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文档简介
测试培训教材第61页共61页测试专业知识纲要目录1.日常生产流程介绍1.1生产流程1.2生产过程质量控制2.GSM移动通讯系统简介2.1移动通讯的概念2.1.1接入方式2.1.2传输方式2.1.3多址方式2.1.4频率资源复用2.2GSM的历史与发展2.3GSM系统的构成2.3.1MSC2.3.2BSS2.3.3MS2.4GSM空间接口2.4.1频带分配2.4.2多址方式2.4.3物理信道2.4.4调制方式2.4.5TDMABurst2.4.6收发双工时序2.4.7功率控制2.4.8时序控制2.5身份鉴别—SIM卡2.5.1IMSI2.5.2MCC2.5.3MNC2.5.4用户存储的信息2.6话音编码与传输2.6.1话音编码2.6.1.1取样、量化与编码2.6.1.2数据压缩编码2.6.1.3纠错编码2.6.2传输2.6.2.1时隙2.6.2.2帧2.6.2.3复帧2.6.2.4超帧2.6.2.5位交织、传输2.7逻辑信道2.7.1TCH2.7.2SACCH2.7.3FACCH2.7.4BCH2.7.4.1FCH2.7.4.2SCH2.7.4.3BCCH2.7.4.4CCCH2.7.4.4.1PCH2.7.4.4.2AGCH2.7.5RACH2.7.6SDCCH2.8呼叫建立过程2.8.1登录网络2.8.2手机发起呼叫2.8.3基站发起呼叫3.CDMA移动通讯系统简介3.1CDMA系统概念3.2CDMA硬件技术3.3CDMA测试方法3.4WINGTECHCDMA工程模式介绍4.基本电路元器件常识4.1电阻4.2电容4.3电感4.4晶体二极管4.5晶体三极管4.6场效应管4.7电声器件4.7.1扬声器4.7.2话筒4.8集成电路5.手机各功能模块硬件电路原理介绍5.1手机电路原理流程5.1.15.1.25.1.35.1.45.2逻辑控制电路5.2.15.2.25.2.35.2.45.2.55.2.65.3电源系统5.3.1Ex5.3.25.3.35.3.45.4A/D,D/A转换器5.4.15.4.25.4.35.4.45.4.55.5用户接口电路5.55.55.55.55.6射频通信电路5.65.65.65.7外接设备电路5.75.76.手机故障缺陷分析6.1缺陷判断6.2缺陷类型6.2.1测试问题6.2.2工艺缺陷6.2.3元器件本体损坏6.2.4元器件缺陷6.3缺陷分析方法6.3.1观察法6.3.2测量分析法6.3.3对比测量法6.3.4元件替换法6.4各站测试内容与故障分析6.4.1DL6.4.2SN6.4.3CFT6.4.3.1BT6.4.3.1.1ADC6.4.3.1.2AFC6.4.3.1.3AGC6.4.3.1.4APC6.4.3.2FT6.4.3.2.1MobileCall6.4.3.2.2RxLever6.4.3.2.3RxQuality&BER6.4.3.2.4POWER6.4.3.2.5PhaseError&FrequencyError6.4.3.2.6PVT6.4.3.2.7Handover6.4.4CIT6.4.46.4.4.2键盘功能6.4.4.3Speaker音频6.4.4.4SIM卡通信测试6.4.4.5音频回环6.4.4.6振铃6.4.4.7振动6.4.4.8耳机6.4.4.9背景灯6.4.4.10显示7.CMU200实测操作指南7.1仪器自检和校准7.2试验操作7.3GSM900/1800射频性能测试7.4CDMA(450/800/1900)射频测试1.日常流程介绍1.1生产流程
闻讯工厂生产过程流程图说明如下:PCBA投放到测试线,先做软件下载(DL),将手机软件通过下载工具装载到手机FLASH中。如果手机FLASH中已经装载软件,则此过程省略,例如机种9925,其上的9900模块FLASH中已经装载软件。在SN工位,手机第一次开机做初始化,并将生产序列号写入手机FLASH中,以便后续跟踪及追述。在BT工位,对主板进行调谐测试,主要涉及电性能及射频通讯性能。在FT工位,纯粹的测试,通过模拟实际通话过程,测试在通信时相关指标。CIT工位,全称为CustomerInterfaceTest,主要为用户界面测试,包括键盘功能、Speaker音频、SIM卡通信测试、音频回环、振铃、振动、耳机、背景灯、显示及多媒体功能等。最后,品保部FQA对测试过的手机主板进行抽样检查。1.2生产过程质量控制计划产品质量对工厂至关重要,对此,闻讯有一套完整的生产过程质量控制计划。测试段生产过程质量控制计划图如下:以上控制计划详细说明了测试段各工位所使用的生产设备及注意事项,更列出了出现异常后的处理方法。2.GSM移动通讯系统简介2.1移动通讯的概念移动通信范指用户可以在移动中进行通信的系统。从通信方向上可以分为单向(例如BP机)和双向通信,从用户范围可以分为公用和专用(例如对讲机)等。我们以下主要介绍双向公用移动通信网络。2.1.1接入方式移动通信要求用户在移动中必须可以进行通信,通信的终端设备手机与通信网络的连接方式必须有别于传统通信系统的有线连接,所以移动通信系统中手机与通信网络是通过射频无线电进行连接的。公用移动通信系统为双向的无线通信系统,由手机到网络的通信信号称为“Uplink——上行”通信信号,从网络到手机的通信信号称为“Downlink——下行”通信信号。手机必须能够同时进行双向的通信,所以上行和下行的射频信号不能在同一个频率上进行传输。一般的,移动通信系统的上行和下行信号分别位于互不重叠的两个频率带中。2.1.2传输方式移动通信的传输方式可以分为模拟方式和数字方式。模拟传输方式是将需要传输的低频信号通过模拟的调制方式调制到可供通信的射频频率上进行通信。这种方式的优点是对手机的逻辑控制部分要求比较低,手机结构相对比较简单,比较容易实现。缺点是通信信号易受到干扰,对射频电路性能要求较高,通信速率较低。数字传输方式是将待传输的低频信号先进行数字编码,全部变成只有0和1两种状态的数字信号再进行调制与传输。这种通信方式的优点是抗干扰能力较强,通信速率较高,对射频电路要求相对较低。缺点是对手机的逻辑控制部分尤其是运算能力要求较高,手机结构复杂。2.1.3多址方式多个用户同时与一个系统进行通信的方式叫多址通信。多址方式可以分为FDMA、TDMA和CDMA三种方式。FDMA(FrequencyDivisionMultipleAccess)——频分多址:多个用户各自在互不相同频带上同时与系统进行通信。此种通信方式多用于模拟通信系统。TDMA(TimeDivisionMultipleAccess)——时分多址:多个用户在同一个频带上按顺序轮流与系统进行通信,在某一时刻,只有一个用户与系统进行通信。此种方式主要用于数字通信系统。CDMA(CodeDivisionMultipleAccess)——码分多址:多个用户在同一时间、同一频带内与系统进行通信,但各自发出的信号编码互不相同,由系统识别各用户的通信内容。此种通信方式也用于数字系统。2.1.4频率资源复用对于一个移动通信系统来说,在相同范围内的用户数量有时会很多,而用于通信的频率资源是有限的,可能无法满足众多用户同时进行通信,所以合理地重复利用频率资源是有必要的。在移动通信系统中,频率复用是通过将一个大范围的通信覆盖区域分割成若干个小的通信区域来实现的,在每个小区之中,有限的用户与此小区的系统在部分的可用频带内进行多址通信,相临小区的用户只能使用不同的频带,而不相临小区的用户可以重复使用相同的频带。这样,一个大的地区被分割成为许多个小的区域,每个小区的形状近似于六边形,因此移动通信系统又称为“蜂窝系统”。