移动电话测试与维修

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2. 第六章 发射机射频电路

3. 6.1调 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

4. 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

5. 调 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

6. 调 频 • 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。

7. 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

8. GSM手机中的调制 发射机是上变频或直接变换的发射机

9. 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

10. 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

11. 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

12. 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

13. 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

14. 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

15. 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

16. 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）

17. GSM手机中的TXIQ信号

18. GSM手机中的TXIQ信号 视频一 视频二

19. CDMA手机中的TXIQ信号

20. 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

21. 三星A408手机的发射中频VCO信号

22. 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

23. 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

24. 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

25. 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。

26. 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

27. 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

28. 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

29. 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。

30. 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。

31. 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

32. 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

33. 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

34. 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

35. Thank You ! http://jpkc.sziit.com.cn/mo/www