《手机原理与维修》教学教案

国家信息化计算机教育认证

中等职业教育电子信息类专业“双证课程”

培养方案配套教学教案

《手机原理与维修》

中国职业技术教育学会

CEAC信息化培训认证管理办公室

2007年03月

目录

第一章移动电话基础知识 (4)

第二章手机功能电路原理分析 (22)

第三章手机维修技术基础 (59)

第四章GSM手机电路分析与故障检修 (87)

第五章手机的性能测试方法 (111)

第一章移动电话基础知识

课题

第一节移动电话网络结构

第二节移动通信的电波传播特性课型

新课授课班级授课时数 2 教学目标

1．了解电话网络结构的基本构成。

2．了解移动电话网的两种制式。

3．了解在移动环境下无线电波的传播特性。

教学重点

掌握电话网络整体构成以及各部分功能。

教学难点

理解双工信道的工作原理。

学情分析

教学效果

教后记

新授课

A、引入

移动电话通讯，就是指通信用户在移动中进行无线通话。整个系统包

括移动交换局、基站、手机等无线或有线连接的移动通信网络。本章将对

移动电话通信系统作一般性的介绍。

Ｂ、新授课

第一节移动电话网络结构

一、移动电话系统的基本构成

移动电话系统包括：手机（MS）、机站（BS）、和移动交换局（MSC）组成，移动

交换局通过中继线与有线市话网互联，如图所示。

1．基站

基站是与手机进行无限通信的设备，通常通过有线电缆与移动交换局连接，起到中

继作用。

移动电话系统中通常包括多个基站，每个基站覆盖一个区域。

基站包括：天线系统、基站控制器、无限接收和发射设备及电源。图示为基站功能

单元图。

在城市，基站设备安装在楼房中，天线架设于楼房顶；在郊外，基站设备可安装在

室外的集装箱内，天线架设于地形高处。

2．手机

手机的主要结构：接收单元、发射单元、逻辑控制单元、操作部分及电源等组成。

手机的制式：数字式（GSM）和码分多址式（CDMA）两大类。

（举例引

入）

（参照演

示图讲解）

（举例或

照片演示）

（可用实

物分部介

绍）

模拟手机基本淘汰，目前以GSM手机用户占大多数。3．移动交换局

核心：移动电话交换机。它是移动电话网与市话网之间的接口。

功能：

①信道的管理与分配。

②呼叫的处理与控制。

③移动用户越区切换和漫游控制。

④移动用户位置信息的登记与管理。

⑤手机号码和设备号码的登记与管理。

⑥对用户实施鉴权。

⑦服务类型的控制。

⑧为移动系统连接固定电话网、综合业务数字网、公共数据网提供链路接口。

二、移动电话网的体制

1．服务区覆盖方式

分大区制、小区制两种。

（1）大区制在一个服务区域（如一个城市）只设置一个基站，结构如图所示。

覆盖半径：约30～50 km。发射机功率：200 W左右。

内有数个无线电频道，在服务区内不允许同时使用相同的信道，利用率低，用户数量受限。

（2）小区制将一个服务区划分为覆盖半径只有2～10 km的若干小区，每个小区设一个基站，结构如图所示，各个基站通过移动交换局相互联系，并负责与市话局联系。发射功率为5～10 W。避免干扰相邻无线电小区不能使用相同的工作频率，但间隔小区可以使用相同频率，提高利用率，利于扩大用户数量。

移动电话网：若干相邻小区组成一个小区群，再由若干小区群构成整个服务区。

蜂窝移动电话网：无线小区是圆形的，相邻小区会有部分交叠如图所示。每个小区有效覆盖区为正六边型，如图所示，类似蜂窝，故称蜂窝移动电话网。（举例说明）

（着重优缺点）

（详细讲解）

2．频率配置

满足的条件：任何相邻的小区两者频率不同，相同频率之间至少间隔一个小区。

频率复用：不相邻的小区使用相同的频率，如图所示为4个及7个不同频率蜂窝网

频率重用模式。

3．信道结构

双工信道：手机与基站之间的一条双向信号传输通道，每个手机通话占用两个频率，

一个基站发射手机接收下行信号，另一个手机发射基站接收上行信号。手机接收信号的

频率与发射信号的频率是不同的，这样的信道成为双工信道，两频率之间的间隔称为双

工间隔。

三、移动电话网的基本功能

主要任务：实现移动用户与移动用户之间，移动用户与固定用户之间的自动接续，

其控制与管理功能具体项目为:

1．自动选择空闲频道。

2．通话检测与边界切换。

3．位置登记与寻呼。

4．计费。

第二节移动通信的电波传播特性

移动环境下考虑的电波传播特性主要有：传播损耗、多径衰落、穿透损耗。

一、传播损耗

定义：发射功率与接收功率的比值。

实践表明电磁波的传播损耗随传播距离的增加而增加，距离大一倍，损耗增加6 dB，

（举例介

绍）

另外与工作频率、周围环境、障碍物反射有关。

二、多径时延和衰落

多径时延或差分时延：同一信号源的直射路径与反射路径的接收时间差。如图所示

为电波的多径传播示意图。

多径时延会造成接收信号和前一时刻的延迟信号的重叠，影响到通信的可靠性。对

于数字手机影响尤其严重，数码混合，出现错码。

多经衰落：由于各种障碍物的阻挡不同，造成接收信号和反射波的合成强度不同，，

造成行驶中信号强弱起伏不定，相差几十分贝以上。影响通话质量。

三、建筑物穿透损耗

穿透损耗：发射源在室外时，某一建筑物内、外场强之比，它与建筑物结构的材质、

室内位置有关，与电磁波频率有关。

频率越高穿透能力越强，钢筋混凝土结构衰耗大于砖石和土木结构，高楼层比低楼层衰

耗小，地下室衰耗大。

练习

练习题

三、问答题

1、2

小结

1．移动电话系统由移动台（MS）、基站（BS）和移动交换局（MSC）组成。

2．移动电话网分大区制、小区制两种。

3．小区制几何排列为蜂窝形状，采用频率重用式。

布置作业

练习题

一、填空题

1、2、3

二、多项选择

1、2