相临小区允许使用的频带不相同,所以手机在通信之中由一个小区移动到另一个小区中时必须由系统控制进行越区切换。同时,由于手机所在位置经常会移动,所以手机必须及时向系统报告自身所处的位置以便系统能够随时找到手机。2.2GSM的历史及发展移动通信系统发展到现在,经历了由模拟到数字的变化。早期的移动通信系统是以AMPS和ETACS为代表的模拟移动通信系统。90年代初,随着移动通信用户的增加,用户对跨地区、跨国漫游服务以及各种增值服务需求的增加,同时数字通信技术发展也日趋成熟,欧洲的移动通信运营商开始考虑发展一种新型的数字移动通信系统。GSM移动通信系统在此时产生了。GSM(GlobalSystemforMobile)系统开始被设计成为一个泛欧洲的移动通信标准,是第一个数字移动通信系统,能够在欧洲范围内进行国际漫游。GSM系统是迄今为止商业化运营最成功的移动通信系统,现在已经不仅限于欧洲范围内,世界上许多国家也采用了GSM系统。1994年GSM系统由中国联通首先引入中国,经过几年的发展,GSM网络已经覆盖了全国大多数的城市与乡镇,其用户数量也占中国移动通信用户的大多数。在GSM系统的发展中,陆续发展出几个系列通信系统。最初指定的GSM系统被称为PGSM系统,在此基础上通过频带的加宽又发展成EGSM系统;通过改变GSM的工作频带,又发展出了DCS(DigitalCommunicationSystem)系统;在北美运营的GSM系统也对工作频带进行了修改,称为PCS(PersonalCommunicationSystem)。所有的GSM系列的移动通信系统只有工作频率和手机的发射功率有所不同,射频调制解调方式全部相同。这样,GSM系统已经发展称为一个庞大的通信系统家族。2.3GSM系统的构成各种移动通信系统的主要构成基本相同,都是由以下几个主要部分组成的。2.3.1MSCMobileSwitchingCenter——移动交换中心:主要负责整个移动通信系统数据的传输交换,网络管理以及与其他通信系统的联接等作用,手机用户的身份确认与位置更新,通信的路由选择等系统功能也需要MSC完成。系统提供的其他功能也需要MSC来实现。2.3.2BSSBaseStationSystem——基站系统:基站系统负责将MSC与MS联接起来,基站需要同时具备与MSC的固定的有线(或无线)联接方式和与MS的移动的无线联接方式。每个基站覆盖一个蜂窝小区,在这个小区中的手机都可以与此基站进行通信。基站将对此小区中手机的通信状态包括频率、功率、时序等参数进行控制和管理,当手机移动到另外一个小区时,将在基站控制下进行越区切换。2.3.3MSMobileStation——移动台:即手机,移动通信系统面对用户的终端设备。用户通过手机来进行通信,手机可以将用户的基带话音或数据信号转换成为能够传输的射频信号并能够同时进行反方向的转换。所以手机必须具有用于无线通信的射频电路和用于话音传输的音频电路,还有便于用户操作的键盘输入与显示电路。2.4GSM空中接口GSM移动通信系统中MS到BS的传输方式为射频通信,以下简要介绍GSM系统的空间射频接口。2.4.1频带分配PGSM系统的上行频带分配为890MHz~915MHz;下行频带为935MHz~960MHz,对于一个通信信道,收发双工间隔为45MHz。EGSM系统比PGSM系统的工作频带向下拓展了10MHz,上行频带分配为880MHz~915MHz;下行频带为925MHz~960MHz,收发双工间隔为45MHz。DCS系统的上行频带分配为1710MHz~1785MHz;下行频带为1805MHz~1880MHz,收发双工间隔为95MHz。PCS系统的上行频带分配为1850MHz~1910MHz;下行频带为1930MHz~1990MHz,收发双工间隔为85MHz。2.4.2多址方式GSM系统采用了FDMA/TDMA的多址方式,在给定的上/下行频带中根据FDMA分割称为等频带间隔的信道,在每个信道频带中按照TDMA分为8个时隙。2.4.3物理信道为便于系统控制,我们将上/下行频带中分割出的成对的上/下行频带按照数字编号,称为物理信道。相应的信道编号称为ARFCN(AbsolutenessRFChannelNumber)——绝对射频信道号。一个ARFCN对应着一对上行和下行信道,这称为GSM系统中的物理信道。在所有GSM系统中,信道的频率间隔均为200kHz。PGSM系统的ARFCN为1~124,CH1上行的中心频率为890.2MHz,ARFCN为n的上行信道的中心频率fn=f1+(n-1)200kHz。对应的下行信道中心频率需要加上双工间隔频率,PGSM为45MHz。EGSM系统包括了PGSM系统的1~124信道,由CH1的频率向下扩展了10MHz,ARFCN为975~1023,此外还有CH0。CH975上行信道的中心频率为880.2MHz,CH0的上行信道的中心频率为890MHz。DCS系统的ARFCN为512~885,CH512的上行中心频率为1710.2MHz。PCS系统的ARFCN为512~810,CH512的上行中心频率为1850.2MHz。需要说明的是DCS和PCS的ARFCN有很多是重合的,这是因为PCS系统仅限于北美使用,而北美没有DCS系统,也就是说DCS和PCS系统不可能在同一地区存在,所以ARFCN也就能够重合。2.4.4调制方式GSM手机的调制方式为0.3GMSK——高斯滤波最小频移键控调制。此种调制方式能够减少发射频谱的宽度,减少对邻近信道的干扰。2.4.5TDMABurstGSM系统是一个时分多址的通信系统,8个用户时分复用同一个信道。对于一个用户来说,发射信号是脉冲形的。TDMABurst(突发)的概念是手机在一个脉冲中时间内所发射的所有频谱分量的集合,它携带着一个脉冲中所要传送的信息。GSM系统对一个Burst在每段时间的频谱宽度与幅度都有严格的要求,我们对手机发射信号的测试中有许多部分是对Burst的测试。2.4.6收发双工时序GSM系统对手机的发射和接收时序也有规定。手机在接收信号的时隙后的第三个时隙发射信号。在实际情况中,手机在发射时隙到接收时隙的间隔中会将接收频率调整到邻近小区的广播信道上来监听邻近小区信号的场强,以便系统判断何时进行越区切换。所有手机均遵循此规则,这样,在同一时刻GSM手机只有一种工作状态,即发射、接收、监听或待机。2.4.7功率控制一个小区中的手机用户可能有很多,当许多用户同时与基站进行通信的时候,如果发射功率都相同,离基站近的用户会对离基站远的用户造成阻塞效应;而离基站较近的用户用大功率发射时电池消耗也比较大,所以基站必须能够对手机的发射功率进行调整,手机也应该具备改变发射功率的能力。GSM规范要求手机必须能够以2dBm为单位调整发射功率。PGSM规定的手机发射功率分为1~15共15级,1~5级功率相等,均为33dBm,5级以下的功率以每级2dBm的差值递减。EGSM规范从15级向下增加到19级。DCS与PCS系统均设0~15共16级功率,最大功率0级为30dBm,其它功率同样以2dBm递减。2.4.8时序控制手机用户离基站有远近,发射的信号到达基站的时间会有差别。这样按照同一个时序发射的脉冲经过传输到达基站有可能会发生重叠。为避免此种情况的发生,需要对手机发射的时序进行调整,使距离基站远的手机在基站的控制下提前一定时间发射,使得到达基站的脉冲满足时序而不发生重叠。