第4章GSM手机射频电路分析与维修优秀课件
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手机的混频器有两个输入端和一个输出端，即一个信号输 入端、一个本机振荡输入端和一个信号输出端。
4、中频放大器
1）中频放大电路的主要任务是放大中频信号，手机的灵 敏度、选择性等技术指标主要取决于中频放大器。
2）手机中频放大器大多集成在射频IC中。 3）中频放大器的工作电源要求很高，一般都是专用供电。
一是完成接收信号与发射信号双工切换。为防止相互干扰， 所以要由控制信号完成接收和发射的分离，控制信号是来 自CPU的RX-EN(接收启动)和TX-EN(发射启动)或由它们 转换而得的信号；
二是完成双频或三频切换。在接收时完成(GSM频段935～ 960MHz ， DCS 频 段 1805 ～ 1880MHz ， PCS 频 段 193O～1990MHz)的切换；在发射时，完成(GSM频段 890～915MHz，DCS频段1710～1785MHz，PCS频段 1850～1910MHz)的切换，使手机在某一频段工作时， 另外频段空闲，控制信号主要来自切换控制电路。
3、混频器
混频器也称混频电路，用MIX表示。混频就是将本机振 荡信号（VCO)和信号频率，加到非线性器件上进行频率 组合，取出其差频或和频。由此可知，混频器在频域上起 着减(加)法器的作用。
手机超外差式接收机就是把接收到的基站信号(高频信号) 和手机接收机本身的本振信号（VCO)进行减法运算，取 出其差频信号，变换成为固定中频。由于中频信号比高频 信号的频率低且固定，因此，容易得到比较稳定和较高的 增益，且不会产生高频自激振荡，使接收灵敏度大大提高。
经解调所得RXI/Q信号再送到音频处理电路，进行GMSK解调、去交 织、解密、信道解码、语音解码、PCM 解码、数模转换 DAC等处理， 还原出模拟语音信号，推动受话器发音。
3、直接变频线性接收电路
直接变频式线性接收电路工作原理
天线感应到的无线蜂窝信号（电磁波），经天线电路和射 频滤波器进入接收电路，接收到的信号首先由低噪声放大 器进行放大，放大后的信号再经射频滤波器后，被送到混 频 器 。 在 混 频 器 中 ， 射 频 信 号 与 SHFVCO 信 号 进 行 混 频 （ 差 频 射 频 信 号 -SHFVCO 信 号 ） ， 得 到 67.707kHz 的 RXI/Q信号(基带信号）。
1、多级选频放大器进行放大
2、基站发射的高频已调波（信道频率）变化时，手机的多 级放大器的所有调谐回路必须跟着改变，而且要做到统一 调谐。
高频选频放大器的通频带宽度太宽，当频率改变时，各放大 器调谐回路统一改变，这是很难做到的。因此，GSM手 机接收电路一般都采用超外差式变频接收电路。
工作原理：把各个不同频率的信号（信道信号）转换 （混 频）为频率固定的中频信号，通过设置高增益、高稳定度 的中频放大器来达到各项技术指标的要求。
2、低噪声放大电路
LNA(Low Noise Amplifier)一般位于天线和混频器之间 ，是第一级放大器，所以叫接收前端放大器、高频放大器 。它主要完成两项任务：
一是对空中接收到的高频调制信号进行第一级放大，以满 足混频器对输入的接收信号幅度的要求，提高接收信号的 信噪比；
二是在低噪声放大电路中，设置有电感L与电容C组成的并 联谐振回路(选频网络或调谐回路)，目的是选出所需要的 频带，滤除不需要的频率。
4.1.1 接收电路的形式
手机的超外差式变频接收机有3种基本形式： 1、超外差一次变频接收电路 2、超外差二次变频接收电路 3、直接变频线性接收电路
1、超外差一次变频接收电路
超外差一次变频接收电路工作原理
天线感应到的无线蜂窝信号（电磁波），经天线电路和 射频滤波器进入接收电路，接收到的信号首先由低噪声放 大器进行放大，放大后的信号再经射频滤波器后，被送到 混频器。在混频器中，射频信号与射频VCO信号进行混 频（差频射频信号-射频VCO信号），得到接收中频信号， 中频信号经中频放大后，在中频处理模块内进行RXI/Q解 调，解调所用的参考信号来自接收中频VCO。该信号首 先在中频处理电路中被分频（/N)，然后与接收中频信号 进 行 混 频 （ 差 频 中 频 信 号 - 中 频 VCO 分 频 信 号 ） ， 得 到 67.707kHz的RXI/Q信号(基带信号）。
