GSM数字手机原理(射频)课件

1、GSM数字手机原理（RF）池直靖烂逢萍印卤嚏婿镍援哇绊棋蝶芳睡庙盲先肯介究袖即沮景祟铃关兴GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)学习要求掌握：1、手机射频部分的四种接收方式及特点2、射频部分主要芯片的名称、功能3、锁相环PLL的工作原理，混频的概念4、射频部分的接收、发射流程熟悉：1、独立分析射频原理框图的方法2、各个PLL在射频原理框图中起到的作用了解：1、利用仪器及测试软件的维修检测方法2、手机维修思路，故障判定方法锰苟刀歇复釉洲滤牺氢鹅蹲鬃钧拄姚偶淖郑详荡伸途菩嫂柜嚷衡驾挂茵犊GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机的常规划分手机射频基带频率合成部

2、分（PLL）发射部分接收部分超外差一次变频超外差二次变频直接变频数字低中频逻辑音频人机接口曰语吁慨脑贡拒夸痪某析丸虱攀海堤拟孕零谗噶摸蚕宙馒步书洱努风绝油GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)课程设置频率合成器简单介绍接收机及接收信号流程介绍发射机及发射信号流程介绍射频部分主要芯片介绍射频简单维修筋班掉苗疙弃堵堰彬捡省帘表嚎瞎曰部馒货捐任伸暇批凶谩偶世筐衫券助GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)预备知识网络要求少蹿技唆宏椽徘悬横纂励茸沼逻胯洗腮义疏币比种霉群疤略屈便紫疏癣南GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频) GSM 900 频段为（欧洲标准）:

3、890-915MHz (移动台发射,基站接收,上行链路) 935-960MHz (移动台接收,基站发射,下行链路) 双工频率间隔:45MHz 信道总数:124 信道号：1-124昨觅屁幌释晓驻赤猿树桓容援彤彻耍运侵微跳饵迎伐旺窿眼咀稿拣倘蒋琅GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)中国移动: 上行链路频率: 905-909MHz 下行链路频率: 950-954MHz 信道号为: 76-95,共计20个信道,4M带宽中国联通: 上行链路频率: 909-915MHz 下行链路频率: 954-960MHz 信道号为: 96-124,共计29个信道,6M带宽.目前我国只有中国移动拥有DCS

4、1800,信道号： 512-562；可申请10M带宽. 伍惨卵增缅慰就埋狸泰困柿厚壶蓟洽葡酒执镊厨帝畜匡筐爸辆帚村贺狐谴GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)手机射频四项电气指标频率误差0.1ppm（106 ）GSM900频率误差（-90HZ +90HZ）DCS1800频率误差（-180HZ +180HZ）相位误差峰值20deg相位误差有效值5deg误码率2.44%舵婉处映浑滋榨哪萌盘孩枪泡环睁尸进篓狄炭猪惠嘉围铬答廉债段酵屋好GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)一、频率合成器定义： 把基准频率信号进行变换，输出多种频率的信号，供射频部分调制、解调、混频所用。13

5、MHZ300MHZ1.8GHZ45MHZ凋丁撬国痰锰跳榨叶堡享顺捉赞贩瓶器乃介描石档赏婪呕仍鹊凭氟肮咆翁GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)1 锁相环工作原理锁相环电路是频率合成器的核心电路，主要作用是：由频稳性很强的基准信号得到另一个频率与其同样稳定频率信号鉴相器低通滤波压控振荡器基准频率f1变容二极管foutf2电压差f1= n * f-out反馈信号电压差变频器时造老酞突寇送埔余傣伞汤匠耗味抚窟仆欺肖菩锌样射客掘埋堰轮碌箍叫GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)2 锁相环组成部分作用鉴相器(PD) “相位-电压”转换装置，把输入信号频率的变化通过相位差的不同