GSM各系统主要参数列表如下:PGSMEGSMDCSPCSARFCN范围1~124975~1023,0,1~124512~885512~810上行频带范围890MHz~915MHz880MHz~915MHz1710MHz~1785MHz1850MHz~1910MHz下行频带范围935MHz~960MHz925MHz~960MHz1805MHz~1880MHz1930MHz~1990MHz信道宽度200kHz200kHz200kHz200kHz双工间隔频率45MHz45MHz95MHz85MHzTDMA用户数8888调制方式0.3GMSK0.3GMSK0.3GMSK0.3GMSK功率等级范围5~155~190~150~15最大功率33dBm33dBm30dBm30dBm功率等级差别2dBm2dBm2dBm2dBm2.5身份识别—SIM卡GSM系统需要确定每个用户是否具有合法的身份后才能允许用户接入网络。记录着用户身份信息的部分称为SIM(SubscriberIdentificationModule)卡,网络会根据上面的信息确定用户的合法性。SIM卡作为一个单独的部分插入手机,上面记录着如下内容。2.5.1IMSIInternationalMobileSubscriberIdentification——国际移动用户身份鉴别信息。此号码为国际唯一的号码,代表用户的身份,在登录系统的时候,系统会根据此项信息找到用户的信息。另外,在手机等移动设备硬件中还有一个号码IMEI(InternationalMobileEquipmentIdentification),国际移动设备鉴别号,也是国际唯一的号码,系统也可以根据此号码鉴别设备的合法性。2.5.2MCCMobileCountryCode——移动国家号,代表用户归属网络所在国家的编号。2.5.3MNCMobileNetworkCode——移动网络号,代表用户归属网络运营商的编号。2.5.4用户存储的信息SIM卡上还有一些存储空间,可以用来存储一些用户自己的数据,例如电话本,设置等。2.6语音编码与传输GSM系统的传输为数字方式,模拟的话音编码被转换成为数字信号再进行传输。如果将全部的话音信号都传送出去,会占用非常多的频带,所以需要进行数据压缩编码。话音信号主要经过以下的过程进行传输。2.6.1话音编码我们这里主要介绍一下话音信号的发送过程,接收过程与此相反。2.6.1.1取样、量化与编码模拟的话音信号经过数字抽样变为离散的信号,再经过量化编码为PCM数字信号。2.6.1.2数据压缩编码数字语音信号流以20ms为一个时间单位,每个单位共有456bits。这20ms的数据通过RELP/LTP(残余激励线性预测编码/长期预测)编码器进行压缩编码,变成260bits的数据。这时的码速率为13kbps,称为全速率编码。2.6.1.3纠错编码20ms的260bits的数据按照重要性被分为182bits的I类比特和78bits的II类比特,182bits的I类比特又进一步分为50bits的Ia类重要比特和132bits的Ib类比特。182bits的I类比特有卷积纠错码进行保护,其中Ia类比特有CRC码进行保护。78bits的II类比特没有被保护。这样,经过纠错编码后182bits的I类比特变为378bits,与78bits的II类比特组成在20ms中的456bits的数据。2.6.2传输话音信号完成了到数字信号的转换,接下来就进行分时隙传输。2.6.2.1时隙在GSM系统中,每个用户被允许在各自的时隙(TimeSlot)中发射信号,每一个正常时隙携带156.25bits的数据,长为576.92s。2.6.2.2帧8个时隙组成一个帧(Frame),长4.615ms。2.6.2.3复帧26个帧组成一个复帧(Multiframe),长120ms。2.6.2.4超帧51个多帧组成一个超帧(Superframe),长6.12s。2.6.2.5位交织、传输20ms的456bits数据被分为8块,每块57bits。每个Burst在中间同步字两端各传送57bits数据,共114bits话音数据。实际上每个Burst传送2个不同20ms中的数据。120ms内,6个20ms块,共2736bits数据共同被交织传输,组成24个Burst,分别位于24个帧中。一个复帧的周期也是120ms,有26个帧,传送24个话音数据帧后有两个帧多余,其中一个用于SACCH控制信道,另一个保留。2.7逻辑信道在GSM系统中,所有数据均由Burst传输,但Burst并不只携带话音数据,还传输许多用于控制的数据。我们将这些Burst按照功能分成一些逻辑信道。2.7.1TCHTrafficCHannel,业务信道:负责传送话音数据的信道。2.7.2SACCHSlowAssociatedControlCHannel,慢速随路控制信道:一个复帧有26个帧,正常情况下,24个用于TCH,1个用于SACCH。SACCH的下行信道主要负责传送系统对手机的控制数据,如功率等级控制信号,时序控制信号,小区的信道配置信息如基站地址列表、信道地址列表等。SACCH的上行信道用于传输手机向系统报告的一些数据,如接收信号等级(RXLevel)报告,接收信号质量(RXQuality)报告,邻近小区场强测量报告,手机状态等。SACCH的周期比较长,只能用来传输一些对速度要求不高的控制数据。2.7.3FACCHFastAssociateControlCHannel,快速随路控制信道:当手机需要越区切换时,系统与手机需要交换一些重要的控制信息,如新的信道号和时隙号等,仅仅靠SACCH的控制就不够了。这时由系统控制,将TCH变为传送控制数据的Burst,这就是FACCH,这样可以很快地完成控制信息的传输。不过由于TCH被占用,所以在越区切换时可能会造成话音中断。2.7.4BCHBroadcastCHannel,广播信道:顾名思义,BCH的作用类似广播,只用于单向传输数据。BCH的作用象一个灯塔,每一个小区内只有一个BCH,用于标识网络的存在,并广播一些公用和专用的控制信息。它的内容有许多方面,按照功能还可以细分为许多子信道。2.7.4.1FCHFrequencyCorrectionChannel,校准信道:由一个特定比特序列组成,使手机自身内部的频率能同步调谐到基站的频率上。2.7.4.2SCHSynchronizationCHannel,同步信道,手机在和FCH同步后,利用SCH调整自己的时序,与网络的复帧同步。2.7.4.3BCCHBroadcastControlCHannel,广播控制信道:用于标识网络的存在,传送网络的识别信息与小区内可以使用的信道信息。2.7.4.4CCCHCommonControlCHannel,公用控制信道:用于传送一些公用控制信号的信道。2.7.4.4.1PCHPagingCHannel寻呼信道:CCCH的一个子信道,用于系统寻找手机。当手机在PCH上发现自己后,返回一个RACH信号,请求服务。2.7.4AccessGrantCHannel,接入允许信道:CCCH的另一个子信道,发出许手机接入网络的信号,并指示手机进入指定的SDCCH或TCH中。2.7.5RACHRandomAccessCHannel,随机接入信道:手机发出接入请求的信道,它利用用BCH对应的的上行信道。在一个小区内所有手机都需要利用RACH进行呼叫申请,这些RACH呼叫是随机产生的,所以有互相碰撞的可能。为减少这种情况的发生,AGCH的Burst比正常的Burst要短。2.7.6SDCCHStand-aloneDedicatedControlCHannel,独立专用控制信道:有时作为BCH的一个逻辑信道,更多时候拥有独立的物理信道以及自己的SACCH和FACCH。SACCH的Burst也比较短,重复率比TCH要低,一个物理信道可以容纳8个以上的SDCCH。SDCCH的作用主要用于过渡。