射频电路原理框图:、射频电路原理框图:射频电路的主要元器件引见及相关任务原理射频电路的主要元器件引见及相关任务原理 v1、天线、匹配网络、射
3、频衔接器:、天线、匹配网络、射频衔接器:v天线天线ANT:作用是将高频电磁波转化为高频信号电流。:作用是将高频电磁波转化为高频信号电流。图1:天线电路天线、匹配网络、射频衔接器天线、匹配网络、射频衔接器 v天线匹配网络天线匹配网络C106、C107、C108 、 C167:主要是完:主要是完成主板与天线之间的功率匹配,以使天线的效率尽能够高。成主板与天线之间的功率匹配,以使天线的效率尽能够高。v射频衔接器射频衔接器RFS100:又叫同轴衔接器或射频开关,:又叫同轴衔接器或射频开关,作作v用主要是为手机的测试提供端口。其内部是簧片的接触结用主要是为手机的测试提供端口。其内部是簧片的接触结v构,相
4、当于一个机械开关,通常形状下开关处于闭合形状,构,相当于一个机械开关,通常形状下开关处于闭合形状,v当射频线探头插入射频衔接器时,簧片一端将与主板的天线当射频线探头插入射频衔接器时,簧片一端将与主板的天线v通路断开,而与射频线探头接触,此时手机与测试仪器之间通路断开,而与射频线探头接触,此时手机与测试仪器之间v就经过射频衔接器与射频线进展信号的传输。就经过射频衔接器与射频线进展信号的传输。v详细构造见图详细构造见图2。天线、匹配网络、射频衔接器天线、匹配网络、射频衔接器 图2:射频衔接器内部构造及开关方式射频头顶针插入时将簧片断开,信号有综测仪衔接至主板无顶针插入时,簧片处于接触形状,信号由天
5、线接纳至主板双工滤波器、功率放大器双工滤波器、功率放大器PAM100 v2、双工滤波器、功率放大器、双工滤波器、功率放大器PAM100:v 双工滤波器是一种无源器件,内部包括发射滤波器双工滤波器是一种无源器件,内部包括发射滤波器和接纳滤波器,它们都是带通滤波器。作用是将接纳射频和接纳滤波器,它们都是带通滤波器。作用是将接纳射频信号与发射射频信号分别,以防止强的发射信号对接纳机信号与发射射频信号分别,以防止强的发射信号对接纳机呵斥影响。由于发射信号总是比接纳信号强,而强信号对呵斥影响。由于发射信号总是比接纳信号强,而强信号对弱信号有抑制造用,会使接纳电路被强信号阻塞,使接纳弱信号有抑制造用,会使
6、接纳电路被强信号阻塞,使接纳的弱信号被淹没,引起接纳灵敏度下降。所以接纳滤波器的弱信号被淹没,引起接纳灵敏度下降。所以接纳滤波器就是阻止发射信号串人接纳电平,当然,也有一并拒收天就是阻止发射信号串人接纳电平,当然,也有一并拒收天线接纳到的接纳频段以外的信号;而发射滤波器那么回绝线接纳到的接纳频段以外的信号;而发射滤波器那么回绝接纳频率段的噪声功率及发射调制信号。接纳频率段的噪声功率及发射调制信号。v器件引脚陈列及称号:图3:器件引脚称号及功能双工滤波器、功率放大器双工滤波器、功率放大器PAM100 表1:双工滤波器的开关控制方式双工滤波器原理双工滤波器原理双工滤波器双工滤波器 图3:双工滤波器
7、相关电路双工滤波器双工滤波器接纳信号输出端发射信号输入天线选择开关声外表滤波器声外表滤波器v3、声外表滤波器、声外表滤波器F100、F101:v是一个带通滤波器,只允许接纳频段的射频信号进入接纳是一个带通滤波器,只允许接纳频段的射频信号进入接纳机电路,其它频段的信号将会得到抑制。机电路,其它频段的信号将会得到抑制。表2:引脚陈列及称号图4:内部构造声外表滤波器声外表滤波器频率传输特性声外表滤波器声外表滤波器射频收发信机射频收发信机U101 v射频收发信机是射频电路的中心部件,主要完成射频信号的调整与解调。内部构造主要包括5个方面:v1、接纳机Receiver:提供射频信号的下行链路,将射频信号
8、经过放大、解调转变成IQ信号供基带芯片进展处置。v接纳机主要包括四频段GSM850、GSM900、DCS1800、PCS1900差分输入低噪声放大器(LNA)输入阻抗200欧姆,经过LC网络与SAW FILTER匹配,增益控制动态范围35dB、2个RF正交混频器、1个集成信道滤波器滤除干扰、阻塞和镜像、2个可编程增益放大器PGA、正交第2混频器和末级低通滤波器。射频收发信机射频收发信机U101射频收发信机射频收发信机U101v低噪声放大器低噪声放大器(LNA): 作用是将天线接纳到的微弱的射频信作用是将天线接纳到的微弱的射频信号进展放大,以满足混频器对输入信号幅度的需求,提高号进展放大,以满足