经解调所得RXI/Q信号再送到音频处理电路，进行 GMSK 解调、去交织、解密、信道解码、语音解码、PCM 解码、 数模转换DAC等处理，还原出模拟语音信号，推动受话器 发音。
4.1.2 接收电路的组成
Fra Baidu bibliotek
1、天线电路
在手机电路图中，天线电路是手机接收电路的第一级和发 射电路的最后一级电路，属于收发共用。天线电路主要完 成以下几项任务：
第4章GSM手机射 频电路分析与维修
本章要点：
4.1 手机接收电路的形式和组成 4.2 手机发射电路的形式和组成 4.3 手机频率合成电路的组成和工作过程 4.4 典型手机射频电路分析 4.5 GSM手机射频电路的维修
4.1 手机接收电路的形式和组成
GSM基站发来的无线蜂窝信号（电磁波）是十分微弱的 ，手机电路必须要将这个微弱的信号放大120dB才能满 足负载的需要。
经 解 调 所 得 RXI/Q 信 号 再 送 到 音 频 处 理 电 路 ， 进 行 GMSK 解调、 去交织、 解密、 信道解码 、 语音解码 、 PCM 解码、数模转换DAC等处理，还原出模拟语音信号， 推动受话器发音。
2、超外差二次变频接收电路
超外差二次变频接收电路工作原理
天线感应到的无线蜂窝信号（电磁波），经天线电路和射频滤波器进 入接收电路，接收到的信号首先由低噪声放大器进行放大，放大后的 信号再经射频滤波器后，被送到第一混频器。在第一混频器中，射频 信号与射频VCO信号进行混频，得到接收第一中频信号，经一中频滤 波器后,第一中频信号与接收第二本机振荡信号（VHFVCO电路）混 频，得到接收第二中频，经二中频滤波器,再经二中频放大后，在中频 模块中进行RXI/Q解调，解调所用的参考信号来自接收中频VCO，参 考信号首先在中频处理电路中被分频，然后与接收中频信号进行混频， 得到67.707kHz的RXI/Q信号。
4、中频放大器
1）中频放大电路的主要任务是放大中频信号，手机的灵 敏度、选择性等技术指标主要取决于中频放大器。
2）手机中频放大器大多集成在射频IC中。 3）中频放大器的工作电源要求很高，一般都是专用供电。
一是完成接收信号与发射信号双工切换。为防止相互干扰， 所以要由控制信号完成接收和发射的分离，控制信号是来 自CPU的RX-EN(接收启动)和TX-EN(发射启动)或由它们 转换而得的信号；
二是完成双频或三频切换。在接收时完成(GSM频段935～ 960MHz ， DCS 频 段 1805 ～ 1880MHz ， PCS 频 段 193O～1990MHz)的切换；在发射时，完成(GSM频段 890～915MHz，DCS频段1710～1785MHz，PCS频段 1850～1910MHz)的切换，使手机在某一频段工作时， 另外频段空闲，控制信号主要来自切换控制电路。
3、混频器
混频器也称混频电路，用MIX表示。混频就是将本机振 荡信号（VCO)和信号频率，加到非线性器件上进行频率 组合，取出其差频或和频。由此可知，混频器在频域上起 着减(加)法器的作用。
手机超外差式接收机就是把接收到的基站信号(高频信号) 和手机接收机本身的本振信号（VCO)进行减法运算，取 出其差频信号，变换成为固定中频。由于中频信号比高频 信号的频率低且固定，因此，容易得到比较稳定和较高的 增益，且不会产生高频自激振荡，使接收灵敏度大大提高。
经解调所得RXI/Q信号再送到音频处理电路，进行GMSK解调、去交 织、解密、信道解码、语音解码、PCM 解码、数模转换 DAC等处理， 还原出模拟语音信号，推动受话器发音。
3、直接变频线性接收电路
直接变频式线性接收电路工作原理
