Transcript 第六章发射机射频电路
移动电话测试与维修 http://jpkc.sziit.com.cn/mo/www 第六章 发射机射频电路 http://jpkc.sziit.com.cn/mo/www 第六章 发射机射频电路 LOGO 第六章 发射机射频电路 6.1 调 http://jpkc.sziit.com.cn/mo/www LOGO 制 射频通信中，必须将原始信号（基带信号）调制到射频载波上， 才能进行远距离的信号传输 调制：使一个信号的某种特性参数随另一个信号的变化而变化的 过程或处理方法 参数随另一个信号的变化而变化的信号被称为载波 使另一个信号的参数随自己变化而变化的信号被称为调制信号 第六章 发射机射频电路 http://jpkc.sziit.com.cn/mo/www LOGO 模拟调制 按载波参数随调制信号变化的不同，调制可分为两大类：连续调制 和脉冲调制 用连续基带信号使载波的某个参数（幅度、频率、相位）连续变化 的调制方式称为模拟调制 模拟调制分为三种：调幅、调频与调相 调相（PM, Phase Modulation）是使载波信号的相位按信号波的相 位变化而变化的调制方法 第六章 发射机射频电路 调 http://jpkc.sziit.com.cn/mo/www LOGO 频 调频（FM, Frequency Modulation）是使载波信号的频率按信号波 的变化而变化的调制方法 调频收音机、电视机伴音、模拟移动电话 调频电路分为两大类 直接调频──用调制信号直接控制振动器输出信号的频率，使振 荡频率跟随调制信号的变化而变化 是间接调频──先将调制信号积分，然后再对载波调相，以间接 方法实现调频 间接调频不在主振级进行调制，中心频率可获得较高的稳定度， 但不容易获得较大的频偏，电路也比较复杂 第六章 发射机射频电路 直接调频电路常 利用变容二极管来 实现直接调频 电路简单、性能 也较好，但其对振 动器中心频率的稳 定度有一定的影响 锁相环技术的运 用和温补压控晶振 的结合则减小了这 些影响 在诺基亚模拟手 机232中就采用了这 样的电路，如图所 示。 调 http://jpkc.sziit.com.cn/mo/www 频 LOGO 第六章 发射机射频电路 http://jpkc.sziit.com.cn/mo/www 数字调制 GSM手机中，对上行信道（手机到基站）的数据采取高斯最 小移频键控的调制方式 CDMA手机中，采用O-QPSK的调制方式对上行信道的数据进 行调制 在WCDMA手机中，采取混合相移键控（HPSK）的调制方式对 上行信道的数据进行调制 LOGO 第六章 发射机射频电路 http://jpkc.sziit.com.cn/mo/www GSM手机中的调制 发射机是上变频或直接变换的发射机 LOGO 第六章 发射机射频电路 http://jpkc.sziit.com.cn/mo/www LOGO GSM手机中的调制 在GSM手机中，GMSK使67.707KHz的信号随数码语音信号变化而变化 67.707KHz的信号就是载波 数码语音信号就是调制信号 数字—模拟信号的转换（D/A），经GMSK调制、滤波后，得到发射机 的基带信号TXI/Q 发射机是带偏移锁相环的发射机 第六章 发射机射频电路 http://jpkc.sziit.com.cn/mo/www CDMA手机中的调制 QPSK是CDMA手机中的调制技术 使一个几百千赫兹的信号随数码语音信号变化而变化 从移动电话的结构上看，它与GSM手机中的GMSK调制有相似之处 发射机是上变频或直接变换的发射机 LOGO 第六章 发射机射频电路 http://jpkc.sziit.com.cn/mo/www LOGO WCDMA手机中的调制 TXI/Q调制是指发射机射频部分的I/Q调制 GMSK或QPSK、HPSK输出的是一个包含发送信息的低频模拟信号 低频模拟信号到I/Q调制电路去调制发射中频载波信号，使发射中频载 波（或射频载波）随TXI/Q信号的变化而变化 