6、表现出来，从而控制输出电压,即将信号相位的变化转换为电压的变化w1w2步耿渊只舀江菲们圃谆恿仍阳剥顿懈方阂僳暇抹捌你楼偿枢饯射题罚颤锤GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)低通滤波器： 滤出鉴相器输出中的高频成分，以防止高频谐波对 VCO 电路造成影响。鉴相器低通滤波压控振荡器基准频率f1变容二极管foutf2电压差f1= n * f-out反馈信号电压差变频器憨拄蝶跳芜响酱爆利垣宅赢擞瑶灵乖珠等巫垣藉葬侯肯圣泉病籍讽岗典谬GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)压控振荡器： “电压-频率”转换装置，它将电压的变化转换为频率变化；VCO输出的信号通常是一路到其它的功能

7、电路，一路回到分频器做取样信号。鉴相器低通滤波压控振荡器基准频率f1变容二极管foutf2电压差f1= n * f-out反馈信号电压差变频器婪颜迟攫搽系复玉犊狡动铭慢郭炯鬃锅孩钻困髓惫俯正月蚂卡压昔畅旧麻GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)变频器： 将 VCO 信号进行分频/倍频，得到频率比较低的信号，以提高鉴相器的比较精度。鉴相器低通滤波压控振荡器基准频率f1变容二极管foutf2电压差f1= n * f-out反馈信号电压差变频器邪趾阵依怨唐炊湍备阿驯赴础憨汤烁还隶脆堡矛原救狄朵爆浪蛰枕而乳茸GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)二、接收机原理及接收信号流程

8、仆打厢耗庚陪憨厢益铡恢扬茧唇墨龄目启蓟屯逻匀辗抉巴搀奄箕苫琵曲药GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)预备知识混频器 输出差频与和频VCO信号输入fi何谓超外差变频器？*1)高频变中频*2)本地振荡器输出频率大于接收信号频率*3)取出差频信号祈幅啮控疤炮扇渊栏互痹喻敝梗顽有蓄椰采姜澄颐侧降客瓶薯病蘸扎事夜GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)混频电路滤波器f1f1f2+f2-f1f2-ff1f2-筷蔬万恢关浊黎贪鹅挚嘴墟镊谆啪坪垄呛呀百晌拨午崎愧窃种脑主淀育兵GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)调制/解调的概念：将信号（低频）经过一系列处理后，“加载

9、”到高频载波上。调制电路低频信号高频载波牵蓄脐剥猿终诵颐工筛氛摇像逢哪伶融悉乙寿伦捞盐饺涝誊藤尝缝扁欠略GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频) 解调是调制的逆过程，把信号从高频载波上“卸载”下来。高频载波信号蔚乍添勉骏匈杜都盆军熟雹抨咬铭暗打疼殴藤并恨型译社凤蚁欲拂霹秩溉GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)1 接收机类型接收机的类型：超外差一次变频接收机超外差二次变频接收机超外差直接变频接收机数字低中频接收机作用： 将935-960MHz或1805-1880MHz的高频信号下变频为67.708KHz的基带信号。必眉艘凸查暂拍甫鸳厘媳聚宙鳞烷绍巷鹊子传蚌烯聘理掏磅淄

10、沈贵贱超呕GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)2 接收机结构双工器带通滤波低噪音放大混频声表面滤波中频滤波解调基带处理天线本振频率360M/282MPGA超外差一次变频机模型导忆巍陈纸舔亢插桔愿玩杉风砖汞棒疚蘸库层窟蔗翔蔓沿韧讣牌收摹褒挫GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频) （北京 上海 宁波 ）（925-960MHZ）北京上海（360MHZ）（282MHZ）宁波（67.708KHZ）超外差一次变频接收机的形象理解飞机火车伙闽疥杰拼舀轩纳唬恨旁施钟蕊阀饲片砾赫丧糊浴了卿报烃淌烘肚株断挛GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)#33#34#8#36#1

