射頻電路原理框圖PPT課件

1、本次培訓(xùn)內(nèi)容： 手機(jī)各級電路原理及故障檢修1，基帶電路 發(fā)話電路、受話電路、蜂鳴電路、耳機(jī)電路、背光電路、馬達(dá)電路、按鍵電路、充電電路、開關(guān)機(jī)電路、攝像電路、藍(lán)牙電路、FM電路、顯示電路、SIM卡電路、TF卡電路2，射頻電路 接收電路、發(fā)射電路第1頁/共37頁一、手機(jī)通用的接收與發(fā)射流程一、手機(jī)通用的接收與發(fā)射流程天線：ANT聲表面濾波器：SAWfilter低噪聲放大器：LNA功放：PA第2頁/共37頁1、信號接收流程：天線接收天線匹配電路雙工器濾波（聲表面濾波器SAWfilter）放大（低噪聲放大器LNA）RX_VCO混頻（混頻器Mixer）放大（可編程增益放大器PGA）濾波IQ解調(diào)（IQ調(diào)

2、制器）（進(jìn)入基帶部分）GMSK解調(diào)信道均衡解密去交織語音解碼濾波DAC放大話音輸出。手機(jī)通用的接收與發(fā)射流程第3頁/共37頁2、信號發(fā)射流程： 話音采集放大ADC濾波語音編碼交織加密信道均衡GMSK調(diào)制（進(jìn)入射頻部分）IQ調(diào)制（IQ調(diào)制器）濾波鑒相鑒頻（鑒相鑒頻器）濾波TX_VCO混頻（混頻器Mixer）功率放大（PA）雙工器天線匹配電路天線發(fā)射。手機(jī)通用的接收與發(fā)射流程第4頁/共37頁3、射頻電路原理框圖：手機(jī)通用的接收與發(fā)射流程第5頁/共37頁二、射頻電路的主要元件及工作原理二、射頻電路的主要元件及工作原理天線：ANT聲表面濾波器：SAWfilter低噪聲放大器：LNA功放：PA第6頁/共

3、37頁1、天線、匹配網(wǎng)絡(luò)、射頻連接器： 天線（E600）：作用是將高頻電磁波轉(zhuǎn)化為高頻信號電流。射頻電路的主要元件及工作原理第7頁/共37頁 天線匹配網(wǎng)絡(luò)（L604、C611、C614）：主要是完成主板與天線之間的功率匹配，以使天線的效率盡可能高。射頻連接器（J600）：又叫同軸連接器或射頻開關(guān)，作用主要是為手機(jī)的測試提供端口。其內(nèi)部是簧片的接觸結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于一個機(jī)械開關(guān)，通常狀態(tài)下開關(guān)處于閉合狀態(tài)，當(dāng)射頻線探頭插入射頻連接器時，簧片一端將與主板的天線通路斷開，而與射頻線探頭接觸，此時手機(jī)與測試儀器之間就通過射頻連接器與射頻線進(jìn)行信號的傳輸。具體結(jié)構(gòu)見圖2。射頻電路的主要元件及工作原理第8頁/共

4、37頁圖2:射頻連接器內(nèi)部結(jié)構(gòu)及開關(guān)方式射頻頭頂針插入時將簧片斷開，信號有綜測儀連接至主板無頂針插入時，簧片處于接觸狀態(tài)，信號由天線接收至主板射頻電路的主要元件及工作原理第9頁/共37頁 2、雙工濾波器（U601）： 雙工濾波器是一種無源器件，內(nèi)部包括發(fā)射濾波器和接收濾波器，它們都是帶通濾波器。作用是將接收射頻信號與發(fā)射射頻信號分離，以防止強(qiáng)的發(fā)射信號對接收機(jī)造成影響。由于發(fā)射信號總是比接收信號強(qiáng)，而強(qiáng)信號對弱信號有抑制作用，會使接收電路被強(qiáng)信號阻塞，使接收的弱信號被淹沒，引起接收靈敏度下降。所以接收濾波器就是阻止發(fā)射信號串人接收電平，當(dāng)然，也有一并拒收天線接收到的接收頻段以外的信號；而發(fā)射濾

5、波器則拒絕接收頻率段的噪聲功率及發(fā)射調(diào)制信號。射頻電路的主要元件及工作原理第10頁/共37頁 器件引腳排列及名稱：表1：器件引腳排列及名稱射頻電路的主要元件及工作原理第11頁/共37頁表2：雙工濾波器的開關(guān)控制模式射頻電路的主要元件及工作原理第12頁/共37頁圖3：雙工濾波器相關(guān)電路射頻電路的主要元件及工作原理第13頁/共37頁 3、聲表面濾波器（Z600、Z602、Z603）： 是一個帶通濾波器，只允許接收頻段的射頻信號進(jìn)入接收機(jī)電路，其它頻段的信號將會得到抑制。表3：引腳排列及名稱圖4：內(nèi)部結(jié)構(gòu)射頻電路的主要元件及工作原理第14頁/共37頁頻率傳輸特性射頻電路的主要元件及工作原理第15頁/

