中国移动市场十二月份月度分析报告(ppt48)(1)(1)

1©NOKIArf.ppt2©NOKIArf.ppt射频部分是通信设备的重要组成部分，是进行双向沟通的桥梁。了解该部分的组成和工作原理对我们开展工作有很重要的意义。为此，DIAGL9的同事针对该部分编写了这个专题培训资料，它包括了：接收机原理、接收机基本电路、手机的RF基本电路、手机的相关技术、手机的诊断和维修编写这个资料的目的是为了扩展大家的思维，起到抛砖引玉的作用。由于时间仓促，有些资料难以找到，加上我们的知识水平有限，因此其中可能有所缺漏，欢迎大家批评指正。前言3©NOKIArf.ppt☜RF应用回顾第一章：RF基本电路介绍☜第二章：GSM手机的电路结构☜第三章：NOKIA手机RF电路分析☜第四章：手机的相关技术☜☜第五章：手机的故障诊断4©NOKIArf.ppt5©NOKIArf.ppt电报电话概述RF的应用：移动通信系统电视机无绳电话收音机卫星雷达侦察器通信的发展史烽火信使第二代移动通信第三代移动通信第一代移动通信6©NOKIArf.pptTheDevelopmentofMobileInformationVersatilityofContentandUserBenefitsTimeTextSMSText&GraphicsPictureMessagingDigitalimageinputMultimediaMessagingServiceNewcontenttypesMobileMultimedia7©NOKIArf.ppt•Owncontentcreation•Content&storageservices•Text•Graphics•Digitalimages•Audioclips•Videoclips•Standardisedpresentation•andtimingMultimediaMessaging-sharingexperiences返回目录☜8©NOKIArf.ppt9©NOKIArf.ppt一般使用的调幅接收机的接收方式大多使用能稳定得到高增益、频率选择性好的超外差方式。下图是表示超外差方式的调幅收音机的构成方框图：超外差调幅接收机高频放大器混频器中频放大器检波器低频放大器本机振荡器调幅接收机的构成方框图变频器10©NOKIArf.ppt高频放大部分由输入电路、高频放大器、混频器成。以下是高频放大部分的作用和必要条件。1）提高接收机的信噪比在调幅接收机中，若对高频放大器和变频器的噪声指数进行比较时，后者大。为此，通过使用第一级噪声指数小、增益高的高频放大器，可以改善接收机的总噪声指数。2）频率选择性好随着调谐电路级数的增多，邻近频率或乱真电波的接收可以受到控制，设置输入电路、高频放大器使频率选择性好。3）使本机振荡频率成分不从天线发射通过在天线和变频器之间设置高阻抗的高频放大器，可以防止从天线发射本机振荡频率成分。高频放大部分的作用：11©NOKIArf.ppt变频器由混频器和本机振荡器构成。其作用如下：1）变频的原理基本原理是外差检波，它是将频率Fc的载波和频率FL的本机振荡器的输出加到非线性的有源电路上，从其输出成分中取出FL—Fc的拍频，利用它作为中频的方法2)变频器的分类a)自激式变频器b)它激方式变频器。3)本机振荡器的性能本机振荡器要求频率稳定性好，高次谐波成分的含有率少。其理由是，当频率不稳定时，不能接收，含有很多高次谐波时，产生假信号响应发生笛声等。本机振荡器除自激式外，还有晶体控制振荡器或频率合成器方式的振荡器。变频器的作用:12©NOKIArf.ppt1)得到高增益与高频放大部分比较，由于频率固定，并且频率低，可以得到高增益，因此可以为用检波器进行线性检波提供充分大的输入，从而使检波器的灵敏度提高，并且可以减少检波输出的失真。2)提高选择性和保真度接收机的邻近频率选择性一般由中频放大器的通频带宽度决定。通频带由于接收对称的电波类型而不同，因此只要为选择接收的信号设定必需的最小限度的带宽即可。