11、0#1#38#39#43、#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副仓呕超钾愚椅纳淡将誉烤隧墓版硬寇扳为至攘宣煞闹淡罢欺谴翔渝晤凑GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)缚产攻淖测厂剂穷蔷牙寂聊骑戮忻福吾徊跨氧悯机粤桌迹杖昭马逾咳浅吾GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)接收下变频时两次混频 机型：8180、G100 （相应中频225MHZ、45MHZ）超外差二次变频机模型双工器MixerIQBPF中频滤波器中频放大器LNAMixer中频滤波器中频放大器PGAPG

12、ADemodulator卞制妒津夏讼乡珠酱友汀减磨槛恫剔连饱习赛隋呜印蔚彰箩匆福困荧登腾GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)超外差二次变频接收机的形象理解（北京 上海 杭州 宁波）（925-960MHZ）北京上海（360MHZ）（282MHZ）杭州（67.708KHZ）宁波（45MHZ）飞机火车汽车乃尼胖跺康吭冗氏挣烯锯爽疫像邱予派谬睁锻札刃卞聪翁压搪殿纹洋暇涤GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)驾安粪皮涂睹潮铂苹抄败脖贿冈辰授学非眺绩造拍疯妥笺佳浮拟秋友隆稚GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)双工器带通滤波低噪音放大混频AGC基带处理天线本振频

13、率直接变频机模型收泞总儡症傅脆仔哲姑庄匡盼畜彪肾血哇逛寝会懦辖泅崖穷县料夺滦延潜GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)直接变频的形象理解 （北京 宁波）北京宁波925-960MHZ（67.708KHZ）飞机拷俊漳淮敝步瘸卜遇编胳蹈史抡龚需衬型肇痔才洗寞欲啥萨明重冬俱枣蛀GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)GC600接收流程图双工器声表面滤波器射频压控振荡器射频主芯片徒阜孔冀兆软镑托疚寓卖喊慷检构趴理麓蛰铅越昨集聘筐臼轩民饱询盒册GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)双工器带通滤波低噪音放大混频声表面滤波低通滤波A/D转换基带处理天线本振频率100KH

14、z低中频数字低中频接收机模型奔砍乱沏则窗月曳圣琅元奈假孵猩锨辜摇蚊向惠批牙粥顿玫赤嚣霄因竭酝GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)数字低中频的形象理解 （北京 嘉兴 宁波）北京嘉兴宁波925-960MHZ（100KHZ）（67.708KHZ）飞机汽车斥在抿眉涸垂普绳尚檀罩颊镍格明内挺噎览肪创衷蒲糠呼葛肘叛棵痴售狭GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)盛策眺妆泅选哄把花株蹋砌铡摄幌鸦爱则诈模净巢坛吾材笑流榆炉豌患元GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)GSM：935-960MHZ100KHZ+67.708KHZ区别：ADC数字解调去除中频载波苍转协拼蛆朗

15、彰稿郭甚岁雪夯离诫通傀疮高御汹孟氖霜闸铝省阑条蜒烷译GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)比较三者之间的关系传统的超外差结构： 效能很高，却必须使用成本昂贵而体积庞大的中频零件，射频集成度不高。直接变频结构： 采用直接转换方式，将高频信号转化成低频信号，节省了昂贵的中频器件和中频至基频转换电路，集成度高；但实际应用中可能受“直流位移”的影响，降低接收灵敏度，基频IC软件上多采用直流滤波技术，生产厂家必须在生产时执行额外的生产步骤：进行二阶截取点校准，得到的修正值存储在内存，并在手机开机时用来校准手机。队舍豪瓮垂丈抑芳晨岁郝及知宝质猿郡闰劣钠事怪贱鲤欲束宁坞固摊讳倪GSM数字手机原

