维修员培训教材

GSM基础简介1移动通信概念移动通信是通指双方至少有一方在运动中进行信息交换的一种通信方式。 2 移动通信的发展史：2.1 最早的移动通信是应用于军事通信，民用通信发展比较晚，早期的移动通信是模拟制式，属于模拟通信系流，由于模拟制式存在一些不可避免的缺点：如容量小，语音清晰度不够容易被窃机.并机,保密性不高等，慢慢地被数字系统所代替。其中有代表性的数字蜂窝包括欧洲的GSM，北美的ADC（1800MHz）和日本的PDC（1900MHz）在我国数字移动通信系流主要采用欧洲的GSM制式。 2.2 GSM采用频率为900MHZ它包括两个25MHz带宽的频段（TX890-915MHz）和（RX935-965MHz）接收和发射频差为45MHz。 2.3为了扩大容量GSM规范扩展出一个分支DCS1800MHz的新工作频段（TX1710-1785MHz）和(RX1805-1880MHz)及发频差为95MHz。 3.移动通信的发展过程和趋势： 3.1 频段由短波.超短波到微波。目前主要是:150MHz-450MHz 900MHz 1800MHz频段未来将扩展到1-3GHz频段。 3.2 频段间隔由100MHz 50MHz 25MHz。 3.3 调制方式由模拟调幅到模拟调频，再到数字调制。 3.4 多址方式由频分多址（FDMA）到时分多址（TDMA）或码分多址（CDMA）。 3.5 器件由电子管到晶体管到大规模集成电路及微处理器。 GSM 900技术指标1.发射频2. 接收频率 935960MHz 3. 收发频差 45MHz 4. 信道 1124 5. 频道间隔 200KHz 每载波信道数（时隙数）8 7. 收发时差 3时隙 8. 调制速率 270.833Kb/s 9. 调制方式 0.3GMSK 1.Frame周期 4.615ms 11.时隙周期 576.9us 12.功率级别 519级（533dB）附：一 .移动台最大功率 2w（33dB） 二. 移动台最小功率 0.3W（5dB）GSM手机原理手机按功能分为三大部分：一 逻辑音频部分；二射频部分（包括接收和发射）；三 输入输出接口部分一 基带部分1.1 基带主要功能是程序数据的存储 DSP 键盘输入和RX模块之间的通讯，对TX功率的控制，对电原管理模块的控制，SIM卡接口，串行下载接口， 人机界面（显示. 背景灯. 蜂鸣器. 扬声器. 麦克风. 振子等）1.2 逻辑部分包括电擦写存储器，闪速存储器，随机存储器及语音处理器。12.1 逻辑部分工作时，中央处理器通过串行数据线及时钟线与电擦写存储器通信，另一方面闪速存储器及随机存储器与中央处理器通信是通过并行数据线及地址线进行通信，中央处理器通过CS片选信号来实现对flash和RAM进行通信。12.2 片选信号包括有CSflash，CSRAM，CSROM这些信号平时为H电平，L电平时有效。12.3 中央处理器还通过射频部分的控制及取样电路实现对射频部分的鉴控：如通过Tx EN1 TxEN2 RxEN1 RxEN2信号实现控制，频率合成器所需要产生不同的频率。通过对显示屏控制及数据信号LCDWR . LCDA2 . LCDEN实现显示功能。GE303手机基本电路工作原理1 显示电路由CPU IC7负责对显示屏进行控制主要通过DISPSCLK . DISPRS . DISPRST . DISPCS. DISPSID 等数据线来控制显示屏的数据。2 背景灯电路 CPU IC7通过EL-EN信号控制T8导通和截止来达到背景灯的开和关。3 铃声电路 CPU IC7通过YMU-SDOUT YMU-SCLK YMU-SYNC YMU-SID等数据线和对IC9，IC10进行铃声控制。