从手机发出RACH申请到开始通话期间,会有相当长时间用于振铃和等待应答,在这个过程中,手机与基站之间会在SACCH上交换一些控制信息。2.8呼叫建立过程至此已经简要介绍了GSM手机通信所涉及到的一些射频信道的概念,下面简要介绍一下手机是如何与系统建立连接的。2.8.1登录网络手机开机后,首先在下行的各个信道上搜索信号,并将搜索到的信号按照强弱顺序排列,检查是否有BCH。当发现一个BCH后,根据FCH和SCH调整内部频率和时序,与此BCH同步。然后手机通过比较本机SIM卡上所记录的MCC和MNC是否与BCCH上所发送的信息一致。手机一直重复以上过程直到找到并锁定属于本网络的最好的BCH。然后手机向基站报告自己的信息与位置:发送RACH请求,基站回应AGCH,然后进入SDCCH进行双向通信,交换控制数据,最后结束呼叫。至此完成登录网络。此时,手机已经能够进行发出呼叫和接听来话的通信了。需要说明的是,如果手机内无SIM卡,手机仍然会完成寻找并锁定BCH的程序,只不过不能开发射来进行注册和位置更新。2.8.2手机发起呼叫当用户在手机上输入号码,并按了“OK”或“Send”后,手机向基站发出RACH脉冲。基站通过CCCH中的子信道AGCH中应答手机的请求。手机收到AGCH后,按照指令,转到指定的ARFCN和时隙上,与基站在SDCCH上进行双向通信:手机首先接收SDCCH中的SACCH,获得基站发来的时序调整和功率控制信号,此前基站已经从RACH脉冲到达的时间计算出正确的时序调整时间。在接收到时序调整时间后,手机就可以发送正常长度的脉冲。SDCCH信道上的双向通信主要完成振铃响应和身份确认过程。在1~2秒后,手机就会从SDCCH转到TCH上,开始进行话音数据的通信。2.8.3基站发起呼叫基站首先在CCCH上的PCH子信道上发送一个寻呼信息,包含要寻找的手机的号码。手机收到PCH后,回送一个RACH信号。以下的过程与手机发起的呼叫过程相同。以上简要介绍了GSM移动通信系统中的一些概念,相关的进一步的介绍,请参阅有关移动通信与GSM系统的专业书籍。3.CDMA移动通讯系统简介3.1CDMA系统概念CDMA系统是基于码分技术(扩频技术)和多址技术的通信系统,系统为每个用户分配各自特定地址码。地址码之间具有相互准正交性,从而在时间、空间和频率上都可以重叠;将需传送的具有一定信号带宽的信息数据,用一个带宽远大于信号带宽的伪随机码进行调制,使原有的数据信号的带宽被扩展,接收端进行相反的过程,进行接扩,增强了抗干扰的能力。CDMA与其它模拟或TDMA系统间的主要差别:1.在同一频率上可同时有多个用户。模拟FDMA和TDMA系统的关键问题。现在通过CDMA,我们正试图把许多通话放到同一信道。2.除了频率外,信道可用相关码定义。长期以来,人们都从频率的意义上考虑信道(TDMA把时隙加入频率)。而对于CDMA,信道则用各种数字代码,以及用频率定义。3.容量极限是软指标。在模拟系统中,当所有可用信道均在使用中时,就不能再增加任何呼叫。CDMA则可通过差错率和音质的降级增加容量,或以降低周围小区容量的代价增加给定小区的容量3.2CDMA硬件技术3.2.1接收机主要技术指标A.接收频率范围:CDMA手机的接收机工作频率范围为:869.04~893.97MHz,频带间隔:30kHz。B.接收灵敏度::-104dBm/1.23MHz,FER不超过0.5%C.接收机动态范围:(-104~-25dBm)/1.23MHzD.单频干扰灵敏度:单频干扰灵敏度是指在指定频率的给定频偏上存在一个单音时,接收机接收一个CDMA信号的能力。对于800MHzCDMA手机:当单音频偏±900kHz,接收有用信号电平为:-101dBm,单音干扰信号电平为:-30dBm时,FER不超过1%。E.互调杂散响应抑制:互调杂散响应抑制是指在两个单音的三阶调制产物在移动台接收机非线性单元产生在指定CDMA信号带内的干扰。当一个CW频偏±900kHz,另外一个频偏±1700kHz,干扰信号电平:-43dBm时,手机接收有用信号电平:-101dBm,FER不超过1%。当一个CW频偏±900kHz,另外一个频偏±1700MHz,干扰信号电平:-32dBm时,手机接收有用信号电平:-90dBm,FER不超过1%。当一个CW频偏±900kHz,另外一个频偏±1700Hz,干扰信号电平:-21dBm时,手机接收有用信号电平:-79dBm,FER不超过1%。F.传导杂散发射:传导杂散发射是指出现在移动台天线接口处的一个接收机里产生或放大的杂散发射,CDMA系统对于传导杂散辐射的要求如下:①在869到894MHz之间的移动台接收频段里,在移动台天线接口处在1MHz带宽分辨力的测量应小于-81dBm。②在824到849MHz之间的移动台发送频段里,在移动台天线接口处在1MHz带宽分辨力的测量应小于-61dBm。③在所有其它频率里,在移动台天线接口处在30kHz带宽分辨力的测量应小于-47dBm。G.辐射杂散发射:辐射杂散发射是指在一个接收机里产生或放大,并且由天线、外壳和所有的电源、控制器以及通常连接至接收机的语音导线产生的那些杂散发射。接收机发射杂散功率电平不应超过下表规定的电平:频率范围(MHz)频率范围(频率范围(MHz)频率范围(MHz)最大允许EIRP(dBm)最大允许EIRP(dBm)25~7025~70-45-4570~13070~130-41-41130~174130~174-41~-32*-41~32*174~260174~260-32-32260~470260~470-32~-26*-32~-26*470~1000470~1000-21-21*按照对数变化而变化*按照对数变化而变化3.2.2发射机主要技术指标A.发射频率范围:CDMA手机的发信机工作频率范围为:824.04~848.97MHz,频带间隔:30kHzB.参考时间:移动台参考时间是在移动台天线接口处测量的被用作解调的最早到达的多径元素到达时间的±1us之内。如果需要纠正一个移动台的参考时间,它的纠正在每200ms里不应快于1/4PN码片(203.451ns),并且每秒不应慢于3/8PN码片(305.18ns)。波形质量因素应该大于0.944(额外功率<0.25dB)C.最大RF输出功率:CDMA系统的手机一般按照IS-95协议的III类移动台级别设计,最大RF输出功率电平23dBm+7dBD.开环功率控制响应时间:平均输入功率有一个阶跃改变之后,作为一个开环功率控制的结果,移动台的平均输出功率也随之改变。在平均输入功率有一个阶跃改变ΔPin之后,移动台的平均输出功率应将它的最终值过渡到与ΔPin相反的方向,幅度在由下面所定义的两条极限之间:3.2.3wingtech所使用QSC60x0平台特点及常见问题A.下载和升级问题1)采用USB下载,而非串口下载。2)芯片内部没有固化的下载引到程序,需要用JTAG夹具下载Uboot,再用USB下载完整程序。3)如果下载或升级过程中意外中断,有可能会破坏Uboot而导致不能再下载,这时需要重新用JTAG夹具维修。B.充电相关问题1)高通平台可以在不带电池的情况下,用充电线供电开机,但仅限于调试使用。因为在功耗瞬间增大时会因供电不足而关机或重启。2)充电需要用充电器端限流500mA,5V。用超过此电流或电压的充电器会导致过流或过压,导致手机损坏。C.供电相关问题1)瞬间掉电重启现象:手机在开机状态时直接将电池取下,在1s以内瞬间将电池再装上后,手机自动开机。这是高通电源管理的优化设计,防止电池连接器松动(比如手机剧烈震动的工作环境)导致的瞬间掉电关机。采用目前方案,手机依然能保持开机状态。2)高通芯片缺少反向保护,电源正负极注意一定不要接反,否则容易烧毁BBIC。D.