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)接收信號解調(diào)；發(fā)射信息調(diào)制。早期手機(jī)通過超外差變頻（手機(jī)有一級、二級混頻和一本、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。

（射頻電路方框圖）

（一）、接收電路的結(jié)構(gòu)和工作原理：

接收時(shí)，天線把基站發(fā)送來電磁波轉(zhuǎn)為微弱交流電流信號經(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)：

（1）、接收電路結(jié)構(gòu)。
（2）、各元件的功能與作用。
（3）、接收信號流程。

電路分析：

（1）、電路結(jié)構(gòu)。

接收電路由天線、天線開關(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、二級混頻電路，其目的把接收頻率降低后再解調(diào)(如下圖)。

（接收電路方框圖）

（2）、各元件的功能與作用。

1)、手機(jī)天線：

結(jié)構(gòu)：（如下圖）

由手機(jī)天線分外置和內(nèi)置天線兩種；由天線座、螺線管、塑料封套組成。

作用：

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

2)、天線開關(guān)：

結(jié)構(gòu)：（如下圖）

手機(jī)天線開關(guān)（合路器、雙工濾波器）由四個(gè)電子開關(guān)構(gòu)成。

（圖一）（圖二）

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（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)把接收通路的兩開關(guān)去掉，只留兩個(gè)發(fā)射轉(zhuǎn)換開關(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：濾除其他無用信號，得到純正接收信號。后期新型手機(jī)都為零中頻手機(jī)；因此，手機(jī)中再沒有中頻濾波器。

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。

（高頻放大管供電圖）

作用：

a）、對天線感應(yīng)到微弱電流進(jìn)行放大，滿足后級電路對信號幅度的需求。
b）、完成900M/1800M接收信號切換。

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接收信號切換。
b）、原理：經(jīng)過濾波器濾除其他雜波得到純正935M-960M的接收信號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)行后一級處理。

5）、中頻（射頻接囗、射頻信號處理器）：

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(帶對方信息)與本振信號（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)把邏輯電路處理過的發(fā)射信息與本振信號調(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送來參考信號，產(chǎn)生符合手機(jī)工作信道的本振信號（后述）。

(2)、接收信號流程。（參照零中頻手機(jī)）

手機(jī)接收時(shí)，天線把基站發(fā)送來電磁波轉(zhuǎn)為微弱交流電流信號，經(jīng)過天線開關(guān)接收通路，送高頻濾波器濾除其它無用雜波，得到純正935M-960M（GSM）的接收信號，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（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。

（二）、發(fā)射電路的結(jié)構(gòu)和工作原理：

發(fā)射時(shí)，把邏輯電路處理過的發(fā)射基帶信息調(diào)制成的發(fā)射中頻，用TX-VCO把發(fā)射中頻信號頻率上變?yōu)?90M-915M（GSM）的頻率信號。經(jīng)功放放大后由天線轉(zhuǎn)為電磁波輻射出去。

該電路掌握重點(diǎn)：

（1）、電路結(jié)構(gòu)。
（2）、各元件的功能與作用。
（3）、發(fā)射信號流程。

電路分析：

（1）、電路結(jié)構(gòu)。

發(fā)射電路由中頻內(nèi)部的發(fā)射調(diào)制器、發(fā)射鑒相器；發(fā)射壓控振蕩器（TX-VCO）、功率放大器（功放）、功率控制器（功控）、發(fā)射互感器等電路組成。（如下圖）

（發(fā)射電路方框圖）

（2）、各元件的功能與作用。

1）、發(fā)射調(diào)制器：

結(jié)構(gòu)：發(fā)射調(diào)制器在中頻內(nèi)部，相當(dāng)于寬帶網(wǎng)絡(luò)中的MOD。

作用：發(fā)射時(shí)把邏輯電路處理過的發(fā)射基帶信息（TXI-P；TXI-N；TXQ-P；TXQ-N）與本振信號調(diào)制成發(fā)射中頻。

2）、發(fā)射壓控振蕩器（TX-VCO）：

結(jié)構(gòu)：發(fā)射壓控振蕩器是由電壓控制輸出頻率的電容三點(diǎn)式振蕩電路；在生產(chǎn)制造時(shí)集成為一小電路板上，引出五個(gè)腳：供電腳、接地腳、輸出腳、控制腳、900M/1800M頻段切換腳。當(dāng)有合適工作電壓后便振蕩產(chǎn)生相應(yīng)頻率信號。