4 充电电路 当充电器连接DC插孔时，IC6（7）脚检测到充电电压，经IC6内部电路控制处理令T6导通对电池进行充电，同时电池会反溃一个参考电压给CPU，再由CPU通过IC2总线对充电进行监控，当电池电量充满时，CPU会发出一个指令，令T6载止停止充电。开机部分开机的五大因素：1.3VCC2.RST 复位信号3.13MHz 基准时钟4.32.768K时钟5.开机软件注：32.768K时钟主要是CPU与EEPROM共用串行数据时钟，如该时钟不正常时会引起开机软件不能正常初始化。射频本振工作原理IC1内部有一锁相环电路以13MHz时钟为基准时钟，根据逻辑部分送来的PLLON、CLK、DA、EN的数据控制线，在IC1（21）脚输出一个控制电压。本振X2-VCO在有供电及VCTL和VSW控制电压的条件下开始工作，从（3）脚输出相应的本振频率，为确保该频率的准确性，取样电路将频率取样送回IC1；在IC1内有一鉴相器，通过比较取样频率是否等于所需频率，如取样频率与所需的频率有差异时，频率合成器会通过调整对本振VCO- VCTL的控制电压而达到所需的频率。发射部分来自逻辑音频部分的发射基带信号A、AX、B、BX从IC1的（8）、（9）、（10）、（11）脚输入在IQ矢量调制器内调制的发射中频信号产生带调制的发射信号,经放大后在该模块内与发射中频（发射信号与TX射频本振混频获得）取样进行鉴相,产生的误差电压从IC1（25）脚控制发射VCO的发射频率（其工作原理与射频本振相同）。当VCO产生正常的发射频率后由于其功率太小,达到空中传输的目的，所以该发射频率会送到功率放大模块进行放大，经放大的发射信号通过定向耦合器，得到发射功率取样信号，经检波二极管检波后转成直流电压，该取开机部分开机的五大因素：1.3VCC2.RST 复位信号3.13MHz 基准时钟4.32.768K时钟5.开机软件注：32.768K时钟主要是CPU与EEPROM共用串行数据时钟，如该时钟不正常时会引起开机软件不能正常初始化。射频本振工作原理IC1内部有一锁相环电路以13MHz时钟为基准时钟，根据逻辑部分送来的PLLON、CLK、DA、EN的数据控制线，在IC1（21）脚输出一个控制电压。本振X2-VCO在有供电及VCTL和VSW控制电压的条件下开始工作，从（3）脚输出相应的本振频率，为确保该频率的准确性，取样电路将频率取样送回IC1；在IC1内有一鉴相器，通过比较取样频率是否等于所需频率，如取样频率与所需的频率有差异时，频率合成器会通过调整对本振VCO- VCTL的控制电压而达到所需的频率。发射部分来自逻辑音频部分的发射基带信号A、AX、B、BX从IC1的（8）、（9）、（10）、（11）脚输入在IQ矢量调制器内调制的发射中频信号产生带调制的发射信号,经放大后在该模块内与发射中频（发射信号与TX射频本振混频获得）取样进行鉴相,产生的误差电压从IC1（25）脚控制发射VCO的发射频率（其工作原理与射频本振相同）。当VCO产生正常的发射频率后由于其功率太小,达到空中传输的目的，所以该发射频率会送到功率放大模块进行放大，经放大的发射信号通过定向耦合器，得到发射功率取样信号，经检波二极管检波后转成直流电压，该取样信号送到比较器IC4与发射功率控制信号PA LEVEL进行比较，比较的结果为直流电压，该电压送到功率模块作为功放偏置电压调整功放的放大率GE303、306、506、508维修资料RF射频框通话失败检测框图 无信号检测框图GE303306原理1. 基带主要功能程序数据的存储，DSP，键盘输入，和RF 模块之间通讯（采用串口），对RF 功率的控制，对电源管理模块的控制，SIM 卡接口，串行下载接口，MMI（人机界面，如LCM 显示，背光灯，蜂鸣器、扬声器，麦克风，马达等）。2. 开关机电路本型号手机由于采用由Infineon 提供的高度集成基带芯片E-GOLD PLUS (IC7)，开关机原理比较简单。