GSM數(shù)字手機原理(射頻)ppt課件

1、學習要求掌握：1、手機射頻部分的四種接收方式及特點2、射頻部分主要芯片的名稱、功能3、鎖相環(huán)PLL的工作原理，混頻的概念4、射頻部分的接收、發(fā)射流程熟悉：1、獨立分析射頻原理框圖的方法2、各個PLL在射頻原理框圖中起到的作用了解：1、利用儀器及測試軟件的維修檢測方法2、手機維修思路，故障判定方法GSM數(shù)字手機的常規(guī)劃分課程設(shè)置頻率合成器簡單介紹接收機及接收信號流程介紹發(fā)射機及發(fā)射信號流程介紹射頻部分主要芯片介紹射頻簡單維修預(yù)備知識頻段為（歐洲標準）頻段為（歐洲標準）: : 890-915MHz 890-915MHz ( (移動臺發(fā)射移動臺發(fā)射, ,基站接收基站接收, ,上行鏈路上行鏈路) )

2、935-960MHz 935-960MHz ( (移動臺接收移動臺接收, ,基站發(fā)射基站發(fā)射, ,下行鏈路下行鏈路) ) 雙工頻率間隔雙工頻率間隔:45MHz :45MHz 信道總數(shù)信道總數(shù):124:124 信道號：信道號：1-1241-124中國移動中國移動: : 上行鏈路頻率上行鏈路頻率: 905-909MHz : 905-909MHz 下行鏈路頻率下行鏈路頻率: 950-954MHz: 950-954MHz 信道號為信道號為: 76-95,: 76-95,共計共計2020個信道個信道,4M,4M帶寬帶寬中國聯(lián)通中國聯(lián)通: : 上行鏈路頻率上行鏈路頻率: 909-915MHz: 909-9

3、15MHz 下行鏈路頻率下行鏈路頻率: 954-960MHz: 954-960MHz 信道號為信道號為: 96-124,: 96-124,共計共計2929個信道個信道,6M,6M帶寬帶寬. .目前我國只有中國移動擁有目前我國只有中國移動擁有DCS1800,DCS1800,信道號：信道號： 512-562512-562；可申請；可申請10M10M帶寬帶寬. . 手機射頻四項電氣指標頻率誤差頻率誤差0.1ppm0.1ppm（10106 6 ）GSM900GSM900頻率誤差（頻率誤差（-90HZ-90HZ +90HZ+90HZ）DCS1800DCS1800頻率誤差（頻率誤差（-180HZ-180H

4、Z +180HZ+180HZ）相位誤差峰值相位誤差峰值20deg20deg相位誤差有效值相位誤差有效值5deg5deg誤碼率誤碼率2.44%2.44%一、頻率合成器一、頻率合成器定義： 把基準頻率信號進行變換，輸出多種頻率的信號，供射頻部分調(diào)制、解調(diào)、混頻所用。13MHZ300MHZ1.8GHZ45MHZ1 鎖相環(huán)工作原理鎖相環(huán)電路是頻率合成器的核心電路，主要作用是：由頻穩(wěn)性很強的基準信號得到另一個頻率與其同樣穩(wěn)定頻率信號* 2 鎖相環(huán)組成部分作用鑒相器鑒相器(PD) “相位相位- -電壓電壓”轉(zhuǎn)換裝置，把輸入信號頻率的變化通過相位差的不同表現(xiàn)出轉(zhuǎn)換裝置，把輸入信號頻率的變化通過相位差的不同表

