GSM手机射频工作原理与电路分析.ppt
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一些厂家专门提供的夹具来进行折装。
从射频与逻辑电路角度看,GSM手机其实是一个相当复杂的系统,下面我们就按射频与逻辑两部分来介绍GSM手机的原理。
GSM手机主要组成如下图:早期GSM手机大都由二块电路板组成,一块负责射频信号的处理--射频板,另一块负责音频信号和逻辑控制信号的处理--音频逻辑板(有时也称为数字板),这二块板之间一般用插座相连(有时也会看到用排线相连的手机)。
随着技术的发展,现在的手机射频板和音频板已合二为一,这样集成度更高,体积也更小,但维修难度也将显著增大。
从射频原理图上可以看到,从天线进来的信号首先进入双工器DUP,然后进入一个低噪声放大器LNA,从GSM手机的原理上看双工器并不是必要的,因为手机的信号接收与发射之间并不是同时进行的,而是相差三个时隙,这一点与模拟TACS手机是有很大不同的,但为了进一步增大收发信号之间的隔离度和消除外界干扰信号,在很多型号的手机中还是在天线前端设置了双工器。
低噪声放大器LNA通常其增益在10~20dB范围,其噪声系数不大于3dB,经过LNA放大的信号将与接收本振混频下变频到中频IF信号,有的型号手机可能只有一级变频电路和一级IF信号,有的手机的接由信号可能会经过二级变频,有二级IF信号,但结构是一样的。
混频后的信号滤波后进入具有自动增益控制的中频放大器AGCIF放大器中放大,尔后滤波后的IF信号送到0.3GMSK调制解调器芯片中解调出I和Q二路信号,I,Q信号可进一步送到DSP芯片中进行自适应均衡等处理,以消除传送过程中的各种衰落与干扰。
有的手机把信道检验,纠错解码等功能也放到DSP芯片中。
当手机开机登录时,它将与当前小区发出的BCH广播控制信道中的同步信号SCH,FCH锁相,以使手机的基础本振锁定在基站的频率基准上。
手机通常有一个基础本振信号,其频率通常为13MHz或其整数倍,手机的接由与发射本振通常由基础本振变频得到,因此一旦基础本振锁定之后Tx/Rx本振也就锁定了。
GSM手机射频原理与电路分析GSM手机的射频原理主要涉及射频信号的接收和发送。
在接收信号方面,手机的射频接收器接收到来自基站的无线信号,经过一系列的处理后,转换成数字信号供手机处理和显示。
在发送信号方面,手机的射频发射器将数字信号转换成无线射频信号,并发送给基站进行处理。
在射频接收方面,手机的射频接收器主要包括低噪声放大器(LNA)、混频器(Mixer)和中频放大器(IF Amplifier)。
LNA的作用是放大微弱的射频信号,使其能够被后续的处理电路处理。
混频器的作用是将高频射频信号与本地振荡器产生的信号进行混频,得到中频信号。
中频放大器对中频信号进行放大,以供后续处理。
在射频发送方面,手机的射频发射器主要包括数字到模拟转换器(DAC)和功率放大器(Power Amplifier,PA)。
DAC将数字信号转换成模拟信号,供功率放大器进行放大。
功率放大器将模拟信号进一步放大,以便发送给基站。
GSM手机的射频电路是一个复杂的系统,涉及到多个电路元件的协同工作。
为了保证射频信号质量,需要进行射频功率控制和频率合成。
射频功率控制主要通过调整功率放大器的工作状态来实现,以保证发送信号的强度和稳定性。
频率合成则通过频率合成器(Frequency Synthesizer)来实现,它能够产生精确的射频信号频率。
除了射频电路,GSM手机还涉及到其他电路,如基带电路和数字信号处理电路。
基带电路主要负责数字信号的调制和解调,将数字信号转换成模拟信号供射频电路处理,或将接收到的射频信号转换成数字信号供数字信号处理电路处理。
数字信号处理电路则负责对数字信号进行处理和解码,以实现手机通信功能。
总之,GSM手机的射频原理与电路是手机通信功能的核心。
射频接收器负责接收来自基站的无线信号,将其转换成数字信号供手机处理。
射频发射器则将数字信号转换成无线射频信号发送给基站。
射频电路涉及到多个电路元件的协同工作,如低噪声放大器、混频器、中频放大器、功率放大器等。