9、混频器对输入信号幅度的需求,提高接纳机的信噪比。接纳机的信噪比。v混频器混频器(MIX):是一个频谱搬移电路,它将包含接纳信息的是一个频谱搬移电路,它将包含接纳信息的射频信号转化为一个固定频率的包含接纳信息的中频信号。射频信号转化为一个固定频率的包含接纳信息的中频信号。它是接纳机的中心电路。混频电路又叫混频器它是接纳机的中心电路。混频电路又叫混频器MIX是利是利用半导体器件的非线性特性,将两个或多个信号混合,取用半导体器件的非线性特性,将两个或多个信号混合,取其差频或和频,得到所需求的频率信号。在手机电路中,其差频或和频,得到所需求的频率信号。在手机电路中,混频器有两个输入信号混频器有两个输入
10、信号(一个为输入信号,另一个为本机振一个为输入信号,另一个为本机振荡荡),一个输出信号其输出被称为中频,一个输出信号其输出被称为中频IF。当混频器的。当混频器的输出为射频信号频率与本振信号之和,且比信号频率高时,输出为射频信号频率与本振信号之和,且比信号频率高时,所用的混频器被称为上边带上变频;所用的混频器被称为上边带上变频;射频收发信机射频收发信机U602 当混频器的输出信号为信号频率与本振信号之差,且比信号频率高时,所用的变频器被称为下边带上变频。在接纳机电路中的混频器是下变频器,即混频器输出的信号频率比输入信号频率低;在发射机电路中的混频器通常用于发射上变频,它将发射中频信号与UHFVC
11、O(或RXVCO)信号进展混频,得到最终发射信号。射频振荡器或本地振荡器,RFVCO:中频滤波器:在电路中只允许中频信号经过,主要用来防止临近信道的干扰,提高临近信道的选择性。射频收发信机射频收发信机U602v2、发射机、发射机Transmitter:提供射频信号的上行链路,:提供射频信号的上行链路,将将IQ基带信号调制成发射射频信号。基带信号调制成发射射频信号。v包含包含2个发射压控振荡器个发射压控振荡器TXVCO、缓冲放大器、下变、缓冲放大器、下变频混频器、正交调制器、带频混频器、正交调制器、带Charge Pump和环路滤波器的和环路滤波器的鉴相器鉴相器PD,另一路分频器和环路滤波器用于
12、正交调制,另一路分频器和环路滤波器用于正交调制器与下变频混频器完成产生适宜的器与下变频混频器完成产生适宜的TX调制中频。调制中频。射频收发信机射频收发信机U101v3、频率合成器、频率合成器Frequency Synthesizer:v将一个或多个基准频率信号变换为另一个或多个所需频率信将一个或多个基准频率信号变换为另一个或多个所需频率信号的技术称为频率合成,或频率综合技术。挪动通常运用的号的技术称为频率合成,或频率综合技术。挪动通常运用的是带锁相环的频率合成器,原理框图见下:是带锁相环的频率合成器,原理框图见下:射频收发信机射频收发信机U101v参考振荡器:在频率合成乃至在整个手机电路中都是
13、很重要参考振荡器:在频率合成乃至在整个手机电路中都是很重要的。在手机电路中,特别是的。在手机电路中,特别是GSM 手机中,这个参考振荡器手机中,这个参考振荡器被称为基准频率时钟电路,它不但给频率合成环路提供参考被称为基准频率时钟电路,它不但给频率合成环路提供参考信号,还给手机的逻辑电路提供信号,如该电路出现缺点,信号,还给手机的逻辑电路提供信号,如该电路出现缺点,手机将不能开机。手机将不能开机。v手机电路中的参考振荡都运用晶体振荡电路。而且,大多数手机中运用的是一个基准频率时钟VCO 组件。在GSM 手机中,这个组件输出频率是13 MHz/26MHz,有时它被称为13MHz/26MHz晶体。现
14、实上它是一个VCO 组件,13MHz/26MHz晶体及VCO 电路中的晶体管及变容二极管等器件被封装在一个频率罩内。13MHz/26MHz振荡电路受逻辑电路提供的AFC(自动频率控制)信号控制。由于GSM 手机采用时分多址(TDMA)技术,以不同的时间段(Slot,时隙)来区分用户,故手机与系统坚持时间同步就显得非常重要。假设手机时钟与系统时钟不同步,那么会导致手机入不了网。射频收发信机射频收发信机U101v在GSM 系统中,有一个公共的广播控制信道(BCCH),它包含频率校正信息与同步信息等。手机一开机,就会在逻辑电路的控制下扫描这个信道,从中获取同步与频率校正信息,如手机系统检测到手机的时
