GSM数字手机原理射频

GSM数字手机原理（RF）,波导客服技术培训室姜超,学习要求,掌握：1、手机射频部分的四种接收方式及特点2、射频部分主要芯片的名称、功能3、锁相环PLL的工作原理，混频的概念4、射频部分的接收、发射流程熟悉：1、独立分析射频原理框图的方法2、各个PLL在射频原理框图中起到的作用了解：1、利用仪器及测试软件的维修检测方法2、手机维修思路，故障判定方法,GSM数字手机的常规划分,手机,射频,基带,频率合成部分（PLL）,发射部分,接收部分,超外差一次变频,超外差二次变频,直接变频,数字低中频,逻辑,音频,人机接口,课程设置,频率合成器简单介绍接收机及接收信号流程介绍发射机及发射信号流程介绍射频部分主要芯片介绍射频简单维修,预备知识,网络要求,GSM900频段为（欧洲标准）:890-915MHz(移动台发射,基站接收,上行链路)935-960MHz(移动台接收,基站发射,下行链路)双工频率间隔:45MHz信道总数:124信道号：1-124,中国移动:上行链路频率:905-909MHz下行链路频率:950-954MHz信道号为:76-95,共计20个信道,4M带宽中国联通:上行链路频率:909-915MHz下行链路频率:954-960MHz信道号为:96-124,共计29个信道,6M带宽.目前我国只有中国移动拥有DCS1800,信道号：512-562；可申请10M带宽.,手机射频四项电气指标,频率误差0.1ppm（106）GSM900频率误差（-90HZ+90HZ）DCS1800频率误差（-180HZ+180HZ）相位误差峰值20deg相位误差有效值5deg误码率2.44%,一、频率合成器,定义：把基准频率信号进行变换，输出多种频率的信号，供射频部分调制、解调、混频所用。,1锁相环工作原理,锁相环电路是频率合成器的核心电路，主要作用是：由频稳性很强的基准信号得到另一个频率与其同样稳定频率信号,2锁相环组成部分作用,鉴相器(PD)“相位-电压”转换装置，把输入信号频率的变化通过相位差的不同表现出来，从而控制输出电压,即将信号相位的变化转换为电压的变化,低通滤波器：滤出鉴相器输出中的高频成分，以防止高频谐波对VCO电路造成影响。,压控振荡器：“电压-频率”转换装置，它将电压的变化转换为频率变化；VCO输出的信号通常是一路到其它的功能电路，一路回到分频器做取样信号。,变频器：将VCO信号进行分频/倍频，得到频率比较低的信号，以提高鉴相器的比较精度。,二、接收机原理及接收信号流程,预备知识,何谓超外差变频器？*1)高频变中频*2)本地振荡器输出频率大于接收信号频率*3)取出差频信号,混频电路,滤波器,f1,f2,-,调制/解调的概念：将信号（低频）经过一系列处理后，“加载”到高频载波上。,调制电路,解调是调制的逆过程，把信号从高频载波上“卸载”下来。,1接收机类型,接收机的类型：超外差一次变频接收机超外差二次变频接收机超外差直接变频接收机数字低中频接收机作用：将935-960MHz或1805-1880MHz的高频信号下变频为67.708KHz的基带信号。,2接收机结构,超外差一次变频机模型,（北京上海宁波）,超外差一次变频接收机的形象理解,飞机,火车,接收下变频时两次混频机型：8180、G100（相应中频225MHZ、45MHZ）,超外差二次变频机模型,超外差二次变频接收机的形象理解（北京上海杭州宁波）,直接变频机模型,直接变频的形象理解,（北京宁波）,GC600接收流程图,数字低中频接收机模型,数字低中频的形象理解,（北京嘉兴宁波）,GSM：935-960MHZ,100KHZ+67.708KHZ,区别：ADC数字解调去除中频载波,比较三者之间的关系,传统的超外差结构：效能很高，却必须使用成本昂贵而体积庞大的中频零件，射频集成度不高。直接变频结构：采用直接转换方式，将高频信号转化成低频信号，节省了昂贵的中频器件和中频至基频转换电路，集成度高；但实际应用中可能受“直流位移”的影响，降低接收灵敏度，基频IC软件上多采用直流滤波技术，生产厂家必须在生产时执行额外的生产步骤：进行二阶截取点校准，得到的修正值存储在内存，并在手机开机时用来校准手机。,结构简化了好多哦！,数字低中频：利用超外差的效能优势意即直接转换技术的低成本和功能整合优势，避免“直流位移”的影响，基频无须进行滤波，提高接收灵敏度！,作用：将67.708KHz的低频信号上变频为890915MHz或17101785MHz的高频信号，并发射出去。一般发射机模型：,三、发射机结构,二本振,形象理解,四、射频部分主要芯片介绍,1、射频主芯片的主要功能：,低噪音放大接收下变频（将接收高频信号下变频成100KHz的低中频信号）发射调制（将四路I/Q信号调制成中频，以便鉴相）发射锁相环,射频主芯片主要信号,2、发射压控振荡器介绍,作用：将发射中频上变频到发射频率,发射压控振荡器主要信号,3、本地振荡器介绍,作用：本地振荡频率，作为发射和接收过程中所需的混频信号,本地振荡器主要信号,发射,接收,4、功率放大器介绍,作用：功率放大,1,2,3,4,5,6,7,8,功率放大器主要信号,1,2,3,4,5,6,7,8,5、功放控制器介绍,作用：功率调整，使功放输出的发射功率满足基站接收要求。,1,5,6,10,VAPC,RAMP,VCC_RX_TX,VS1(DCS),VS2(EGSM),功放控制器主要信号,6、双工器介绍,作用：选频、天线开关,1,5,6,7,11,12,RX_DCS,VC_DCS,VC_EGSM,RX_EGSM,TX_DCS,TX_EGSM,OUT_ANT,双工器主要