GSM手机射频射频收、发机介绍讲解

在手机接收机电路中,主要有以下几个不同的功能电路，组合而成。 接收天线(ANT)：作用是将高频电磁波转化为高频信号电流。
双工滤波器：作用是将接收射频信号与发射射频信号分离,以防止强的发射信号对接收机造成 影响。双工滤波器包含一个接收滤波器和一个发射滤波器,它们都是带通射频滤波器。
天线开关：作用同双工滤波器，由于GSM手机使用了TDMA技术,接收机与发射机间歇工作, 天线开关在逻辑电路的控制下,在适当的时隙内接向接收机或发射机通道。
频率的射频信号；下变频则相反，上变频用于发射，下变频用于接收， 变频的基本原理表示如下
cos f1
(1 / 2) cos f1 f 0 cos f1 f 0
cos f0
变频分类 射频与基带信号间可以通过多次频率变换实现相互转换，发射机
通常采用二次变频的方式实现，接收机则有三种方式实现射频变换到基 带
• 手机射频单元包括以下部分：
1.收发信单元
2.功率放大单元
3.开关单元
4.天线单元
手机射频系统模块示意图（以常用AD6548为例）
收发信单元是手机射频的核心处理单元，包括收信单元和发信单元。
收信单元完成对接收信号的放大、滤波和下变频最终输出基带信号。
发信单元完成对基带信号的上变频、滤波、放大。
低噪声 放大
变频
低通 滤波
I
可变增 Baidu Nhomakorabea放大
Q
数字低中频变频 优点：抗邻信道干扰能力强，消除了直流漂移干扰问题，结构简单，
便于集成 缺点： 对变频器要求较高
RF 输入
带通滤 波
低噪声 放大
变频
低通 滤波
可变增 益放大
模数转 换
I
数字变频
数字滤波
数模
转换
Q
5.噪声与杂散
噪声和杂散是电子系统存在的干扰的两种表现形式
因素的影响： 1. 天线的性能 2. 手机主板的参考灵敏度 3. 手机的结构设计 4. 屏、FPC、电池等其他附件
二、手机射频系统
•
射频系统由射频接收和射频发射两部分组成。射频接
收电路完成接收信号的滤波、信号放大、解调等功能；射
频发射电路主要完成语音基带信号的调制、变频、功率放
大等功能。手机要得到GSM系统的服务,首先必须有信号 强度指示,能够进入GSM网络。手机电路中不管是射频接 收系统还是射频发射系统出现故障,都能导致手机不能进 入GSM网络。
接收部分包括LNA、Mixer、PGA、LPF、DCOC（DC offset correct）、LO。主要 作用是将射频信号下变频到基带信号。
发射部分由上变频器和本地振荡器组成。其作用是将基带型号变频到RF信号。
频率合成部分包括有PFD、LPF、VCO，主要给变频提供精确的本振信号。
晶振部分由两个部分组成，一部分是Crystal，另一部分电路在Transceiver内部，晶 振部分产生的信号作为整个系统的主时钟，以及频率合成器的参考信号。 PA
x(dB) 10 lg( x1 ) x2
dBm 表示dB毫瓦，是绝对功率单位
x(dBm) 10lg( p ) 1mW
2.GSM频谱规划 GSM工作在850MHz、 900MHz频段、1800MHz、1900MHz频段，
具体频谱划分如下表
上行 下行 绝对频道 收发间隔
GSM850 824~849MHz 869~894MHz 128~251 45MHz
7.参考灵敏度与整机灵敏度 参考灵敏度是描述手机在没有外来干扰的情况下接收信号能力
的指标，通常通过电缆连接来测试，主要受以下几方面因素的影响： 1. 基带编码的抗干扰能力 2. 射频对噪声的抑制能力 3. 射频对有用信号的衰减量 4. 信道带宽 整机灵敏度是描述手机整机接收信号能力的指标，主要受以下
3-wire是一种串行外围设备接口，是BB用于控制射频部分器件的接口。BB通过3wire总线接口控制RF电路部分的频率变换、接收增益等。在这里，BSI数据寄存器和 TDMA事件寄存器一样是double-buffered的。数据写入write buffer中，当有 TDMS_EVTVAL信号脉冲的时候，数据有由write buffer传送到active buffer中。
噪声频谱是连续的，是无法完全消除的
杂散频谱是非连续的，是可以消除的
P(dBm)
杂散
噪声
f(MHz)
发射电路上重点抑制杂散；接收电路上重点抑制噪声
6.信噪比 信噪比（S/N）顾名思义是指有用信号和噪声的比值，一定的信噪
比是手机能正确解调出来自基站信息的必要条件。接收机中射频设计的 目标之一就是尽可能地抑制噪声同时提高有用信号功率，从而保证输入 基带的信号有最大的信噪比
PA的作用是将Transceiver调制好的信号加大功率发射出去。 SAW
声表滤波器处于接收回路之中，主要是对接收信号作隔离，起选频的作用。 crystal
晶体和Transceiver内部的电路共同组成在晶体振荡器，产生26MHz 信号，作为系 统的主时钟，以及频率合成器的参考信号。 LDO
LDO是low dropout voltage regulator的缩写，DC-DC变换器，提供高精度的电压 输出，主要作用是给Transceiver供电。 3-wire
二次变频 零中频变频 低中频变频
二次变频 优点：技术成熟，现代无线接收机的经典结构 缺点：结构复杂，不便于集成，成本高
RF 输入 带 通 滤 波
低噪声 放大
第一次 变频
中频 滤波
可变增 益放大
I
第二次 变频
Q
零中频变频 优点：结构简单，便于集成，成本低 缺点：存在直流漂移干扰问题
RF 输入 带 通 滤 波
GSM手机射频射频 收、发机介绍
一、基本概念
.基本概念： 1. dB、dBm 2. GSM频谱规划 3. 变频 4. 噪声与杂散 5. 信噪比 6. 参考灵敏度、耦合灵敏度
1. dB、dBm dB 一个信号的参量与另一个信号的参量的比值的对数表示，是一个相 对值
如果x1=10W，x2=5W，则x1比x2大3dB
EGSM 880~915MHz
DCS
PCS
1710~1785MHz 1850~1910 MHz
925~960MHz 1805~1880MHz 1930~1990 MHz
0~124/975~1023 512~885
45MHz
95MHz
512～810 80 MHz
3. 变频 变频分为上变频和下变频，上变频是将较低频率的信号变换为较高