功耗问题1)CDMA采用可变速率语音编码,因此通话电流会和语音波动,静音时功耗小,嘈杂环境中会大。2)根据不同的信号强度和发射功率,通话电流大约在160~450mA之间变化。3)待机底电流小于1mA,仪器待机电流3.2mA,公网待机大约在4~5mA之间。3.3CDMA测试方法3.3.1反向导频信道至码分信道的时间容限与相位容限定义:工作在无线配置3、4、5时,反向导频至码分信道时间容限是指发射的反向导频信道和其它码分信道间所允许的时间误差。反向导频信道至码分信道的相位容限是指发射的反向导频信道和其它信道间的射频相位允许误差。指标:时间容限:<±10ns 相位容限:<0.15rad测试方法:1)待测手机与综测仪建立呼叫连接(RC3~RC5)。2)选择测试项目8960:MeasurementSelection—>CodeChannelTime/PhaseErrorCMU200:Menus—>CodeDom.Power—>Application—>TimeOffs.H-PSK及PhaseOffs.H-PSK3)设置测试参数参数单位数值(RC3~RC5)IordBm/1.23MHz未规定(-75)PilotEc/IordB未规定TrafficEc/IordB未规定3.3.2波形质量和频率准确度定义:本测试测量波形质量因数ρ。并且同时给出载波频率误差Δf和发送时间误差τ的值。指标:波形质量:>0.944 频率误差:在±300Hz内 时间误差:在±1us内测试方法:1)待测手机与综测仪建立呼叫连接。2)选择测试项目8960:MeasurementSelection—>WaveformQualityCMU200:Menus—>Modulation—>Application—>OverviewH-PSK(RC3~RC5)或OverviewO-QPSK(RC1、RC2)3)设置测试参数参数单位数值(RC1、RC2)数值(RC3~RC5)IordBm/1.23MHz-75-101PilotEc/IordB-7-7TrafficEc/IordB-7.4-7.43.3.3定义:码域功率是一个CDMA信道的每个码分信道的功率。码域功率测试中使用的CDMA基准时间从导频信道中获得,并被用作解调所有其它码分信道的基准。指标:每个未激活码分信道的码域功率的实部和虚部分量应比组合的I和Q数据信道上测量的总输出功率至少低23dB。测试方法:1)待测手机与综测仪建立呼叫连接(RC3~RC5)。2)选择测试项目8960:MeasurementSelection—>WaveFormQuality+ CodeDomainPowerCMU200:Menus—>CodeDom.Power—>Application —>CDPH-PSK3)设置测试参数参数单位数值(RC3~RC5)IordBm/1.23MHz-101PilotEc/IordB-7TrafficEc/IordB-7.43.3.4接入试探输出功率定义:本测试验证接入信道和增强型接入信道参数:标称功率偏置、初始功率偏置、根据估算的开环输出功率得到的功率增量、一个接入试探序列中接入试探的数目和一个移动台寻呼响应接入尝试中试探序列的数目。测试方法:1)设置测试参数参数单位数值IordBm/1.23MHz-65PilotEc/IordB-5TrafficEc/IordB未规定2)设置基站使其忽略所有接入尝试(8960:在RegistrationParameters里将TimerBasedRegistrationState设置为关闭,在测试页面里的CallParms里找到CallLimitMode,将其打开。)3)在寻呼信道上向移动台发送一个寻呼,在移动台天线连接器处测量每个试探时的移动台的平均输出功率。(分别按照下面两个表格设置“接入参数消息”中的参数值,完成两组测试。)(a)第一个接入尝试参数数值(十进制)EACH_NOM_PWR0(0dB)EACH_INIT_PWR0(0dB)EACH_PWR_STEP0(0dB/步长)EACH_NUM_STEP4(5个试探/序列)MAX_RSP_SEQ1(1个序列)(b)第二个接入尝试参数数值(十进制)EACH_NOM_PWR3(3dB)EACH_INIT_PWR3(3dB)EACH_PWR_STEP3(3dB/步长)EACH_NUM_STEP2(3个试探/序列)MAX_RSP_SEQ3(3个序列)指标:1)第一个接入尝试a)第一个接入试探的平均功率应在期望值的±9.5dB范围以内;b)后续的接入试探的平均功率应在第一个接入试探的±1.2dB范围以内;c)一个接入试探序列中接入试探的数目应为5;d)寻呼响应接入尝试中应有一个接入试探序列。2)第二个接入尝试a)每个接入试探序列的第一个接入试探的平均功率应比第一个接入设定中的接入试探的功率高6±2.4dB;b)接入试探序列的第二个接入试探和第一个接入试探的平均功率的差值应在3±1.8dB范围以内;第三个接入试探和第一个接入试探的平均功率的差值应在6±2.4dB范围以内;c)每个接入试探序列中接入试探的数目应为3;d)寻呼响应接入尝试中接入试探序列的数目应为3。3.3.5开环输出功率范围定义:移动台由其平均输入功率估算其开环平均输出功率,标称CDMA信道带宽为1.23MHz。基本公式:RXPower+TXPower=-73。该测试测量估算的开环输出功率范围。测试方法:1)设置基站使其忽略所有接入尝试;2)向移动台发送一个寻呼;3)分别设置基站功率为:-25dBm,-65dBm,-93.5dBm,在发送一个试探期间测量移动台的输出功率。指标:-48±9.5dBm(CellPower=-25dBm)-8±9.5dBm(CellPower=-65dBm)20±9.5dBm(CellPower=-93.5dBm)3.3.6定义:平均输入功率每变化一步,移动台的平均输出功率也将由于开环功率控制而发生变化。本测试测量开环功率控制相对于平均输入功率每一步变化的响应时间。指标:符合模板要求。测试方法:1)待测手机与综测仪建立呼叫连接。2)选择测试项目8960:MeasurementSelection—>TimeResponseof OpenLoopPowerControlCMU200:Menus—>Power—>Application—>Open LoopTimeResp.3)设置测试参数参数单位数值IordBm/1.23MHz-60PilotEc/IordB-7TrafficEc/IordB-7.43.3.7最大射频输出功率定义:最大射频输出功率是指在移动台天线连接器处测量的移动台发射的最大功率。指标:23~30dBm(ClassⅢ)测试方法:1)待测手机与综测仪建立呼叫连接。2)选择测试项目8960:MeasurementSelection—>DigitalAveragePower,并且RvsPowerCtrl设置为:AllUpCMU200:Menus—>Power—>Application—>Max.OutputH-PSK(RC3~5)或Max.OutputO-QPSK(RC1~2)3)设置测试参数参数单位数值IordBm/1.23MHz-104PilotEc/IordB-7TrafficEc/IordB-7.43.3.8最小受控输出功率定义:移动台的最小受控输出功率为当闭环和开环功率控制表示为最小输出时,在移动台天线连接器处测量的输出功率。指标:<-50dBm/1.23MHz测试方法:1)待测手机与综测仪建立呼叫连接。