6、共37頁射頻電路的主要元件及工作原理第16頁/共37頁4、射頻收發(fā)信機(jī)（U602） 射頻收發(fā)信機(jī)是射頻電路的核心部件，主要完成射頻信號的調(diào)整與解調(diào)。內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括5個方面： 1）、接收機(jī)（Receiver）：提供射頻信號的下行鏈路，將射頻信號通過放大、解調(diào)轉(zhuǎn)變成IQ信號供基帶芯片進(jìn)行處理。 接收機(jī)主要包括四頻段（GSM850、GSM900、DCS1800、PCS1900）差分輸入低噪聲放大器(LNA)（輸入阻抗200歐姆，通過LC網(wǎng)絡(luò)與SAW FILTER匹配，增益控制動態(tài)范圍35dB）、2個RF正交混頻器、1個集成信道濾波器（濾除干擾、阻塞和鏡像）、2個可編程增益放大器（PGA）、正交第2

7、混頻器和末級低通濾波器。射頻電路的主要元件及工作原理第17頁/共37頁 MT6129系列采用非常低中頻結(jié)構(gòu)（與零中頻相比，能夠改善阻塞抑制、AM抑制、鄰道選擇性，不需DC偏移校正，對SAW FILTER共模平衡的要求降低），采用鏡像抑制（35dB抑制比）混頻濾波下變頻到IF，第1中頻頻率為：GSM 200KHZ，DCS/PCS 100KHZ。第1IF信號通過鏡像抑制濾波器和PGA（每步2dB共78dB動態(tài)范圍）進(jìn)行濾波放大，經(jīng)第2混頻器下變頻到基帶IQ信號，頻率為67.708KHz。射頻電路的主要元件及工作原理第18頁/共37頁射頻電路的主要元件及工作原理第19頁/共37頁 低噪聲放大器(LN

8、A): 作用是將天線接收到的微弱的射頻信號進(jìn)行放大，以滿足混頻器對輸入信號幅度的需要，提高接收機(jī)的信噪比。 混頻器(MIX):是一個頻譜搬移電路，它將包含接收信息的射頻信號轉(zhuǎn)化為一個固定頻率的包含接收信息的中頻信號。它是接收機(jī)的核心電路?；祛l電路又叫混頻器（MIX）是利用半導(dǎo)體器件的非線性特性，將兩個或多個信號混合，取其差頻或和頻，得到所需要的頻率信號。在手機(jī)電路中，混頻器有兩個輸入信號(一個為輸入信號，另一個為本機(jī)振蕩)，一個輸出信號（其輸出被稱為中頻IF）。當(dāng)混頻器的輸出為射頻信號頻率與本振信號之和，且比信號頻率高時，所用的混頻器被稱為上邊帶上變頻；射頻電路的主要元件及工作原理第20頁/共

9、37頁 當(dāng)混頻器的輸出信號為信號頻率與本振信號之差，且比信號頻率高時，所用的變頻器被稱為下邊帶上變頻。 在接收機(jī)電路中的混頻器是下變頻器，即混頻器輸出的信號頻率比輸入信號頻率低；在發(fā)射機(jī)電路中的混頻器通常用于發(fā)射上變頻，它將發(fā)射中頻信號與UHFVCO(或RXVCO)信號進(jìn)行混頻，得到最終發(fā)射信號。 射頻振蕩器（或本地振蕩器，RFVCO）： 中頻濾波器:在電路中只允許中頻信號通過，主要用來防止鄰近信道的干擾，提高鄰近信道的選擇性。射頻電路的主要元件及工作原理第21頁/共37頁 2）、發(fā)射機(jī)（Transmitter）：提供射頻信號的上行鏈路，將IQ基帶信號調(diào)制成發(fā)射射頻信號。 包含2個發(fā)射壓控振蕩

10、器（TXVCO）、緩沖放大器、下變頻混頻器、正交調(diào)制器、帶Charge Pump和環(huán)路濾波器的鑒相器（PD），另一路分頻器和環(huán)路濾波器用于正交調(diào)制器與下變頻混頻器完成產(chǎn)生合適的TX調(diào)制中頻。射頻電路的主要元件及工作原理第22頁/共37頁射頻電路的主要元件及工作原理第23頁/共37頁 3）、頻率合成器（Frequency Synthesizer）： 將一個或多個基準(zhǔn)頻率信號變換為另一個或多個所需頻率信號的技術(shù)稱為頻率合成，或頻率綜合技術(shù)。移動電話通常使用的是帶鎖相環(huán)的頻率合成器，原理框圖見下：射頻電路的主要元件及工作原理第24頁/共37頁 參考振蕩器：在頻率合成乃至在整個手機(jī)電路中都是很重要的。