手机开机的必备条件：E-POWER 输出的正常工作电压，13MHZ 的时钟频率，开机软件，开机复位信号，32.768KHZ 的实时时钟信号。关机过程也是由软件来控制。在遇到开不了机的情况时，就应注意上面提及的供电电路，另外13MHZ 时钟和32.768KHZ 的时钟相关电路也该查查，否则就有可能是E-GOLD (IC7)或FLASH（IC8）损坏。涉及的主要器件： IC7 E-GOLD+ 与闪存进行通信调用程序控制开机 FLASH 存储器存放软件 IC6 E-POWER 提供手机工作的各路电压和对电池充电的控制 XTAL1 提供32.768KHZ 的时钟信号 X1 13M 时钟晶体产生13MHZ 时钟频率3.显示电路LCD 通过FPC 与主板相连接，由E-GOLD IC7 负责对显示屏进行显示控制，控制及数据信号包括：V3V,DISP_SCLK,DISP_RS，DISP_RST，DISP_CS，DISP_SID，其中DISP_SCLK 是时钟信号，DISP_RST 是复位信号，DISP_SID 是数据线，DISP_CS是片选信号，E-GOLD IC7 通过这些数据线来控制显示屏的显示内容。LCD 显示部分接口原理请参见整机电原理图。4. 充电电路该手机支持开机和关机两种状态充电。当外部有充电器接到DC 插孔（J3）时，会被E-POWER 的管脚7 检测到。手机处于正常充电模式时，E-POWER 的T2 导通，此时集电极为低电平，从而使场效应管T1 导通，于是经过充电器转换的直流电压开始给电池充电。BATTERY 通过反馈电池电压给E-GOLD (IC7)，E-GOLD 通过I2C 总线对电池实现监控，若电池充满E-GOLD 就将T2基极变为低电平，从而导致场效应管截止，停止充电。当手机处于预充电模式下，即电池电压过低（3V）（低于手机软件可以运行的电压，这种情况常出现在电池储藏时间过长或者过度放电），此时直接通过T3 给电池小电流充电，直到电池电压升高到软件可以运行，然后再转到正常充电模式进行充电。关机充电和开机充电原理相同，只是在关机状态下，E-GOLD 未执行其它程序，使手机仍处于关机状态。充电原理 IC6 电源管理芯片控制充电和提供手机各电路正常的工作电压 D2 二极管单相导通得到电平,反向保护电池放电 T1 场效应管工作在导通状态，实现充电,且由其栅极控制充电电流。另外，电池温度和电压是通过电池连接器J2 反馈的，充电故障也有可能出现在接口。5. SIM 卡接口电路该机型手机仅支持为3V SIM 卡，在开机时，E-GOLD 与SIM 卡通信的各输出脚(CCIO、CCCLK、CCRST)送出脉冲信号，在插入SIM 卡开机后，SIM 卡收到E-GOLD的脉冲信号后，作出回应，E-GOLD 收到响应信号后，确认SIM 卡的存在，开始与SlM 卡进行通信，进行用户鉴权等有关SlM 卡的操作. SIM 卡接口电路电路较为简单，请参考原理图.6. 逻辑及数字信号处理部分电路该手机集成度高，已将MCU 和DSP 集成在一块IC7 芯片PMB6850 上，所以逻辑部分电路只包括E-GOLD 和FLASH；MCU 通过CS 信号来实现对IC8 进行通信。MCU 还通过对射频部分的控制及取样电路实现对射频部分的监控；通过CLK、DA、EN 信号实现控制PLL 所需产生不同的频率；通过显示屏控制及数据信号实现显示屏的显示功能；此外在E-GOLD 中的DSP，实现将模拟声音信号通过信道编码、加密、GMSK 调制、模数转换得到数字信号，和将接收电路接收的信号经过数模转换、解调、解密、解码得到可以听到的声音信号，从而完成数字信号处理。7. 人机接口电路该电路主要包括麦克风、喇叭、蜂鸣器、耳机、振动马达、LCD、背光灯。8. 射频原理框图射频部分完成的功能简单来说，就是无线数据收发，即和基站之间进行数据通讯，它由接收和发射两部分电路组成。