微波射频手机射频电路原理分析资料
手机射频电路原理汇总
中频滤波器:在电路中只允许中频信号通过，主要用来 防止邻近信道的干扰，提高邻近信道的选择性。
射频收发信机（U602）
2）、发射机（Transmitter）：提供射频信号的上行链路， 将IQ基带信号调制成发射射频信号。 包含2个发射压控振荡器（TXVCO）、缓冲放大器、下变 频混频器、正交调制器、带Charge Pump和环路滤波器的 鉴相器（PD），另一路分频器和环路滤波器用于正交调制 器与下变频混频器完成产生合适的TX调制中频。
表2：引脚排列及名称
图4：内部结构
声表面滤波器
频率传输特性
声表面滤波器
射频收发信机（U101）
射频收发信机是射频电路的核心部件，主要完成射频信号 的调整与解调。内部结构主要包括5个方面： 1）、接收机（Receiver）：提供射频信号的下行链路，将 射频信号通过放大、解调转变成IQ信号供基带芯片进行处 理。 接收机主要包括四频段（GSM850、GSM900、DCS1800、 PCS1900）差分输入低噪声放大器(LNA)（输入阻抗200欧 姆，通过LC网络与SAW FILTER匹配，增益控制动态范围 35dB）、2个RF正交混频器、1个集成信道滤波器（滤除 干扰、阻塞和镜像）、2个可编程增益放大器（PGA）、正 交第2混频器和末级低通滤波器。
射频收发信机（U101）
3）、频率合成器（Frequency Synthesizer）： 将一个或多个基准频率信号变换为另一个或多个所需频率信 号的技术称为频率合成，或频率综合技术。移动电话通常使 用的是带锁相环的频率合成器，原理框图见下：
射频收发信机（U101）
参考振荡器：在频率合成乃至在整个手机电路中都是很重要 的。在手机电路中，特别是GSM 手机中，这个参考振荡器 被称为基准频率时钟电路，它不但给频率合成环路提供参考 信号，还给手机的逻辑电路提供信号，如该电路出现故障， 手机将不能开机。
手机射频典型电路分析
手机射频典型电路分析随着电路集成技术日新月异的发展，射频电路也趋向于集成化、模块化，这对于小型化移动终端的开发、应用是特别有利的。
目前手机的射频电路是以 RFIC 为中心结合外围辅助、控制电路构成的。
射频电路中各典型功能模块的分析是我们讨论的主要内容。
Outline收发器（Transceiver）锁相环（PLL）功率控制环路（APC）收发双工器（Diplexer）衰减网络（Attenuation）匹配网络（Matching）滤波网络（Filter）平衡网络（Balance）其它1.收发器（Transceiver）收发器即调制解调器调制：发射时基带信号加载到射频信号解调：接收时射频信号过滤出基带信Transceiver根据其工作频率可分为：单频、双频、三频等Transceiver根据其中频特征可分为有中频、零中频、近零中频等以DB2009为例介绍Transceiver UAA3535的内部结构UAA3535是近零中频收发器，它最多可以作三频收发它内部有：三个PLL（包括一个内置VCO）、正交混频解调器、可控增益低噪放大器、混频调制器等它需外接：13MHz参考基准时钟、RXVCO、TXVCO、基带控制信号等我们需要研究其内部各重要节点的频率、带宽，信号转换的流程等细节2.锁相环（PLL）锁相环四个基本构成元素：鉴相器（PD）鉴频器（FD）鉴相鉴频（PFD）：PD/FD/PFD是一个相位/频率比较装置，用来检测输入信号与反馈信号之间的相位/频率差环路滤波器Loop Filter（LP）：LP一般为N阶低通滤波器电压控制振荡器（VCO）：VCO是一个电压--频率变换装置，输出振荡频率应随输入控制电压线性地变化参考信号源（Reference signal source）：参考信号源提供与反馈信号鉴相鉴频用的对比输入信号锁相环路的性能锁相环的基本性能包括捕获过程与同步。
（1）捕获过程的性能指捕获带和捕获时间。
手机射频电路讲解
Isolation= 10lg PC* 0 PI *
Directivity=Coupling-Isolation>0
2021/2/11
RF DBTEL
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计算举例（全用对数计算）
PI :0dBm PC :20dBm PO : -1dBm PI* : 0dBm PC* : -40dBm
Coupling=-20dBm Insertion Loss= -1dBm
Isolation= -40dBm Directivity= Coupling- Isolation
=20dBm
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RF DBTEL