11、在手機(jī)電路中，特別是GSM 手機(jī)中，這個參考振蕩器被稱為基準(zhǔn)頻率時鐘電路，它不但給頻率合成環(huán)路提供參考信號，還給手機(jī)的邏輯電路提供信號，如該電路出現(xiàn)故障，手機(jī)將不能開機(jī)。射頻電路的主要元件及工作原理第25頁/共37頁 手機(jī)電路中的參考振蕩都使用晶體振蕩電路。而且，大多數(shù)手機(jī)中使用的是一個基準(zhǔn)頻率時鐘VCO 組件。在GSM 手機(jī)中，這個組件輸出頻率是13 MHz/26MHz，有時它被稱為13MHz/26MHz晶體。事實(shí)上它是一個VCO 組件，13MHz/26MHz晶體及VCO 電路中的晶體管及變?nèi)荻O管等器件被封裝在一個頻率罩內(nèi)。13MHz/26MHz振蕩電路受邏輯電路提供的AFC(自動頻率控制

12、)信號控制。由于GSM 手機(jī)采用時分多址(TDMA)技術(shù)，以不同的時間段(Slot，時隙)來區(qū)分用戶，故手機(jī)與系統(tǒng)保持時間同步就顯得非常重要。若手機(jī)時鐘與系統(tǒng)時鐘不同步，則會導(dǎo)致手機(jī)入不了網(wǎng)。射頻電路的主要元件及工作原理第26頁/共37頁 在GSM 系統(tǒng)中，有一個公共的廣播控制信道(BCCH)，它包含頻率校正信息與同步信息等。手機(jī)一開機(jī)，就會在邏輯電路的控制下掃描這個信道，從中獲取同步與頻率校正信息，如手機(jī)系統(tǒng)檢測到手機(jī)的時鐘與系統(tǒng)不同步，手機(jī)邏輯電路就會輸出AFC 信號。AFC 信號改變13MHz/26MHz 電路中VCO 兩端的反偏壓，從而使該VCO 電路的輸出頻率發(fā)生變化，進(jìn)而保證手機(jī)與

13、系統(tǒng)同步。射頻電路的主要元件及工作原理第27頁/共37頁 鑒相器（PD）：是英文Phase Detector 的縮寫。它是一個相位比較器，是一個相差電壓轉(zhuǎn)換裝置，可將VCO 振蕩信號的相位變化變換為電壓的變化。鑒相器輸出的是脈動直流信號，這一脈動直流信號經(jīng)LPF 濾除高頻成分后去控制VCO 電路。 低通濾波器（LPF）：是英文Low Pass Filter 的縮寫。低通濾波器又被稱為環(huán)路濾波器，它是一個RC 電路，位于鑒相器與VCO 電路之間。因鑒相器的輸出不僅有控制信號，還有一些高頻諧波成分，這些諧波將影響VCO 電路的工作，低通濾波器就是要把這些高頻成分濾除。射頻電路的主要元件及工作原理第

14、28頁/共37頁 壓控振蕩器簡稱（VCO）：是英文Voltage Control Oscillator 的縮寫。壓控振蕩器是一個電壓頻率轉(zhuǎn)換裝置，可將鑒相器PD 輸出的相差電壓信號的變化轉(zhuǎn)化成頻率的變化。 參考振蕩器給頻率合成環(huán)路提供基準(zhǔn)信號，使手機(jī)的工作頻率與系統(tǒng)保持一致鑒相器是一個相位電壓轉(zhuǎn)換裝置，它將信號相位的變化變?yōu)殡妷旱淖兓ｏ@然，這是一個比較器。射頻電路的主要元件及工作原理第29頁/共37頁 低通濾波器濾掉鑒相器輸出的高頻成分，以防止高頻諧波對VCO 電路的影響。在鑒相器中，參考信號與VCO 分頻后的信號進(jìn)行比較。 VCO 是一個電壓一頻率轉(zhuǎn)換裝置，它將電壓的變化(鑒相器輸出電壓的變化)轉(zhuǎn)化為頻率的變化。VCO 輸出的信號通常是一路到其他功能電路；另一路回到分頻器作取樣信號 4）、壓控振蕩器（VCX0）：同上描述。 5）、穩(wěn)壓器（Regulators）：作為芯片內(nèi)部的穩(wěn)壓器，將輸入電池電壓轉(zhuǎn)換成內(nèi)部電路所需的工作電壓。射頻電路的主要元件及工作原理第30頁/共37頁射頻電路的主要元件及工作原理第31頁/共37頁射頻電路的主要元件及工作原理第32頁/共37頁射頻電路的主要元件及工作原理第33頁/共37頁射頻電路的主要元件及工作原理第34頁/共37頁5、功率放