2)选择测试项目8960:MeasurementSelection—>ChannelPower,并且RvsPowerCtrl设置为:AllDownCMU200:Menus—>Power—>Application—>Min.OutputH-PSK(RC3~5)或Min.OutputO-QPSK(RC1~2)3)设置测试参数参数单位数值IordBm/1.23MHz-25PilotEc/IordB-7TrafficEc/IordB-7.43.3.9闭环功率控制的范围定义:移动台对于其开环估计应提供闭环调节。调节是作为有效接收的功率控制比特的响应。调节的范围是由移动台最大输出功率和开环估值之差与移动台最小输出功率和开环估值之差确定。测试方法:1)设置基站功率直至开环输出功率为-15dBm左右(基站功率在-58dBm左右),记该开环输出功率为P02)待测手机与综测仪建立呼叫连接3)选择测试项目8960:MeasurementSelection—>DigitalAveragePower和ChannelPowerCMU200:Menus—>Overview—>Application—>OverviewH-PSK(RC3~5)或OverviewO-QPSK(RC1~2)4)测试AllUp功率P18960:RvsPowerCtrl设置为:AllUp,读取DigitalAveragePowerCMU200:PowerCtrl.Bits设置为:AllUp,读取MSPower5)测试AllDown功率P28960:RvsPowerCtrl设置为:AllDown,读取ChannelPowerCMU200:PowerCtrl.Bits设置为:AllDown,读取MSPower指标:P1-P0>=24dB(UpRange)P2-P0<=-24dB(DownRange)3.3.10门控输出功率定义:当以无线配置1和2中的可变数据速率传输方式工作时,或反向导频信道门控或反向基本信道门控被激活时,移动台仅当各门控开启期间才以正常受控功率电平发射,每个周期定义为一个功率控制组。在门控关闭期间抑制发射的功率电平。本测试测量一个门控开启功率控制组(1.25ms)时移动台平均输出功率的时间响应。指标:符合模板要求测试方法:1)待测手机与综测仪建立呼叫连接(RC1、RC2)。2)选择测试项目8960:MeasurementSelection—>GatedOutputPower,并且DataRate设置为:Eighth。CMU200:Menus—>Power—>Application—>GatedOutput。3)设置测试参数参数单位数值IordBm/1.23MHz-75PilotEc/IordB-7TrafficEc/IordB-7.43.3.11待机输出功率定义:待机输出功率是当其发射功能未被激活时移动台输出功率(例如,在“移动台初始化状态”、“移动台空闲状态”期间以及当移动台不发射接入探测时的“系统接入状态”期间)。指标:<-61dBm/MHz(TXBAND)参数单位数值IordBm/1.23MHz-75PilotEc/IordB-7TrafficEc/IordB-7.4测试方法(CMU200):1)关闭手机电源。2)设置基站功率为:-75dBm。3)按“ConnectControl”键,进入“connection”界面,选中“Power”,按一次“ON/OFF”键,使“Power”键上显示为绿色的“RUN”状态。4)打开手机电源,等待手机注册并读取“Power”中的待机功率。3.3.12发射机传导性杂散发射定义:发射机传导性杂散发射是指在移动台天线连接器处测量的在指配CDMA信道带外频率上的辐射。本测试测量在连续发送期间的杂散发射。指标:885kHz~1.98MHz:小于-42dBc/30kHz或-54dBm/1.23MHz(取其中较宽松的要求)1.98MHz~4.0MHz:小于-54dBc/30kHz或-54dBm/1.23MHz(取其中较宽松的要求)测试方法:1)待测手机与综测仪建立呼叫连接。2)选择测试项目8960:MeasurementSelection—>TxSpuriousEmissions,并且RvsPowerCtrl设置为:AllUpCMU200:Menus—>Spectrum,并且PowerCtrl.Bits设置为:AllUp3)设置测试参数参数单位数值IordBm/1.23MHz-104PilotEc/IordB-7TrafficEc/IordB-7.43.4接收测试指标3.4.1接收机灵敏度定义:移动台接收机的射频灵敏度是指当帧差错率(FER)不超过规定值时在移动台天线连接器口处测量的最小接收功率。指标:FER≤0.5%,可信度95%测试方法:1)待测手机与综测仪建立呼叫连接。2)选择测试项目8960:MeasurementSelection—>FrameErrorRateCMU200:Menus—>ReceiverQuality—>TestSetupApplic.—>Sensitivity3)设置测试参数参数单位数值IordBm/1.23MHz-104PilotEc/IordB-7TrafficEc/IordB-15.6(RC1、RC3)–12.3(RC2)3.4.2接收机动态范围定义:移动台接收机的动态范围是指当FER不超过规定值时,在移动台天线连接器口处测量的输入功率的范围。指标:FER≤0.5%,可信度95%测试方法:1)待测手机与综测仪建立呼叫连接。2)选择测试项目8960:MeasurementSelection—>FrameErrorRateCMU200:Menus—>ReceiverQuality—>TestSetupApplic.—>Dyn.Range3)设置测试参数参数单位数值IordBm/1.23MHz-25PilotEc/IordB-7TrafficEc/IordB-15.6(RC1、RC3)–12.3(RC2)3.4.3单频抗扰度定义:单频抗扰度是指当存在距指配信道中心频率为给定频率偏移单频干扰信号的条件下,接收机在其指定信道频率正确接收CDMA信号能力的量度。接收机的抗扰度通过帧差错率(FER)进行测量。指标:FER≤1%,可信度95%测试方法:1)测试框图综测仪综测仪信号源功分器衰减器待测手机2)待测手机与综测仪建立呼叫连接。3)选择测试项目8960:MeasurementSelection—>FrameErrorRateCMU200:Menus—>ReceiverQuality—>TestSetupApplic.—>Sensitivity4)设置测试参数3.4.4互调杂散响应衰减定义:互调杂散响应衰减是指存在两个CW干扰信号的条件下,接收机在指配信道频率上正确接收CDMA信号能力的量度。这些干扰信号相互之间及其与指定信道频率之间是相互独立的,致使两个CW干扰信号在接收机非线性器件上出现三阶互调,产生在有用CDMA信号频带内的干扰信号。接收机的这一特性通过帧差错率(FER)来测量。指标:FER≤1%,可信度95%测试方法:1)测试框图综测仪综测仪信号源1功分器衰减器待测手机信号源2功分器2)待测手机与综测仪建立呼叫连接。3)选择测试项目8960:MeasurementSelection—>FrameErrorRateCMU200:Menus—>ReceiverQuality—>TestSetupApplic.—>Sensitivity4)设置测试参数3.4.5接收机传导性杂散发射定义:接收机传导性杂散发射是指在接收机中产生或放大的,在移动台天线连接器口处测量的杂散发射。测量方法:1)将频谱分析仪连接到移动台天线连接器处;2)使移动台接收机仅工作在CDMA单模方式,以便移动台连续地在“移动台初始状态”的“系统确定子状态”和“导频信道捕获子状态”间循环。