作用：把中頻內(nèi)調(diào)制器調(diào)制成的發(fā)射中頻信號轉(zhuǎn)為基站能接收的890M-915M（GSM）的頻率信號。

原理：

眾所周知，基站只能接收890M-915M（GSM）的頻率信號，而中頻調(diào)制器調(diào)制的中頻信號（如三星發(fā)射中頻信號135M）基站不能接收的，因此，要用TX-VCO把發(fā)射中頻信號頻率上變?yōu)?90M-915M（GSM）的頻率信號。

當(dāng)發(fā)射時(shí)，電源部分送出3VTX電壓使TX-VCO工作，產(chǎn)生890M-915M（GSM）的頻率信號分兩路走：a）、取樣送回中頻內(nèi)部，與本振信號混頻產(chǎn)生一個(gè)與發(fā)射中頻相等的發(fā)射鑒頻信號，送入鑒相器中與發(fā)射中頻進(jìn)行較；若TX-VCO振蕩出頻率不符合手機(jī)的工作信道，則鑒相器會產(chǎn)生1-4V跳變電壓（帶有交流發(fā)射信息的直流電壓）去控制TX-VCO內(nèi)部變?nèi)荻O管的電容量，達(dá)到調(diào)整頻率準(zhǔn)確性目的。b）、送入功放經(jīng)放大后由天線轉(zhuǎn)為電磁波輻射出去。

從上看出：由TX-VCO產(chǎn)生頻率到取樣送回中頻內(nèi)部，再產(chǎn)生電壓去控制TX-VCO工作；剛好形成一個(gè)閉合環(huán)路，且是控制頻率相位的，因此該電路也稱發(fā)射鎖相環(huán)電路。、

3）、功率放大器（功放）：

結(jié)構(gòu)：目前手機(jī)的功放為雙頻功放（900M功放和1800M功放集成一體），分黑膠功放和鐵殼功放兩種；不同型號功放不能互換。

作用：把TX-VCO振蕩出頻率信號放大，獲得足夠功率電流，經(jīng)天線轉(zhuǎn)化為電磁波輻射出去。

值得注意：功放放大的是發(fā)射頻率信號的幅值，不能放大他的頻率。

功率放大器的工作條件：

a）、工作電壓（VCC）：手機(jī)功放供電由電池直接提供（3.6V）。
b）、接地端（GND）：使電流形成回路。
c）、雙頻功換信號（BANDSEL）：控制功放工作于900M或工作于1800M。
d）、功率控制信號（PAC）：控制功放的放大量（工作電流）。
e）、輸入信號（IN）；輸出信號（OUT）。

4）、發(fā)射互感器：

結(jié)構(gòu)：兩個(gè)線徑和匝數(shù)相等的線圈相互靠近，利用互感原理組成。

作用：把功放發(fā)射功率電流取樣送入功控。

原理：當(dāng)發(fā)射時(shí)功放發(fā)射功率電流經(jīng)過發(fā)射互感器時(shí)，在其次級感生與功率電流同樣大小的電流，經(jīng)檢波（高頻整流）后并送入功控。

5）、功率等級信號：

所謂功率等級就是工程師們在手機(jī)編程時(shí)把接收信號分為八個(gè)等級，每個(gè)接收等級對應(yīng)一級發(fā)射功率（如下表），手機(jī)在工作時(shí)，CPU根據(jù)接的信號強(qiáng)度來判斷手機(jī)與基站距離遠(yuǎn)近，送出適當(dāng)?shù)陌l(fā)射等級信號，從而來決定功放的放大量（即接收強(qiáng)時(shí)，發(fā)射就弱）。