中频放大部分的作用13©NOKIArf.ppt1)检波部分工作的必要条件：检波输出没有失真灵敏度高电路结构简单工作稳定2)低频放大器的作用因为从检波器所得到的低频输出很微小，即使直接加到扬声器上，扬声器械也不动作。低频放大器用于放大电压和功率，获得足够大的输出使扬声器动作的电路。检波部分、低频放大部分的作用14©NOKIArf.ppt对于调频收音机，在高频端对由天线接收6~108MHZ的电波进行调谐、放大，变换为中频（10.7MHZ）。然后经中频放大后进行调频检波得到低信号。最后对低频信号放大使扬声器发出声音。对于收音机，调频检波器（FMDET）的输出是音频信号，所以不称为低频放大器（LFAMP），大多称为音频放大器（AudioFrequencyAMPlifier,AFAMP）。其方框图如下：高频放大器混频器中频放大器调频检波器音频放大器本机振荡器调频接收机的方框图变频器超外差调频接收机15©NOKIArf.ppt调频立体声接收机的组成：调频立体声接收机的方框图如下图所示。在调频检波器以前与调频单声道接收机的组成相同。调频立体声接收机高频放大器混频器中频放大器调频检波器立体声解调器本机振荡器音频放大器音频放大器调频立体声接收机的方框图16©NOKIArf.ppt接收立体声广播时，调频检波器输出得到立体声复合信号（主信道信号+副信道信号+导频信号）。立体声解调器（MPX）由这三类信号对L.R信号进行解调。接收单声道广播时，检出不包含导频信号的信号，并使立体声解调器停止工作，左.右扬声器都为单声道输出。高质量的调频解调器在电路组成上下功夫，使得发送方的音质几乎可以不被恶化地接收。并且为了适应将来的调频广播的多局化，要制造排除干扰能力强的接收机。返回目录☜17©NOKIArf.ppt18©NOKIArf.pptGSM手机的电路结构手机的电路结构可分为三部分，即射频处理，逻辑/音频以及输入输出接口.射频部分一般指手机电路的模拟射频，中频处理部分，包括天线系统，发射通路，接收通路，模拟调制，解调以及进行信道调谐用的频率合成器等。射频部分包含发送部分，接收部分与频率合成器。一、发送部分发送部分包括带通滤波器，GMSK调制器，射频功率放大器，天线开关等。具体的调制方式大致分为两种：1）调制音频信号先调制到某一中频，再经过一次上变频，变换到GSM射频信道上。2）调制音频信号直接上变频到GSM射频信道上。19©NOKIArf.ppt二、接收部分包括天线开关，射频滤波，射频放大，混频，中频滤波和中频放大等，其接收的频率对应900MHzGSM规定频点，经过下边频道中频，中频多为100MHz附近的某个固定值。之所以采用中频为射频信号处理的过渡环节，是为了得到更好的灵敏度和稳定性。解调大都在中频处理集成电路内完成，解调后得到频率为67.71KHz的同相正交信号，然后进入逻辑/音频处理部分进行后级的处理。三、逻辑音频部分逻辑/音频部分可分为两个子部分：音频信号处理和系统逻辑控制。音频信号处理子部分对数字信号进行一系列处理：发送通道的脉码调制，话音编码，信道编码，交织，加密，TDMA帧形成，接收通道的自适应信道均衡，信道分离，解密，信道解码和语音解码，音频放大等。基带信号处理控制对整个手机的工作进行控制和管理，包括开机操作，定时控制，数字系统控制射频部分控制以及外部接口，键盘，显示器控制等。20©NOKIArf.ppt中央处理器：相当于单片机的处理核心，作用是射频部分控制，键盘控制，其他集成电路的控制及相互之间的数据传送。RAM：随机存储器，作用是存储手机工作时的数据。ROM：（1）EPROM存放手机主程序和监控程序（2）EEPROM存放功率控制表，数模转换表，自动频率控制表，自动增益控制表等。（3）短消息业务存放码表，显示控制程序。接口：（1）总线接口负责同外部设备的通信，包括A/D，D/A。（2）射频接口负责将模拟信号（I/Q）转换成数字信号和将数字信号转换成模拟信号（I/Q）。