由于没有前向CDMA信道,移动台不会通过“导频信道捕获子状态”;3)从接收机所使用的最低中频、最低本振频率、1MHz中的最低的频率到至少2600MHz的频率范围内用频谱分析仪进行扫频测量。指标:RXBand(869~894MHz):<-76dBm/1MHzTXBand(824~849MHz):<-61dBm/1MHz其它频段:<-47dBm/30kHz3.4.6在加性高斯白噪声条件下前向业务信道的解调定义:AWGN(无衰落或多径)环境下前向业务信道解调性能用帧差错率(FER)确定。对每种数据速率分别计算FER。对于无线配置2的基本信道,本测试也检验由移动台发送的删除指示比特的准确度。测试方法:1)待测手机与综测仪建立呼叫连接。2)选择测试项目8960:MeasurementSelection—>FrameErrorRateCMU200:Menus—>ReceiverQuality—>TestSetupApplic.—>TCHDemod.3)基站功率设置为:-55dBm,PilotEc/Ior设置为-7dB。4)打开AWGN,设置为+1dB。5)设置每个测试对应的参数,主要是:数据速率和TrafficEc/Ior(即,业务信道Eb/Nt)。其中RC1的参数设置如下图:指标:详见测试规范(YDC023-2006:800MHzCDMA1X数字蜂窝移动通信网设备测试方法:移动台第1部分基本无线指标、功能和性能),其中,RC1的指标如下图:4.基本电路元器件常识4.1电阻各种材料的物体对通过它的电流呈现一定的阻力,这种阻碍电流的作用叫做电阻。电阻在电路中用作负载电阻、分流器、分压器、与电容器配合作滤波器、在在电源中做去耦电阻、做石英晶体管工作点偏置电阻、稳压电源中的取样电阻等等,石无线电设备中应用最为广泛的元件之一。电阻的符号:或或电阻在电路图中的代号一般为R。电阻的基本单位是欧姆(),1k=103,1M=103k=106在电路图中阻值在1k以下的电阻都不用注“”,如470写为470;1k~1M的电阻用k表示,如22k写为22k。电阻的种类有:合成(实芯)电阻、碳膜电阻,金属膜电阻,线绕电阻等。电阻的主要参数:标称阻值,额定功率。电阻计算:R(欧姆)=U(伏特)/I(安培)串联电阻:RR1R2R=R1+R2并联电阻:RR1R2R=1/(1/R1+1/R2)=R1R2/(R1+R2)特殊电阻:热敏电阻:电阻值随温度的变化会产生显著的变化。光敏电阻:电阻值随入射光线强弱而发生变化。压敏电阻:在其两端施加电压到某一特定值时,其电阻值会发生急剧变化的一种电阻。磁敏电阻、湿敏电阻等。电阻的测量:将电阻器从电路中摘下,万用表设置为欧姆档,量程选择自动,用两只表笔接触电阻两端焊点即可测得阻值。4.2电容电容器由两个金属电极及其中间夹的一层电介质构成,具有储存电能的作用。电容在电路中多用来做滤波、隔直、交流耦合、交流旁路以及与电感元件组成振荡回路等作用。电容器在电路图中一般标为C,其符号如下:(电解电容)+(电解电容)+电容的单位是法拉(F)。1F=103mF=106F=109nF=1012pF其中常用的单位是F和pF。电容的种类:纸介电容器、有机薄膜电容器、瓷介电容器、电解电容器等。电容的主要参数:标称电容量,额定工作电压,漏电电阻和漏电电流。电容的计算:C=Q(库仑)/U(伏特)串联CC1C2C=1(1/C1+1/C2)=C1C2/(C1+C2)C1C1C2C=C1+C24.3电感根据电磁感应定律,磁场的变化将在导体内部引起感应电动势。电路中电流变化时产生感应电动势的现象成为自感应。电感就是用来表示感应特性的一个量,它表示某一回路通过一定电流时,所建立的自感通量与该电流的比值。电感在电路中多与电容一起组成滤波电路、谐振电路、电源去耦电路。电感器在电路图中的代号为L,其代号如下:电感的基本单位为亨利(H)。1H=103mH=106H电感线圈的主要参数有:电感量,品质因数、分布电容。4.4晶体二极管晶体二极管是内部具有一个PN结,外部具有两个电极的一种半导体器件。二极管具有单向导电特性,即二极管在正向电压作用下,正向电阻较小,通过的电流较大;在反向电压作用下,反向电阻很大,通过的电流很小。二极管在电路图中一般标为CR或VR,其一般代号如下:++—二极管按照用途不同分为:整流二极管、检波二极管、稳压二极管、变容二极管、发光二极管等。稳压二极管:电路中专门用来稳定电压的二极管。UU在这种接法中,设二极管反向击穿电压为UD,当U<UD时,二极管不起作用;当U>UD时,二极管处于反向击穿状态,反向电流急剧增加,但二极管两端电压却基本上维持一个恒定值UD,不过反向电流不能超过其额定值。变容二极管:CPCP利用半导体二极管的结电容随外加偏压变化的二极管,把这种二极管替代可变电容加在调谐电路中,用直流改变其结电容量,从而改变调谐频率。发光二极管:是一种在PN结上外加正向偏压而能发光的二极管。其优点是在低电压、低电流下可以连续发光,可靠性高,体积小。4.5晶体三极管晶体三极管是内部含有两个PN结,外部有三个电极的半导体器件。三极管在电路图中常用Q来表示,其符号与内部结构简图如下:eebcPPPPN发射极e基极b集电极cbbecPPNN发射极e基极b集电极cNPN型PNP型三极管当Vb<Ve时,三极管导通;NPN型三极管当Vb>Ve时,三极管导通。三极管在手机电路中主要用于对信号进行放大、极性转换、开关控制等作用。4.6场效应管利用半导体内的电场效应进行工作的器件。手机中常用的是MOS型FET,即金属-氧化物-半导体场效应管,常用Q来标识。其符号如下:DD漏极G栅极G栅极SS源极场效应管具有输入阻抗大,控制电流小等特点。在手机中主要用于信号的放大、开关控制等作用。4.7电声器件4.7.1扬声器是一种将电能转变成为声能的器件。根据能量转换的方式可以分为电动式、电磁式以及压电式等。符号如下:SpeakerSpeaker4.7.2话筒手机中常用一种驻极体材料做成的话筒。所谓驻极体,就是当某种电介质受到很高的外电场作用后,即使除去外电场,电介质表面仍然能够保持正和负的表面电荷,这种电介质成为驻极体。驻极体话筒具有结构简单,体积小,输出阻抗高等特点。MICMIC4.8集成电路IC(IntegratedCircuit),集成电路在手机中被广泛地应用,大大地减少了手机元器件的数量,降低了缺陷机会,并使手机电路板面积越来越小,整机的体积随之缩小。集成电路技术基于MOS半导体集成技术发展而形成,其内部电路比较复杂而且不易准确描述。一般在实际中,我们只对集成电路作为一个单个元件看待,其相应的管脚对应着相应的功能与设置。在电路图中,集成电路以U作为为标识在手机中,集成电路主要采用以下几种封装:DFP(DualFlatPackage)&QFP(QuadrupleFlatPackage)双列扁平封装和四面双列扁平封装:集成电路的两面或四边对称布置扁平引脚,所有引脚的与芯片低部处于一个平面上,这样有利于PCB的SMT(表面贴装)制造技术。其管脚排列如下:11241789163225IC111698ICBGA(BallGirdArray)球状焊锡阵列封装:集成电路的所有引脚处于芯片底部,呈规则网格阵排列,管脚为焊锡球,在焊接时焊锡球熔化,完成焊接。其管脚排列如下:BGAICBGAICA1H8A,B,C……1,2,3……5手机各功能模块电路原理介绍5.1手机电路原理流程GSM手机可以看成是一台能够进行射频发射、接收通信,能够处理语音信号并带有独立供电电源的计算机。所以我们对手机电路主要是按照功能模块来介绍的。5.1.1手机电路流程框图手机的电路原理可以由下图简单表示。