5、現(xiàn)出來，從而控制輸出電壓來，從而控制輸出電壓, ,即將信號相位的變化轉(zhuǎn)換為電壓的變化即將信號相位的變化轉(zhuǎn)換為電壓的變化低通濾波器：低通濾波器： 濾出鑒相器輸出中的高頻成分，以防止高頻諧波對濾出鑒相器輸出中的高頻成分，以防止高頻諧波對 VCO VCO 電路造成影響。電路造成影響。* 壓控振蕩器：壓控振蕩器： “電壓電壓- -頻率頻率”轉(zhuǎn)換裝置，它將電壓的變化轉(zhuǎn)換為頻率變化；轉(zhuǎn)換裝置，它將電壓的變化轉(zhuǎn)換為頻率變化；VCOVCO輸出的信輸出的信號通常是一路到其它的功能電路，一路回到分頻器做取樣信號。號通常是一路到其它的功能電路，一路回到分頻器做取樣信號。* 變頻器：變頻器： 將將 VCO VCO 信

6、號進行分頻信號進行分頻/ /倍頻，得到頻率比較低的信號，以提高鑒相器的倍頻，得到頻率比較低的信號，以提高鑒相器的比較精度。比較精度。* 二、接收機原理及接收信號流程二、接收機原理及接收信號流程預(yù)備知識預(yù)備知識混頻器 輸出差頻與和頻VCO信號輸入fi何謂超外差變頻器？何謂超外差變頻器？* *1)1)高頻變中頻高頻變中頻* *2)2)本地振蕩器輸出頻率大于接收信號頻率本地振蕩器輸出頻率大于接收信號頻率* *3)3)取出差頻信號取出差頻信號混頻電路混頻電路調(diào)制調(diào)制/ /解調(diào)的概念：解調(diào)的概念：將信號（低頻）經(jīng)過一系列處理后，將信號（低頻）經(jīng)過一系列處理后，“加載加載”到高頻載波上。到高頻載波上。調(diào)制

7、電路調(diào)制電路 解調(diào)是調(diào)制的逆過程，把信號從高頻載波上解調(diào)是調(diào)制的逆過程，把信號從高頻載波上“卸載卸載”下來。下來。高頻載波高頻載波信號信號1 接收機類型接收機的類型：接收機的類型：超外差一次變頻接收機超外差二次變頻接收機超外差直接變頻接收機數(shù)字低中頻接收機作用：作用： 將將935-960MHz或或1805-1880MHz的高頻信號下變頻為的高頻信號下變頻為67.708KHz的基帶信的基帶信號。號。2 接收機結(jié)構(gòu)360M/282M超外差一次變頻機模型超外差一次變頻機模型 （北京（北京 上海上海 寧波寧波 ）（925-960MHZ）北北京京上上海海（360MHZ）（282MHZ）寧寧波波（67.7

8、08KHZ）超外差一次變頻接收機的形象理解超外差一次變頻接收機的形象理解飛機飛機火車火車#33#34#8#36#10#1#38#39# 4 3 、#44#5#3#45#41#13、#14、#15#8#9#10#11#20#22#23#21#16#17#25#28#29#27#42#31#32（相應(yīng)中頻（相應(yīng)中頻225MHZ、45MHZ）超外差二次變頻機模型超外差二次變頻機模型雙工器MixerMixerIQBPF中頻濾波中頻濾波器器中頻放大器中頻放大器L NAMixerMixer中頻濾波器中頻濾波器中頻放大中頻放大器器PGAPGADemodulator超外差二次變頻接收機的形象理解超外差二次變頻

9、接收機的形象理解（北京（北京 上海上海 杭州杭州 寧波）寧波）（925-960MHZ）北北京京上上海海（360MHZ）（282MHZ）杭杭州州（67.708KHZ）寧寧波波（45MHZ）飛機飛機火車火車汽車汽車直接變頻機模型直接變頻機模型直接變頻的形象理解直接變頻的形象理解 （北京（北京 寧波）寧波）北京北京寧波寧波925-960MHZ（67.708KHZ）飛機飛機GC600接收流程圖接收流程圖9090o o9090o oININIPIPQNQNQPQPTRF6150TRF6150EGSM LNAEGSM LNAx 2x 2/ 2/ 2DCS LNADCS LNAU603U603 SHS-M0