附功率等級表：

6）、功率控制器（功控）：

結(jié)構(gòu)：為一個(gè)運(yùn)算比較放大器。

作用：把發(fā)射功率電流取樣信號和功率等級信號進(jìn)行比較，得到一個(gè)合適電壓信號去控制功放的放大量。

原理：當(dāng)發(fā)射時(shí)功率電流經(jīng)過發(fā)射互感器時(shí)，在其次級感生的電流，經(jīng)檢波（高頻整流）后并送入功控；同時(shí)編程時(shí)預(yù)設(shè)功率等級信號也送入功控；兩個(gè)信號在內(nèi)部比較后產(chǎn)生一個(gè)電壓信號去控制功放的放大量，使功放工作電流適中，既省電又能長功放使用壽命（功控電壓高，功放功率就大）。

(3)、發(fā)射信號流程。

當(dāng)發(fā)射時(shí)，邏輯電路處理過的發(fā)射基帶信息（TXI-P；TXI-N；TXQ-P；TXQ-N），送入中頻內(nèi)部的發(fā)射調(diào)制器，與本振信號調(diào)制成發(fā)射中頻。而中頻信號基站不能接收的，要用TX-VCO把發(fā)射中頻信號頻率上升為890M-915M（GSM）的頻率信號基站才能接收。當(dāng)TX-VCO工作后，產(chǎn)生890M-915M（GSM）的頻率信號分兩路走：

a）、一路取樣送回中頻內(nèi)部，與本振信號混頻產(chǎn)生一個(gè)與發(fā)射中頻相等的發(fā)射鑒頻信號，送入鑒相器中與發(fā)射中頻進(jìn)行較；若TX-VCO振蕩出頻率不符合手機(jī)的工作信道，則鑒相器會產(chǎn)生一個(gè)1-4V跳變電壓去控制TX-VCO內(nèi)部變?nèi)荻O管的電容量，達(dá)到調(diào)整頻率目的。
b）、二路送入功放經(jīng)放大后由天線轉(zhuǎn)化為電磁波輻射出去。為了控制功放放大量，當(dāng)發(fā)射時(shí)功率電流經(jīng)過發(fā)射互感器時(shí)，在其次級感生的電流，經(jīng)檢波（高頻整流）后并送入功控；同時(shí)編程時(shí)預(yù)設(shè)功率等級信號也送入功控；兩個(gè)信號在內(nèi)部比較后產(chǎn)生一個(gè)電壓信號去控制功放的放大量，使功放工作電流適中，既省電又能長功放使用壽命。

3、本振電路的結(jié)構(gòu)和工作原理：（本機(jī)振蕩電路、鎖相環(huán)電路、頻率合成電路）

該電路產(chǎn)生四段不帶任何信息的本振頻率信號（GSM-RX；GSM-TX；DCS-RX；DCS-TX）；送入中頻內(nèi)部，接收時(shí)對接收信號進(jìn)行解調(diào)；發(fā)射時(shí)對發(fā)射基帶信息進(jìn)行調(diào)制和發(fā)射鑒相。

該電路掌握重點(diǎn)：

（1）、電路結(jié)構(gòu)。
（2）、各元件的功能與作用。
（3）、本振電路工作原理。

電路分析：

（1）、電路結(jié)構(gòu)。手機(jī)本振電路有四種電路結(jié)構(gòu)：

a）、由頻率合成集成塊、接收壓控振蕩器（RX-VCO）、13M基準(zhǔn)時(shí)鐘、預(yù)設(shè)頻率參考數(shù)據(jù)（SYN-DAT；SYN-CLK；SYN-RST；SIN-EN），組成（早期手機(jī)多用；如下圖）。

b）、把頻率合成集成塊集成在中頻內(nèi)部，結(jié)合外接RX-VCO組成（中期機(jī)、諾基亞機(jī)多用；(如下圖)