TXVCOTXVCORXVCORFSwitchLNAMIXModemICCPUAudioProcessICPATXFeedbackTXRXRFConnectorMICIFLODataDataANTSpeakerAudioInputAudioOutput5.1.2接收通路手机的接收通路主要由射频开关RFSwitch,低噪声放大器LNA,混频器Mixer,接收本振RXVCO,隔离放大器ISOAmplifier以及解调芯片等构成。5.1.3发射通路手机的发射通路主要由调制芯片,发射振荡器TXVCO,功率放大器PowerAmplifier,功率控制器PAC以及射频开关RFSwitch构成。5.1.4音频通路手机的音频通路主要有主机话筒音频输入,主机扬声器音频输出,振铃音频输出,耳机音频输出,耳机音频输入等几条音频通路。5.2逻辑控制电路逻辑控制电路是手机的核心控制电路,它实际是一台计算机,负责对手机所有功能与动作的控制。5.2.1CPU中央处理器CPU是手机的核心,它负责产生手机内部控制信号,运算与处理通信数据,对外界的操作产生的中断信号做出响应。CPU输入与输出的信号都是高或低的电平信号,高电平信号一般为2.75V直流信号,低电平一般为接近于0V的直流信号。5.2.2总线在手机内部CPU与各外围芯片之间的通信中,数据是通过另外一种SPI串行外围总线来传输的。手机与外部设备如EMMI的通信是通过DSC总线完成的。5.2.3ROMROM是存储手机程序软件,显示字库数据以及用户存储数据的存储器。Wingtech现有手机中只有一块FlashROM芯片就可以存储所有的程序与数据。5.2.4RAM随机存储器RAM用来存储程序运行时需要的数据。5.2.5时钟计算机系统需要时钟才能工作。在wingtech的GSM手机中,系统时钟频率都是26MHz。此外引入了一个新的工作时钟RTC,RealTimeClock,它的作用是在手机进入深睡眠模式(DeepSleepMode)时,系统时钟将被关掉,RTC将被用来当作部分电路主要是电源以及操作电路的时钟,以便对外部的操作进行响应。RTC的频率是32,768Hz,将它分频后可得到1Hz的时钟,配合单独的供电电源,可为手机提供计时功能。5.2.6I/O设备作为一台计算机,手机也有它的输入/输出设备。对于用户而言,输入设备主要是键盘。手机对于用户的输出设备是显示屏。CPU会将显示的数据变成显示信号输出到显示屏上。5.3电源系统电源系统为手机中不同电路的工作提供相应的稳定电源,主要有以下几种电源。5.3.1ExternalB+/B+ExternalB+是手机可以连接的外部电压,经过一个简单的转换开关电路——一般是个场效应管后变为B+电压,接入手机电源转换芯片5.3.2内部电路、芯片工作正电压B+电压进入GCAP系列芯片后产生一组电压。一般内部芯片工作需要2.75V电压,部分电路如DSC总线电路,SIM卡接口电路,振铃电路以及电压提升电路等需要5V的工作电压。5.3.3内部负电压手机内部还需要几种负电压,RFSwitch开关控制,部分型号的PA偏压电路等处需要-5V电压,部分型号的频段转换电路,液晶显示屏电路需要-10V的电压。5.3.4系统时钟备用电源有的手机具有计时功能,需要在没有手机主电池的情况下保持RTC的振荡。为此,有的型号手机中有一3V锂电池作为时钟电源。5.4A/D、D/A转换器手机与用户是通过模拟语音信号进行交流的,而与基站是通过模拟的RF信号进行通信的,所以核心计算机的数字电路必须用A/D与D/A转换电路与通信对象联系起来。5.4.1音频A/D、D/A转换器音频A/D转换器负责将模拟音频信号转换成为音频数据流,供CPU进行编码运算。D/A电路的作用与此相反。5.4.2BatteryVsense手机在工作过程中,电池电量的下降将会导致电池电压的下降,手机必须能够对电池电压进行测量。这一任务是通过电源管理模块的A/D转换器完成的。5.4.3ChargerIsense同样,在充电过程中,手机还必须对充电电流进行测量,以决定充电的进程。这一任务也是通过电源管理模块中的A/D转换器完成的。5.4.4GMSKModemGSM手机的调制方式为GMSK调制,调制与解调由GMSKModem完成。5.4.5PGSM手机的发射信号为脉冲信号,在脉冲的上升沿和下降沿并不是简单的高低电平的开关信号,而是遵循一定规则的曲线,这样能够减少频谱的占用,这个过程称为PowerRamp。在GSM手机中,一个普通Burst的上升和下降沿都是由8段曲线连接而成,每段曲线的开始对应一个直流电平,一共有8个直流电平,它的产生由调制芯片中的功率控制部分的D/A转换器完成。5.5用户接口电路此部分电路负责与用户的接口5.5.1音频输入电路音频输入电路将用户的语音信号转换成模拟电信号,送到音频A/D中去,主要由一个MIC和相应的音频放大器完成。MIC被加上一个直流偏压,将语音信号转换成为变化的电流,经过音频放大器放大后送至音频D/A转换器中。5.5.2音频输出电路音频输出电路将音频D/A转换器中产生的音频信号放大后送至扬声器或振铃。振铃电路与扬声器电路的不同是振铃电路的偏压较高,输出功率较大。5.5.3显示电路显示电路将CPU送出的显示点阵信号显示到液晶显示屏上。5.5.4键盘控制电路键盘电路为一矩阵选择电路,一般的,每个按键都有3个触点,其中一个接地,另外两个分别由一上拉电阻接至手机内部电源(一般为2.75V),同时连入手机的CPU中,这样来自CPU的许多信号线组成了一个矩阵,每个交叉点可以放置一个键,当这个按键被按下时,两根信号线的电平同时被拉低,CPU会判断出是那个按键被按下,这样实现了键盘输入功能。5.6射频通信电路射频通信电路负责手机与基站进行无线通信,主要包括如下几种电路。5.6.1放大器放大器是将小功率的信号放大成大功率信号的电路。从功能上可以分为接收电路中的低噪声放大器、隔离放大器,发射电路中的预放大器,功率放大器。5.6.2滤波器滤波器用于将一定宽度的频带信号从整个信号频谱中选择出来。在手机射频电路中的滤波器均为带通SAW(声表面波滤波器),具体应用有发射电路中的反馈与波段隔离滤波器(在Kramer系列中),接收电路中的波段选择滤波器,混频滤波器等。5.6.3振荡器振荡器用于产生一定频率的振荡信号。在手机中振荡器为压控振荡器VCO,改变加在变容二极管上的直流偏压可以调整振荡频率。手机中的振荡器主要有时钟频率振荡器,发射振荡器TXVCO,接收本振RXVCO等。5.7外接设备电路外接设备负责与手机的外接设备进行连接与通信。5.7.1SIM卡SIM卡电路负责与SIM卡进行通信。SIM卡读卡器上有6个触点,有5个被使用,其中1个接地,另外4个分别是3.25MHz的SIM卡时钟,5V的SIM卡电源,SIM卡复位信号和SIM卡I/O信号。手机开机后,首先检测SIM卡是否存在,如存在则与SIM卡进行通信,读取卡中的信息,如不能检测到有效的SIM卡,即显示“CheckCard”。5.7.2电池电池是手机的电源,从种类上来分,有镉镍、镍氢以及锂离子等电池。手机电池除有正负两个电源极性触点外,多数型号的电池还有电池温度A/D触点以及电池数据触点。电池温度触点可使手机检测出电池的温度,而电池数据触点可以使手机从电池内部的存储器中读出反映电池充电曲线的数据。6.手机故障缺陷分析在工厂的生产过程中,不可避免会有许多手机存在各种各样的缺陷,能否准确、尽快地分析出手机的缺陷原因,并及时修复、返还这些缺陷手机,对生产的质量控制、缩短周转周期与降低生产成本起到非常关键的作用。以下简要介绍对生产过程中手机缺陷的分析。6.1缺陷判断在日常生产过程中,会有各种各样的原因造成的下线手机,按照生产流程送到维修处进行分析。在这些下线手机中,并不
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