天线感应到的无线蜂窝信号（电磁波），经天线电路和射 频滤波器进入接收电路，接收到的信号首先由低噪声放大 器进行放大，放大后的信号再经射频滤波器后，被送到混 频 器 。 在 混 频 器 中 ， 射 频 信 号 与 SHFVCO 信 号 进 行 混 频 （ 差 频 射 频 信 号 -SHFVCO 信 号 ） ， 得 到 67.707kHz 的 RXI/Q信号(基带信号）。
1、多级选频放大器进行放大
2、基站发射的高频已调波（信道频率）变化时，手机的多 级放大器的所有调谐回路必须跟着改变，而且要做到统一 调谐。
高频选频放大器的通频带宽度太宽，当频率改变时，各放大 器调谐回路统一改变，这是很难做到的。因此，GSM手 机接收电路一般都采用超外差式变频接收电路。
工作原理：把各个不同频率的信号（信道信号）转换 （混 频）为频率固定的中频信号，通过设置高增益、高稳定度 的中频放大器来达到各项技术指标的要求。
2、低噪声放大电路
LNA(Low Noise Amplifier)一般位于天线和混频器之间 ，是第一级放大器，所以叫接收前端放大器、高频放大器 。它主要完成两项任务：
一是对空中接收到的高频调制信号进行第一级放大，以满 足混频器对输入的接收信号幅度的要求，提高接收信号的 信噪比；
二是在低噪声放大电路中，设置有电感L与电容C组成的并 联谐振回路(选频网络或调谐回路)，目的是选出所需要的 频带，滤除不需要的频率。
4.1.1 接收电路的形式
手机的超外差式变频接收机有3种基本形式： 1、超外差一次变频接收电路 2、超外差二次变频接收电路 3、直接变频线性接收电路
1、超外差一次变频接收电路
超外差一次变频接收电路工作原理
天线感应到的无线蜂窝信号（电磁波），经天线电路和 射频滤波器进入接收电路，接收到的信号首先由低噪声放 大器进行放大，放大后的信号再经射频滤波器后，被送到 混频器。在混频器中，射频信号与射频VCO信号进行混 频（差频射频信号-射频VCO信号），得到接收中频信号， 中频信号经中频放大后，在中频处理模块内进行RXI/Q解 调，解调所用的参考信号来自接收中频VCO。该信号首 先在中频处理电路中被分频（/N)，然后与接收中频信号 进 行 混 频 （ 差 频 中 频 信 号 - 中 频 VCO 分 频 信 号 ） ， 得 到 67.707kHz的RXI/Q信号(基带信号）。
经解调所得RXI/Q信号再送到音频处理电路，进行 GMSK 解调、去交织、解密、信道解码、语音解码、PCM 解码、 数模转换DAC等处理，还原出模拟语音信号，推动受话器 发音。
4.1.2 接收电路的组成
Fra Baidu bibliotek
1、天线电路
在手机电路图中，天线电路是手机接收电路的第一级和发 射电路的最后一级电路，属于收发共用。天线电路主要完 成以下几项任务：
第4章GSM手机射 频电路分析与维修
本章要点：
4.1 手机接收电路的形式和组成 4.2 手机发射电路的形式和组成 4.3 手机频率合成电路的组成和工作过程 4.4 典型手机射频电路分析 4.5 GSM手机射频电路的维修
4.1 手机接收电路的形式和组成
GSM基站发来的无线蜂窝信号（电磁波）是十分微弱的 ，手机电路必须要将这个微弱的信号放大120dB才能满 足负载的需要。
经 解 调 所 得 RXI/Q 信 号 再 送 到 音 频 处 理 电 路 ， 进 行 GMSK 解调、 去交织、 解密、 信道解码 、 语音解码 、 PCM 解码、数模转换DAC等处理，还原出模拟语音信号， 推动受话器发音。
2、超外差二次变频接收电路
超外差二次变频接收电路工作原理
天线感应到的无线蜂窝信号（电磁波），经天线电路和射频滤波器进 入接收电路，接收到的信号首先由低噪声放大器进行放大，放大后的 信号再经射频滤波器后，被送到第一混频器。在第一混频器中，射频 信号与射频VCO信号进行混频，得到接收第一中频信号，经一中频滤 波器后,第一中频信号与接收第二本机振荡信号（VHFVCO电路）混 频，得到接收第二中频，经二中频滤波器,再经二中频放大后，在中频 模块中进行RXI/Q解调，解调所用的参考信号来自接收中频VCO，参 考信号首先在中频处理电路中被分频，然后与接收中频信号进行混频， 得到67.707kHz的RXI/Q信号。