手機(jī)射頻電路的結(jié)構(gòu)以及詳細(xì)分析工作原理解析

　　目前手機(jī)的射頻電路是以RFIC 為中心結(jié)合外圍輔助控制電路構(gòu)成的，本文檔詳細(xì)介紹了射頻電路中各典型功能模塊工作原理和電路特點(diǎn)，對(duì)于設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)非常實(shí)用。

　　射頻簡(jiǎn)稱(chēng)RF射頻就是射頻電流，它是一種高頻交流變化電磁波的簡(jiǎn)稱(chēng)。每秒變化小于1000次的交流電稱(chēng)為低頻電流，大于1000次的稱(chēng)為高頻電流，而射頻就是這樣一種高頻電流。有線(xiàn)電視系統(tǒng)就是采用射頻傳輸方式的

　　在電子學(xué)理論中，電流流過(guò)導(dǎo)體，導(dǎo)體周?chē)鷷?huì)形成磁場(chǎng)；交變電流通過(guò)導(dǎo)體，導(dǎo)體周?chē)鷷?huì)形成交變的電磁場(chǎng)，稱(chēng)為電磁波。

　　在電磁波頻率低于100khz時(shí)，電磁波會(huì)被地表吸收，不能形成有效的傳輸，但電磁波頻率高于100khz時(shí)，電磁波可以在空氣中傳播，并經(jīng)大氣層外緣的電離層反射，形成遠(yuǎn)距離傳輸能力，我們把具有遠(yuǎn)距離傳輸能力的高頻電磁波稱(chēng)為射頻，英文縮寫(xiě)：RF

　　一、射頻電路組成和特點(diǎn)：

　　普通手機(jī)射頻電路由接收通路、發(fā)射通路、本振電路三大電路組成。其主要負(fù)責(zé)接收信號(hào)解調(diào)；發(fā)射信息調(diào)制。早期手機(jī)通過(guò)超外差變頻（手機(jī)有一級(jí)、二級(jí)混頻和一本、二本振電路），后才解調(diào)出接收基帶信息；新型手機(jī)則直接解調(diào)出接收基帶信息（零中頻）。更有些手機(jī)則把頻合、接收壓控振蕩器（RX—VCO）也都集成在中頻內(nèi)部。

　　1、接收電路的結(jié)構(gòu)和工作原理：

　　接收時(shí)，天線(xiàn)把基站發(fā)送來(lái)電磁波轉(zhuǎn)為微弱交流電流信號(hào)經(jīng)濾波，高頻放大后，送入中頻內(nèi)進(jìn)行解調(diào)，得到接收基帶信息（RXI-P、RXI-N、RXQ-P、RXQ-N）；送到邏輯音頻電路進(jìn)一步處理。

　　1、該電路掌握重點(diǎn)：

　?。?）、接收電路結(jié)構(gòu)。

　?。?）、各元件的功能與作用。

　　（3）、接收信號(hào)流程。

　　電路分析：

　?。?）、電路結(jié)構(gòu)。

　　接收電路由天線(xiàn)、天線(xiàn)開(kāi)關(guān)、濾波器、高放管（低噪聲放大器）、中頻集成塊（接收解調(diào)器）等電路組成。早期手機(jī)有一級(jí)、二級(jí)混頻電路，其目的把接收頻率降低后再解調(diào)（如下圖）。

　?。?）、各元件的功能與作用。

　　1）、手機(jī)天線(xiàn)：

　　結(jié)構(gòu)：（如下圖）

　　由手機(jī)天線(xiàn)分外置和內(nèi)置天線(xiàn)兩種；由天線(xiàn)座、螺線(xiàn)管、塑料封套組成。

　　作用：

　　a）、接收時(shí)把基站發(fā)送來(lái)電磁波轉(zhuǎn)為微弱交流電流信號(hào)。

　　b）、發(fā)射時(shí)把功放放大后的交流電流轉(zhuǎn)化為電磁波信號(hào)。

　　2）、天線(xiàn)開(kāi)關(guān)：

　　結(jié)構(gòu)：（如下圖）

　　手機(jī)天線(xiàn)開(kāi)關(guān)（合路器、雙工濾波器）由四個(gè)電子開(kāi)關(guān)構(gòu)成。

　　作用：其主要作用有兩個(gè)：

　　a）、 完成接收和發(fā)射切換；

　　b）、 完成900M/1800M信號(hào)接收切換。

　　邏輯電路根據(jù)手機(jī)工作狀態(tài)分別送出控制信號(hào)（GSM-RX-EN；DCS- RX-EN；GSM-TX-EN；DCS- TX-EN），令各自通路導(dǎo)通，使接收和發(fā)射信號(hào)各走其道，互不干擾。