15、钟与系统不同步,手机逻辑电路就会输出AFC 信号。AFC 信号改动13MHz/26MHz 电路中VCO 两端的反偏压,从而使该VCO 电路的输出频率发生变化,进而保证手机与系统同步。射频收发信机射频收发信机U101v鉴相器相器PD:是英文:是英文Phase Detector 的的缩写。它是一写。它是一个相位比个相位比较器,是一个相差器,是一个相差电压转换安装,可将安装,可将VCO 振振荡信号的相位信号的相位变化化变换为电压的的变化。化。鉴相器相器输出的是脉出的是脉动直流信号,直流信号,这一脉一脉动直流信号直流信号经LPF 滤除高除高频成分后去成分后去控制控制VCO 电路。路。v低通低通滤波器波
16、器LPF:是英文:是英文Low Pass Filter 的的缩写。低写。低通通滤波器又被称波器又被称为环路路滤波器,它是一个波器,它是一个RC 电路,位于路,位于鉴相器与相器与VCO 电路之路之间。因。因鉴相器的相器的输出不出不仅有控制信号,有控制信号,还有一些高有一些高频谐波成分,波成分,这些些谐波将影响波将影响VCO 电路的任路的任务,低通低通滤波器就是要把波器就是要把这些高些高频成分成分滤除。除。射频收发信机射频收发信机U101v压控振控振荡器器简称称VCO:是英文:是英文Voltage Control Oscillator 的的缩写。写。压控振控振荡器是一个器是一个电压频率率转换安安装
17、,可将装,可将鉴相器相器PD 输出的相差出的相差电压信号的信号的变化化转化成化成频率的率的变化。化。v参考振参考振荡器器给频率合成率合成环路提供基准信号,使手机的任路提供基准信号,使手机的任务频率与系率与系统坚持一致持一致鉴相器是一个相位相器是一个相位电压转换安装,安装,它将信号相位的它将信号相位的变化化变为电压的的变化。化。显然,然,这是一个比是一个比较器。器。射频收发信机射频收发信机U101v低通滤波器滤掉鉴相器输出的高频成分,以防止高频谐波对VCO 电路的影响。在鉴相器中,参考信号与VCO 分频后的信号进展比较。vVCO 是一个电压一频率转换安装,它将电压的变化(鉴相器输出电压的变化)转
18、化为频率的变化。VCO 输出的信号通常是一路到其他功能电路;另一路回到分频器作取样信号v4、压控振荡器VCX0:同上描画。v5、稳压器Regulators:作为芯片内部的稳压器,将输入电池电压转换成内部电路所需的任务电压。射频收发信机射频收发信机U101射频收发信机射频收发信机U101射频收发信机射频收发信机U101射频收发信机射频收发信机U101功率放大器功率放大器PAM v功率放大器(PA)模块,集成了整合功率控制技术的高功率GSM33dB、DCS与PCS 30dB、高效率的射频功放模组,内置方向耦合器、检波二极管、和公用功率控制集成电路ASIC,适用于GSM850、EGSM900、DCS
19、、PCS频段,输出功率控制范围大测试工程明细和功能引见1. Robot Controller Start2. Application Initializer3. Verify Test Set4. Verify Supply5. TestModeOn6. Check H/W Revision17. GOTO Check H/W Revision28. Power Off_Batt9. VerifySupply_Batt10. Write RTC11. Factory Reset12. TestModeOn_Batt13. Compare RTC14. Thermistor Test15. Wr
20、ite BT Address16. Write Auto Attach17. BatteryCalibration18. Write H/W ID19. Write H/W Revision20. WriteCalDate_Batt21. Write PN_Batt22. Print out result_Batt23. Check H/W Revision2调整初始化测试环境ROBOT 信号手机通讯端口综测仪设定电源表设定电源表封锁电源表重新设置写入 RTC 时间手机 Reset,自动关机再开机再开机后进入测试方式检查 RTC 时间手机温度检查。手机本身温度反响进展各种特性调整写入默许蓝牙地