TXI/Q调制实际上也是一个上变频的过程，变化的是载波信号，而调制 信息并未改变 发射机是上变频或直接变换的发射机 第六章 发射机射频电路 http://jpkc.sziit.com.cn/mo/www LOGO 6.2 TXIQ 调 制 发射方面，送话器转换得到的模拟话音信号首先经PCM编码处理，得到 数字式的语音信号 数字语音信号经编码、加密、GSM的GMSK调制（或CDMA的O-QPSK调制， 或WCDMA的HPSK调制）、DAC变换及滤波后，得到发射机基带信号TXIQ TXI/Q信号被输送到射频部分的正交I/Q调制电路，调制到发射中频载 波或发射射频载波上 第六章 发射机射频电路 http://jpkc.sziit.com.cn/mo/www TXIQ 调制的结构 由中频VCO信号产生载波的TXI/Q调制结构示意图 LOGO 第六章 发射机射频电路 http://jpkc.sziit.com.cn/mo/www TXIQ 调制的结构 由发射中频VCO信号产生载波的TXI/Q调制结构示意图 LOGO 第六章 发射机射频电路 http://jpkc.sziit.com.cn/mo/www TXIQ 调制的结构 由发射射频VCO信号产生载波的TXI/Q调制结构示意图 LOGO 第六章 发射机射频电路 http://jpkc.sziit.com.cn/mo/www LOGO TXIQ 调制的结构 由发射偏移混频电路产生载波的TXI/Q调制结构示意图（SKY74963内部电路） 第六章 发射机射频电路 http://jpkc.sziit.com.cn/mo/www GSM手机中的TXIQ信号 LOGO 第六章 发射机射频电路 http://jpkc.sziit.com.cn/mo/www GSM手机中的TXIQ信号 视频一 视频二 LOGO 第六章 发射机射频电路 http://jpkc.sziit.com.cn/mo/www CDMA手机中的TXIQ信号 LOGO 第六章 发射机射频电路 http://jpkc.sziit.com.cn/mo/www LOGO 发射中频VCO信号 不论TXI/Q调制器的载波信号由哪一种方式产生，VCO信号都不是 直接运用于TXI/Q调制电路的 VCO信号需要分频，以得到载频频点的信号 作用：防止本振泄漏 分频后的信号还需进行移相处理，以得到TXI/Q调制器的正交载波 信号 第六章 发射机射频电路 http://jpkc.sziit.com.cn/mo/www 三星A408手机的发射中频VCO信号 LOGO 第六章 发射机射频电路 http://jpkc.sziit.com.cn/mo/www CDMA手机的发射中频VCO信号 CDMA手机A399的发射已调中频信号频谱图 LOGO 第六章 发射机射频电路 http://jpkc.sziit.com.cn/mo/www IQ调制器输出的信号 CDMA手机A399的发射已调中频信号频谱图 LOGO 第六章 发射机射频电路 http://jpkc.sziit.com.cn/mo/www IQ调制器输出的信号 三星A408手机IQ调制器输出的发射已调中频信号频谱图 LOGO 第六章 发射机射频电路 http://jpkc.sziit.com.cn/mo/www IQ调制器输出的信号 如果是直接变换的发射机，IQ调制器输出发射射频信号。 LOGO 第六章 发射机射频电路 http://jpkc.sziit.com.cn/mo/www LOGO CDMA的IQ调制器 没有TXIQ输入，IQ调制器输出的信号 有TXIQ输入，IQ调制器输出的信号 第六章 发射机射频电路 http://jpkc.sziit.com.cn/mo/www LOGO GSM的IQ调制器 没有TXIQ输入，IQ调制器输出的信号 有TXIQ输入，IQ调制器输出的信号 第六章 发射机射频电路 http://jpkc.sziit.com.cn/mo/www LOGO 检测TXIQ信号 TXI/Q信号是低频信号，若将示波器调节好，可清楚地看到TXI/Q信号 通过对TXI/Q信号的检测可将发射机的故障分为两大部分——发射逻 辑音频电路（基带电路部分）和发射射频电路 若用示波器检测不到TXI/Q信号，则发射机逻辑音频电路肯定有问题 一般来说，产生IQ信号的集成电路出现故障的几率比较小，应注意检 查相关集成电路的焊接是否良好？