　　由于手機(jī)工作時(shí)接收和發(fā)射不能同時(shí)在一個(gè)時(shí)隙工作（即接收時(shí)不發(fā)射，發(fā)射時(shí)不接收）。因此后期新型手機(jī)把接收通路的兩開(kāi)關(guān)去掉，只留兩個(gè)發(fā)射轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)；接收切換任務(wù)交由高放管完成。

　　3）、濾波器：

　　結(jié)構(gòu)：手機(jī)中有高頻濾波器、中頻濾波器。

　　作用：

　　其主要作用：濾除其他無(wú)用信號(hào)，得到純正接收信號(hào)。后期新型手機(jī)都為零中頻手機(jī)；因此，手機(jī)中再?zèng)]有中頻濾波器。

　　4）、高放管（高頻放大管、低噪聲放大器）：

　　結(jié)構(gòu)：手機(jī)中高放管有兩個(gè)：900M高放管、1800M高放管。都是三極管共發(fā)射極放大電路；后期新型手機(jī)把高放管集成在中頻內(nèi)部。

　　作用：

　　a）、 對(duì)天線(xiàn)感應(yīng)到微弱電流進(jìn)行放大，滿(mǎn)足后級(jí)電路對(duì)信號(hào)幅度的需求。

　　b）、完成900M/1800M接收信號(hào)切換。

　　原理：

　　a）、供電：900M/1800M兩個(gè)高放管的基極偏壓共用一路，由中頻同時(shí)路提供；而兩管的集電極的偏壓由中頻CPU根據(jù)手機(jī)的接收狀態(tài)命令中頻分兩路送出；其目的完成900M/1800M接收信號(hào)切換。

　　b）、原理：經(jīng)過(guò)濾波器濾除其他雜波得到純正935M-960M的接收信號(hào)由電容器耦合后送入相應(yīng)的高放管放大后經(jīng)電容器耦合送入中頻進(jìn)行后一級(jí)處理。

　　5）、中頻（射頻接囗、射頻信號(hào)處理器）：

　　結(jié)構(gòu)：

　　由接收解調(diào)器、發(fā)射調(diào)制器、發(fā)射鑒相器等電路組成；新型手機(jī)還把高放管、頻率合成、26M振蕩及分頻電路也集成在內(nèi)部（如下圖）。

　　作用：

　　a）、內(nèi)部高放管把天線(xiàn)感應(yīng)到微弱電流進(jìn)行放大。

　　b）、接收時(shí)把935M-960M（GSM）的接收載頻信號(hào)（帶對(duì)方信息）與本振信號(hào)（不帶信息）進(jìn)行解調(diào)，得到67.707KHZ的接收基帶信息。

　　c）、發(fā)射時(shí)把邏輯電路處理過(guò)的發(fā)射信息與本振信號(hào)調(diào)制成發(fā)射中頻（后述）。

　　d）、結(jié)合13M/26M晶體產(chǎn)生13M時(shí)鐘（參考時(shí)鐘電路）。

　　e）、根據(jù)CPU送來(lái)參考信號(hào)，產(chǎn)生符合手機(jī)工作信道的本振信號(hào)（后述）。

　　（2）、接收信號(hào)流程。（參照零中頻手機(jī)）

　　手機(jī)接收時(shí)，天線(xiàn)把基站發(fā)送來(lái)電磁波轉(zhuǎn)為微弱交流電流信號(hào)，經(jīng)過(guò)天線(xiàn)開(kāi)關(guān)接收通路，送高頻濾波器濾除其它無(wú)用雜波，得到純正935M-960M（GSM）的接收信號(hào)，由電容器耦合送入中頻內(nèi)部相應(yīng)的高放管放大后，送入解調(diào)器與本振信號(hào)（不帶信息）進(jìn)行解調(diào)，得到67.707KHZ的接收基帶信息（RXI-P、RXI-N、RXQ-P、RXQ-N）；送到邏輯音頻電路進(jìn)一步處理。