360MHzPMB6253ICAntennaSwitchIC滤波器混频放大AntennaE-GOLDI/Q RXI/Q TXEN,CLK,PLLON,PUPLO2TXON,TXONPA射频原理框图9 接收电路原理框图从图中我们可以看出，接收电路主要是由天线，天线开关，GSM900 滤波器及其匹配电路（以BPF2 为中心），GSM1800 滤波器及及其匹配电路匹配（以BPF3 为中心），接收部分的中频滤波器及匹配（以BPF1 为中心）， PMB6253 的部分功能模块（LNA、MIXER、PGC、I-Q 解调器）和前端切换逻辑（T3、T4 构成）共同组成。接收电路将接收到925960MHZ 或18051880MHZ高频信号转换为67.768KHZ 模拟基带信号到IC7 中进行数字信号处理。10. 发射电路原理框图发射电路包括调制、带通滤波、发射混频、发射压控振荡器VCO、功率放大、功率控制等电路，它将模拟基带信号上变频为880915MHZ 或17101785MHZ 的高频信号，并进行功率放大，从天线发射出去。其工作流程大体与接收电路相反。由E-GOLD 输出的四路模拟基带信号（ITXP、ITXN、QTXP、QTXN）到SMARTI+经过调制得到424MHZ/428MHz 的中频信号， 进行滤波混频后产生880915MHZ/17101785 的高频信号，接着将高频信号送到功率放大器进行放大，放大增益是由一闭环电路控制。放大后的信号经由天线开关通过天线发射出去。涉及的主要器件有： PMB6253 收发器调制、混频 TX VCO 压控振荡器产生双频高频信号EGSM（880915M）DCS（17101785M） RF VCO 压控振荡器产生混频所需的双频信号EGSM（13141339M）DCS（12861361M） CX77304 功率放大器放大已调载波信号11. 前端切换逻辑图在发送和接收的控制过程中，前端切换逻辑必不可少，它的模型如下图所示。4.6 RF VCO测试条件：常发模式下设定信道为62 POWER LEVEL 10 GMSK NORMAL测试点: RF VCO 的输出脚和电容C13 上的电压RF VCO（X2）的频率是被管脚6（VCTL）控制的。控制电压的范围是+0.8V到+2.25V，在管脚3（OUT）上的输出是03dBm。管脚1（VSW）是波段选择开关。低频信号是EGSM900，高频信号是DCS1800。12. 维修示例1) 故障现象: 不能下载程序故障分析：a) 下载的通路可能有问题,即电原理图上从MIC2、EP2 到E-GOLD上的RXD0、TXD0 之间的下载通路。但检查发现该电路正常。b) TCXO(13MHz 参考时钟)是否工作正常，检查发现13Mhz 没有输出且其工作电压(2.8V)也没有，于是查E-POWER 的VCC-VCXO 发现其没有输出，吹焊E-POWER 后，重新下载程序成功。2) 故障现象： 开机后找不到网络故障分析：开机后找不到网络的原因较多，但大致可以按收发电路两条主线去找原因。且在通常情况下发射电路出现故障的概率要大的多。且发射部分主要检查PLL、PA 和天线开关。有关这些部分的电路资料请参阅前面RF 部分的原理介绍。此处仅介绍一实例。在综测仪上用手机建立呼叫时，发现手机的工作电流只有4OmA 左右（在稳压电源的面板上观察），此应该是手机的PA 没有工作。重新焊接后能建立呼叫，但又发现各个等级功率不正常，检查PA 的控制回路，发现检波二极管D1 反向电阻很小，更换后重新建立呼叫，输出功率恢复正常。