I/O设备：键盘输入、功能翻盖开关输入、话筒输入、液晶显示屏输出、听筒输出、振铃输出手机状态指示灯输出这些都是人与手机之间的I/O.射频部分的接收通路（RX）和发送通路（TX）使手机与基站间的I/O。其他的集成电路都是为这五大类服务。有电源、同步时钟等。逻辑音频部分包括21©NOKIArf.ppt输入输出接口部分由模拟接口、数字接口、人机接口三部分话音模拟接口：包括A/D、D/A变换等。数字接口：主要是数字终端适配器。人机接口：包括显示器、键盘、振铃器、听筒、话筒。手机原理方框图如下页，概括了GSM手机全部的工作原理。输入输出接口部分22©NOKIArf.ppt接收解调均衡信道分离解密信道编码话音译码发信VCO时钟基准CPU控制器SIM卡接口调制TDMA帧形成显示屏加密键盘码速适配器信道编码话音编码D/A合路器频率合成器A/D存储器数字接口听筒话筒射频部分逻辑/音频部分手机的结构框图返回目录☜23©NOKIArf.ppt双频手机射频电路技术参数一、GSM900／DCSl800双频手机的特点双频手机与现阶段普及型的单频手机相比，有下面的特点：根据基站的控制信令，双频手机即可以工作在900MHz频段网络，也可以工作在1800MHz频段网格，当一个网络繁忙或信号质量差时，双频手机可自动切换到另一个频段的网络上工作，而且这种切换基本上不影响话音质量。另外，从近来国际上手机的发展趋势和FTA(fulltypeapproval)认证的情况来看，双频手机在将来会是主流产品。双频手机在两个不同的工作频段上，其基带部分信源编码、信道编码的算法和处理、信令处理的方法和帧格式、调制解调方式、信道间隔等均相同，与单频手机在电路结构上的差别在于射频前端和相对应的控制软件。二、GSM900／1800双频手机RF部分的主要技术指标和设计要求四类机，阶段2增强型(classIVphaseⅡphase)E―GSM900MHz部分的主要RF指标如下：工作方式：TDMA―TDD24©NOKIArf.ppt工作频率：上行Tx(反向)880MHz-915MHz，下行Rx(正向)925MHz―960MHz双工频率间隔：45MHz，载波间隔：200kHz每载波时隙数：8(当前全速率)／16(今后半速率)每帧长度：4．615ms，每时隙长：577μs传输速率：270．833kbps(即在每时隙上传156.25bits)调制方式：采用I／Q正交GMSK调制静态参考灵敏度：优于-102dB/RBER(ResiodualBER)＜2％动态范围：-47dBm―110dBm频率误差：1×10-7，相位误差的均方根值5°，相差峰值：20°射频输出功率：5级(33dBm)--19级(5dBm)，级差：Δ＝2dB,共有15个功率等级。25©NOKIArf.pptDCS1800二类手机(classⅡ)部分的主要RF指标：工作频率：上行Tx：1710MHz--l785MHz，下行Rx：1805MHz―1880MHz，收发频率间隔：95MHz静态接收参考灵敏度：-100dBm/RBER＜2％发射单元频率误差：Fe1×10-7，相位误差均方根值＜5°，峰值＜200射频输出功率：3级(24dBm)--15级(0dBm)，共有13级功率；步进Δ＝2dB其余设计要求与GSM900相同。26©NOKIArf.ppt三、双频手机RF部分基本工作原理3.1RF部分基本组成框图27©NOKIArf.ppt3.2GSM900下行链路接收机单元由蜂窝小区基站发出的已调载波通过Um无线接口，传到手机天线端。在接收时隙接收到的信号先通过收发隔离器，再经过GSM900MHz的LNA(低噪声放大器)，将微伏量级的弱信号放大。放大后的信号经过GSM900的第一RF混频器后，将得到的第一中频信号进行窄带(200kHz)滤波，以滤除带外噪声，保证接收机选择性指标。然后信号经过具有AGC功能的第一中频放大器放大，再经过第二混频器和第二中频滤波器。在这之后，输出的信号由具有AGC功能的第二中频放大器进行放大。放大后的信