c）、把頻率合成集成塊、接收壓控振蕩器（RX-VCO）集成一體，稱本振集成塊或本振舐IC（中期機(jī)、三星機(jī)多用；如下圖）。

d）、把頻率合成集成塊、接收壓控振蕩器（RX-VCO）集成在中頻內(nèi)部（新型機(jī)、雜牌機(jī)多用；如下圖）。

值得注意：無論采用何種結(jié)構(gòu)模式，只是產(chǎn)生的頻率不同；其工作原理，產(chǎn)生的頻率信號的走向和作用都一樣的。

（2）、各元件的功能與作用。

a）、接收壓控振蕩器（RX-VCO）：
與TX-VCO的結(jié)構(gòu)和工作原理一樣；與TX-VCO不同的是：TX-VCO產(chǎn)生兩個(gè)頻率段，只參與發(fā)射；而RX-VCO產(chǎn)生四個(gè)頻率段，既參與接收又參與發(fā)射；兩個(gè)VCO不能互換。
b）、頻率合成集成塊：
為一個(gè)比較運(yùn)算放大器；把RX-VCO產(chǎn)生頻率取樣信號、預(yù)設(shè)頻率參考數(shù)據(jù)在內(nèi)部進(jìn)行比較，并以13M基準(zhǔn)時(shí)鐘為參考，產(chǎn)生1-4V跳變電壓（純直流電壓）去控制RX-VCO振蕩出準(zhǔn)確本振頻率目的。
c）、預(yù)設(shè)頻率參考數(shù)據(jù)：
即工程師在設(shè)計(jì)手機(jī)時(shí)，根據(jù)手機(jī)在不同信道（GSM手機(jī)為124個(gè)）上工作時(shí)所需要的本振頻率標(biāo)準(zhǔn)預(yù)先設(shè)定好，列成數(shù)據(jù)表；并寄存在字庫內(nèi)。即CPU送出的頻合時(shí)鐘（SYN-CLK）；頻合數(shù)據(jù)（SYN-DAT）；頻合復(fù)位（SYN-RST）；頻合啟動（SIN-EN）。

(3)、本振電路工作原理。

手機(jī)正常開機(jī)后，電源部分送出頻合電源使本振電路工作，此時(shí)RX-VCO振蕩出本振頻率信號分兩路走：

1）、把本振頻率取樣送入頻率合成集成塊內(nèi)，與預(yù)設(shè)頻率參考數(shù)據(jù)在內(nèi)部進(jìn)行比較；并以13M基準(zhǔn)時(shí)鐘為參考，產(chǎn)生1-4V跳變電壓，去控制RX-VCO內(nèi)部變?nèi)荻O管的電容量，調(diào)整輸出頻率，使RX-VCO振蕩出符合手機(jī)工作信道所需的本振頻率（俗稱微調(diào)）。

2）、本振頻率送入中頻內(nèi)部，經(jīng)分頻后又分三路：

a）、接收時(shí)本振頻率送入接收解調(diào)器對接收信號進(jìn)行解調(diào)（即本振頻率與接收頻率這兩個(gè)大小相等，相位相反頻率信號進(jìn)行搬移和抵消；剩余對方送來的信息）。
b）、發(fā)射時(shí)本振頻率送入發(fā)射調(diào)制器，對邏輯電路送來的發(fā)射基帶信息（TXI-P；TXI-N；TXQ-P；TXQ-N），調(diào)制發(fā)射中頻（即把發(fā)射信息疊加在本振頻率上）。
C）、發(fā)射時(shí)，把TX-VCO產(chǎn)生頻率取樣送回中頻內(nèi)部，與本振頻率混頻，產(chǎn)生一個(gè)與發(fā)射中頻頻率相等的發(fā)射鑒頻信號。

900M/1800M本振頻率轉(zhuǎn)換由CPU送出雙頻功換信號（BANDSEL）來控制（俗稱粗調(diào)）。

從上看出：由RX-VCO產(chǎn)生頻率到取送入頻率合成集成塊內(nèi)部，再產(chǎn)生電壓去控制RX-VCO工作；剛好形成一個(gè)閉合環(huán)路，且是控制頻率相位的，因此該電路也稱鎖相環(huán)電路。、

從頻合電路工作原理看，本振頻率與接收頻率要同步（同一工作信道）手機(jī)才有信號。CPU如何判定手機(jī)工作信道？原來當(dāng)手機(jī)開機(jī)后，CPU送出900M/1800M兩系統(tǒng)所有工作信道所需的SYN-DAT、SYN-CLK、SYN-RST、SIN-EN令RX-VCO產(chǎn)生所有本振頻率，遂一送入中頻內(nèi)部與接收頻率進(jìn)行對接，直到邏輯電路接到基帶信息為止。并鎖定在該信道上，因此，手機(jī)找網(wǎng)是漫長過程。