GE303306校准测试故障表:NO代码故障现象故障原因1000不能连接IC1坏，IC6坏，IC7坏，IC8坏，IC7虚焊，X1坏，重测，重新下载IC3坏，IC4坏,IC5坏,IC坏，IC7坏，IC7虚焊，IC7短路,IC11掉，6短路，2009数模转换6(片位)掉,R1坏,R33坏,RF头接触不良,BPF2坏,X1坏,X14铜片掉,C72与C74短路C117短路,XTAL1坏,电源至R33开路3006自动频率IC4虚焊，IC8虚焊，X1坏，D1坏，重新校准.4100清除连接IC3坏，IC4坏，X4坏，J3坏，RF头坏，重胸下载，重新校准.5102温度偏移IC1坏.105不能建立通话C60短路、X2、.C8错位6400频率误差X1坏，IC1坏，IC1虚焊，IC3坏，IC4坏，T4坏，X4坏，RF头坏，XTAL1坏.7401相位误差（最大值）IC1坏，IC3坏，IC5坏，IC7坏，X1坏，X2坏.8402相位误差（最小值）IC1坏，X3坏，X4坏，RF头坏9201GSM.TX powerIC1坏，IC3坏，IC4坏，IC5坏，X3坏,X4坏,D1坏,T3坏,R24坏,C46虚焊,重测重新校准,重新下载10204GSM.TX power-lowIC3坏,IC4坏,IC5坏,IC8坏,X4坏,RF头坏,重测,重新校准.11601GSM.发射电流最高IC3坏,IC4坏,IC5坏,IC5短路,IC9坏,D1坏,D2坏,T6坏,重测.12205GSM.TX power-hiIC3坏,IC4坏,IC5坏,重测,重新下载,重新校准.13602GSM.发射电流最低IC3坏,IC4坏,IC5坏,IC5短路,D1坏.14301GSM.TX power 接收电平X1坏,R168掉,R168虚焊,BPF2坏.15410DCS.频率误差IC1坏,IC1虚焊,IC3坏,IC7坏,X1坏,X2坏,X3坏,X4坏,BPF3坏,R43焊反.16411DCS.频率误差(最大值）重测17412DCS.频率误差(最小值）IC1坏,IC3坏.18211DCS.TX powerIC3坏,IC4坏,IC5坏,X3坏,X4坏,RF头坏,R43坏.19214DCS.TX power-lowIC3坏,IC4坏,IC5坏,X3坏.20610DCS.发射电流最高IC1坏,IC3坏,X3坏,X4坏,D1坏.21215DCS.TX power-hiIC3坏,IC4坏IC5坏,X4坏,RF头坏,重新校准,重新下载.22311DCS.RX.pwr 接收电平IC1坏,IC1虚焊,IC3坏,BPF2坏,X4坏,R168坏,重测.23611DCS.发射电流最低CPUFLASH连线图 CPU CPUA4D7A4D7A6F4A6F4A7D9A7D9A8E8A8E8A9C8A9C8A10E7A10E7A12C3A12C3A13E3A13E3A14H2A14H2B4E6B4E6B6E4B6E4B7G9B7G9B8F8B8F8B9D8B9D8B10F7B10F7B12C7B12C7B13D3B13D3C7C6C7C6C8K8C8K8C9J7C9J7C10J4C10J4C11K3C11K3C12J8C12J8C13G7C13G7C14F3C14F3C15D2C15D2D7H3D7H3D9H8D9H8D10K5D10K5D11H4D11H4D12K7D12K7D13H6D13H6D14E2D14E2D15F2D15F2E11E9E11E9E12H5E12H5E13K4E13K4F12G4F12G4F13J3F13J3F14G2F14G2F15C4F15C4P3D5P3D5GE618维修软件使用说明PC Tools使用说明1.本PC Tools程序包含了PC端通过串口与手机通信的一系列操作，包括下载程序， NVRAM数据读写，手机设置和有关射频方面的操作等。下面简要介绍一下操作：2.工具项左边的工具条上表示了各个功能的界面。右边工具条表示通用选项，包括串口选择，波段选择，以及串口初始化按钮，进入测试模式按钮，和PreparePhase按钮。测试模式按钮和PreparePhase按钮只在