信号线路是否断线等 第六章 发射机射频电路 http://jpkc.sziit.com.cn/mo/www LOGO 检测TXIQ信号 在检测TXI/Q信号时需注意： 一，何手机都是要启动发射机后才能检测到TXI/Q信号。 二，在一些数字手机（特别是摩托罗拉的一些GSM手机）中，TXI/Q信号产生 电路与TXI/Q调制电路被集成在同一个芯片中，不能检测到TXI/Q信号。 三，以通过I/Q调制电路输出信号的频谱来判断TXI/Q信号是否送到I/Q调制 电路。但是，如果仅仅是某一路或某两路I/Q信号线路有问题，很难通过输出信 号的频谱来判断。 四，对于GSM手机来说，如果接收机正常，且SIM卡连接到手机上，在开机30 秒内，发射机都会有一个短时间的启动。所以，可以在开机30秒内用示波器检 测TXI/Q信号是否正常。但是，这个时间很短，如果操作不熟练，可能需要使故 障机多次开机关机来检测信号。 第六章 发射机射频电路 http://jpkc.sziit.com.cn/mo/www LOGO 检查调制电路的输出 检测调制电路的输出信号时，最好使用频谱分析仪。 需注意的是，随着电路集成度的不断提高，并不是所有的设备都能检 测到发射已调中频信号。 在检测I/Q调制电路的输出信号时，通常设置频谱分析仪的中心频率 为发射中频VCO信号（或RXVCO信号）的1/2或1/4，启动发射机，将频谱分析 仪的探头在射频处理电路上方缓慢移动。正常情况下是可以感应到发射已调 中频信号的。 用频谱分析仪能检测到发射已调中频信号并不表示TXI/Q调制电路就 完全正常，只能说明调制电路在工作。一定要注意观察信号的频谱，只有输 出信号频谱也正常时才说明电路工作正常。 第六章 发射机射频电路 http://jpkc.sziit.com.cn/mo/www LOGO 6.3 发射上变频 一种发射机中，调制器输出的发射 已调中频信号被送到一个混频电路， 以产生最终发射信号 在该混频电路，RXVCO信号作为本 机振荡信号，与发射已调中频信号进 行混频，得到最终发射信号 目前的大多数CDMA手机及部分诺基 亚早期的GSM手机就是如此 第六章 发射机射频电路 http://jpkc.sziit.com.cn/mo/www LOGO 发射上变频 如今手机中的发射上变频电路 通常被集成在射频芯片中 图所示的是CDMA手机A399的发 射上变频示意图 I/Q调制器输出130.38MHz的发 射已调中频信号 发射上变频中，发射已调中频 信号与RXVCO电路输出的955.02～ 978.75MHz范围内相应频率点的信 号进行混频，得到最终发射信号 第六章 发射机射频电路 http://jpkc.sziit.com.cn/mo/www LOGO 发射上变频 从直接变换发射机结构的知识可知，直接变换发射机中的正 交I/Q调制（混频）电路实际上集正交调制及上变频于一身 在该电路中，发射基带信号调制到发射射频载波上，直接从 基带信号上变频至发射射频，得到已调发射射频信号 第六章 发射机射频电路 http://jpkc.sziit.com.cn/mo/www LOGO 检修发射上变频 发射上变频与接收混频都是混频电路，有许多相似之处，在检修发射 上变频电路时，完全可以参照接收机混频电路的检修方法 发射上变频有两个输入信号，一个输出信号 输入的信号都是其他单元电路产生的信号 输出的信号是发射射频信号 根据发射上变频的工作原理分析可知，只需对发射上变频电路的输出 信号进行测试，既可快速判断发射上变频电路是否工作正常 http://jpkc.sziit.com.cn/mo/www