21、址(001247:000001)设置 GPRS AUTO ATTACH 电池容量识别调整写入 H/W:BAT 001写入 PNAUTO 测试开场,写入正确的 H/W智能选择能否BD测试BD测试工程测试工程明细和功能引见24. Write Auto Attach_RF25. CDAC Calibration26. AFC Tx Calibration27. GSM RxGainSetupTestset28. GSM RxFixedGainCalibration29. GSM RxFreqCompensation30. GSM RxCompGainLnaOffCalibration31. DCS
22、RxGainSetupTestset32. DCS RxFixedGainCalibration33. DCS RxFreqCompensation34. DCS RxCompGainLnaOffCalibration35. PCS RxGainSetupTestset36. PCS RxFixedGainCalibration37. PCS RxFreqCompensation38. PCS RxCompGainLnaOffCalibration39. GSM TxPowerSetupTestset40. GSM900 5 TxCalibration41. GSM900 6 TxCalibr
23、ation42. GSM900 10 TxCalibration43. GSM900 19 TxCalibration44. GSM 5 10 TxPowerRampGen45. GSM 10 19 TxPowerRampGen46. DCS TxPowerSetupTestsetRx 调整Tx 调整测试工程明细和功能引见47. DCS1800 0 TxCalibration48. DCS1800 1 TxCalibration49. DCS1800 5 TxCalibration50. DCS1800 15 TxCalibration51. DCS 0 5 TxPowerRampGen52.
24、 DCS 5 15 TxPowerRampGen53. PCS TxPowerSetupTestset54. PCS1900 0 TxCalibration55. PCS1900 1 TxCalibration56. PCS1900 5 TxCalibration57. PCS1900 15 TxCalibration58. PCS 0 5 TxPowerRampGen59. PCS 5 15 TxPowerRampGen60. RxCalDataUpdate61. EDGE GSM900 setup62. Edge GSM900 8 TxCal63. Edge GSM900 15 TxCal
25、64. EDGE GSM900 Cal generation65. EDGE DCS setup66. Edge DCS 2 TxCal67. Edge DCS 10 TxCal68. EDGE DCS Cal generation69. EDGE PCS setupTx 调整EDGE Tx 调整测试工程明细和功能引见70. Edge PCS 2 TxCal71. Edge PCS 10 TxCal72. EDGE PCS Cal generation73. Write Cal Date74. StoreCalData75. Write PN76. Power Off77. Robot Con
26、troller End78. Test End Sound79. Application DeInitializer80. Print out result81. Equipment initializingEDGE Tx 调整写入 日期写入 PN发送 ROBOT 信号封锁 通讯端口配备复原PN: 全称是 Production Number,用于追踪 BD AUTO 测试端口,Sysol 没有 BD 工位的 PN。Agere 系列的 PN 是一个8位的字符串。例如:134P6PIM,13是SMD FUNCHTION 测试写入的;4P 是 BD 测试写入的:4是BD测试 PN SETTING 值,P表示PASS,F表示FAIL;6P是 AUTO 测试写入的:6是AUTO测试PN SETTING值,P表示PASS,F表示FAIL;IM是IMEI测试写入的。留意:前一工位可以删除以后工位的PN,但后一工位不能改写前面工位的PN。