10、90B SHS-M090BBPF600BPF600BPF601BPF601Base band : I PathBase band : Q PathDC CompensationDC CompensatonLocal Oscillator雙工器雙工器聲表面濾波器聲表面濾波器射頻壓控振蕩器射頻壓控振蕩器射頻主芯片射頻主芯片數(shù)字低中頻接收機模型數(shù)字低中頻接收機模型數(shù)字低中頻的形象理解數(shù)字低中頻的形象理解 （北京（北京 嘉興嘉興 寧波）寧波）北京北京嘉興嘉興寧波寧波925-960MHZ（100KHZ）（67.708KHZ）飛機飛機汽車汽車比較三者之間的關(guān)系傳統(tǒng)的超外差結(jié)構(gòu)：傳統(tǒng)的超外差結(jié)構(gòu)： 效能很高

11、，卻必須使用成本昂貴而體積龐大的中頻零件，射頻集成度不高。直接變頻結(jié)構(gòu)：直接變頻結(jié)構(gòu)： 采用直接轉(zhuǎn)換方式，將高頻信號轉(zhuǎn)化成低頻信號，節(jié)省了昂貴的中頻器件和中頻至基頻轉(zhuǎn)換電路，集成度高；但實際應(yīng)用中可能受“直流位移”的影響，降低接收靈敏度，基頻IC軟件上多采用直流濾波技術(shù)，生產(chǎn)廠家必須在生產(chǎn)時執(zhí)行額外的生產(chǎn)步驟：進行二階截取點校準，得到的修正值存儲在內(nèi)存，并在手機開機時用來校準手機。結(jié)構(gòu)簡化了好多哦！數(shù)字低中頻：數(shù)字低中頻： 利用超外差的效能優(yōu)勢意即直接轉(zhuǎn)換技術(shù)的低成本和功能整合優(yōu)勢，避免“直流位移”的影響，基頻無須進行濾波，提高接收靈敏度！ 作用：作用： 將將67.708KHz的低頻信號上變頻

12、為的低頻信號上變頻為890915MHz或或17101785MHz的高的高頻信號，并發(fā)射出去。頻信號，并發(fā)射出去。 一般發(fā)射機模型：一般發(fā)射機模型：三、發(fā)射機結(jié)構(gòu)三、發(fā)射機結(jié)構(gòu)二本振二本振正交調(diào)制發(fā)射VCO功率放大功率檢測功率控制I/Q中頻濾波雙工器鑒相器混頻器一本振一本振接收VCO形象理解形象理解發(fā)射發(fā)射 （北京（北京 上海上海 寧波寧波 奉化）奉化）人人 飛機飛機 （890-915MHZ）北北京京上上海海人人 火車火車 發(fā)射中頻發(fā)射中頻人人寧寧波波奉化奉化 自行車自行車（67.708KHZ）#33#34#8#36#10#1#38#39# 4 3 、#44#5#3#45#41#13、#14、#

13、15#8#9#10#11#20#22#23#21#16#17#25#28#29#27#42#31#32四、射頻部分主要芯片介紹四、射頻部分主要芯片介紹1 1、射頻主芯片的主要功能：、射頻主芯片的主要功能： 低噪音放大 接收下變頻（將接收高頻信號下變頻成（將接收高頻信號下變頻成100KHz100KHz的低中頻信號）的低中頻信號） 發(fā)射調(diào)制（將四路（將四路I/QI/Q信號調(diào)制成中頻，以便鑒相）信號調(diào)制成中頻，以便鑒相） 發(fā)射鎖相環(huán)射頻主芯片主要信號射頻主芯片主要信號2 2、發(fā)射壓控振蕩器介紹、發(fā)射壓控振蕩器介紹作用： 將發(fā)射中頻上變頻到發(fā)射頻率123456789 10 1112123456789 10 1112發(fā)射壓控振蕩器發(fā)射壓控振蕩器主要信號主要信號3 3、本地振蕩器介紹、本地振蕩器介紹作用： 本地振蕩頻率，作為發(fā)射