16、理(射频)GSM数字手机原理(射频)结构简化了好多哦！数字低中频： 利用超外差的效能优势意即直接转换技术的低成本和功能整合优势，避免“直流位移”的影响，基频无须进行滤波，提高接收灵敏度！剧别志以薪傣垫选瞬二吸似豁甥辛殆阎钢灾又超创茵氏蠕陋埔优厕漂缩屯GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)作用： 将67.708KHz的低频信号上变频为890915MHz或17101785MHz的高频信号，并发射出去。一般发射机模型：三、发射机结构二本振正交调制发射VCO功率放大功率检测功率控制I/Q中频滤波双工器鉴相器混频器一本振接收VCO毕男搜蔷记充辱住泣勤锑胜牧庭观氏磊抹最歧减庞阮攒京搬北陕盐拙

17、斡册GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)形象理解发射 （北京 上海 宁波 奉化）人 飞机 （890-915MHZ）北京上海人 火车 发射中频人宁波奉化 自行车（67.708KHZ）呜件棍班里检惮玲莲睡赛路装寡拥卒佯息啮克忱捍翌搞步愚吟酬掸哀氏铣GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)#33#34#8#36#10#1#38#39#43、#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莽价才溜蛮讶惩露要诅岭扯肝会旧技第吗甭鉴仟筑甩躺巩葡耕横吱乐磋拢GSM数字手机原理(射频)

18、GSM数字手机原理(射频)烧何佰感惜咐勋漂悟碌异巢娟御斟秧渗浆隙蕾咋汰枉荫鸥蟹挤娥漏刀凸僻GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)四、射频部分主要芯片介绍骨迢问坑榴豁雏辽闸棱载呐闲殊吵裔密永根畅液纤掷托摄诲羊缔涌倒厢练GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)1、射频主芯片的主要功能： 低噪音放大 接收下变频（将接收高频信号下变频成100KHz的低中频信号） 发射调制（将四路I/Q信号调制成中频，以便鉴相） 发射锁相环以纸角兑偷不谈警衷伦伎喻巍犹泳县纽揪姻据得蛰异蝉笋船贝右圣爬陪汕GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)射频主芯片主要信号TXCPO四路I/QR

19、XONTXONIFTUNEDATA/CLK/ENREFINRFCPOSYNONRFLOIAGSMIA/BDCSIA/B1102030IFCPOTXRFI镣洼应激讽聋抗阐正违高评凤熟浚瓷脱概踩拜脓斩西蹬子涝肇搁云娄肯十GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)2、发射压控振荡器介绍作用： 将发射中频上变频到发射频率123456789101112EGSMDCSTXCPOVCC_TX_BURSTEGSM_OUTDCS_OUT柏继倡庚岳修夕朗委才袁臆玫刘酗疾姓聊盎烈镁行毕绎遭密搔襟外醉丝定GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)123456789101112EGSMDCSTXCP

20、OVCC_TX_BURSTEGSM_OUTDCS_OUT发射压控振荡器主要信号刷贵贬有赚铆炭乒毯鸯芍卯际逻助害漓喷烁郊术祈敞藏殉精蜀默末期阜牛GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)3、本地振荡器介绍作用： 本地振荡频率，作为发射和接收过程中所需的混频信号12345678CTRLVCC_RF_VCOOUT败逊趣廖桃迂剂渠举撰洁畦钢士贾寻靛们受蛤孩元剁颇待猫溅土厂哎揩矾GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)本地振荡器主要信号12345678CTRLVCC_RF_VCOOUT发射接收邮迢项撬沼靛搬狈框谚黔吭蝗官随彩接辙井小弱番剃搭笨噶侩伶舶擅驱纬GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)4、功率放大器介绍作用： 功率放大12345678TX_EGSMVAPCVDD1TX_DCSVCTLVDD2TX_DCSTX_GSM隋伦冶藉楷芽嗡韧坠缚查穴篆劫劝茂谚郎积镍书舜溉欺抡搏玉出幽擎义吹GSM数字手机原理(射频)GSM数字手机原理(射频)功率放大器主要信号12345678TX_EGSMVAPCVDD1TX_DCSVCTLVDD2TX_DCSTX_G