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功率检波器（Power Detector）
功率检波器对Coupler的耦合高频信号进行包络 检波进而得到一个体现耦合信号幅值大小的检 波电压。 我们采用二极管负包络检波电路，后级常为低 通积分电路。例如：
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环路低通滤波器的应用举例
2021/2/11
RF DBTEL
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压控振荡器
（Voltage Controlled Oscillator）
压控振荡器一般是由变容二极管为主构成 的谐振回路：
谐振回路的中心频率由其回路的等效L、 C特性决定：
0 1 LC
变容二极管的等效电容量由加在其两端 的电压控制，这样通过电压的变化就能转 换成回路谐振频率的变化，就构成了压控 振荡器VCO。
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鉴相器（PD）鉴频器（FD）鉴相鉴频（PFD）：
PD/FD/PFD是一个相位/频率比较装置，用来检测输入信 号与反馈信号之间的相位/频率差
环路滤波器Loop Filter（LP）：
手机各电路原理 射频电路 内容详细 不看后悔
输入电池电压转换成内部电路所需的工作电压。
射频电路的主要元件及工作原理
射频电路的主要元件及工作原理
射频电路的主要元件及工作原理
射频电路的主要元件及工作原理
射频电路的主要元件及工作原理
2，射频电路
接收电路、发射电路
一、手机通用的接收与发射流程
天线：ANT 声表面滤波器：SAWfilter 低噪声放大器：LNA 功放：PA
手机通用的接收与发射流程
1、信号接收流程： 天线接收——天线匹配电路——双工器——滤波（声 表面滤波器SAWfilter）——放大（低噪声放大器 LNA）——RX_VCO混频（混频器Mixer）——放大 （可编程增益放大器PGA）——滤波——IQ解调（IQ 调制器）——（进入基带部分）GMSK解调——信道均 衡——解密——去交织——语音解码——滤波—— DAC——放大——话音输出。
• 射频振荡器（或本地振荡器，RFVCO）： • 中频滤波器:在电路中只允许中频信号通过，主要用来
防止邻近信道的干扰，提高邻近信道的选择性。
射频电路的主要元件及工作原理
• 2）、发射机（Transmitter）：提供射频信号的上行链 路，将IQ基带信号调制成发射射频信号。
• 包含2个发射压控振荡器（TXVCO）、缓冲放大器、下变 频混频器、正交调制器、带Charge Pump和环路滤波器的 鉴相器（PD），另一路分频器和环路滤波器用于正交调制 器与下变频混频器完成产生合适的TX调制中频。
5、功率放大器（U600）
• RF3146是RFMD公司生产的第三代功率放大器(PA)模块， 集成了整合功率控制技术的高功率（GSM35dB、DCS与 PCS 33dB）、高效率（GSM 60%、DCS/PCS 55%）的 射频功放模组，内置方向耦合器、检波二极管、和专用功 率控制集成电路（ASIC），适用于GSM850、EGSM900、 DCS、PCS频段，输出功率控制范围达到50dB。
射频电路结构和工作原理
射频电路结构和工作原理射频电路结构和工作原理一、射频电路组成和特点：普通手机射频电路接收通路、发射通路、本振电路三大电路组成。
其主要负责接收信号解调；发射信息调制。
早期手机通过超外差变频，后才解调出接收基带信息；新型手机则直接解调出接收基带信息。
更有些手机则把频合、接收压控振荡器也都集成在中频内部。
天线开关接收解调900M 1800M RXI-P RXI-N RXQ-P RXQ-N VCC 频率取样频发射互感器13M 率CLK R X 合功DAT VCO 成率RST 样取发射频率取样信号分频等级功率放大器功控TX VCO射频电压鉴相调制TXI-P TXI-N TXQ-P TXQ-N 1、接收电路的结构和工作原理：接收时，天线把基站发送来电磁波转为微弱交流电流信号经滤波， 1 高频放大后，送入中频内进行解调，得到接收基带信息；送到逻辑音频电路进一步处理。
1、该电路掌握重点: 、接收电路结构。
、各元件的功能与作用。
(3)、接收信号流程。
电路分析: 、电路结构。
接收电路天线、天线开关、滤波器、高放管、中频集成块等电路组成。
早期手机有一级、二级混频电路，其目的把接收频率降低后再解调(如下图)。
数字天线开关900M 1800M 频频率取样率R X 合VCO成O 接收解调SYN-VCC 13M SYN-CLK SYN- DAT SYN- RST、各元件的功能与作用。
1)、手机天线：分频处理CPU 音频放大结构：手机天线分外置和内置天线两种；天线座、螺线管、塑料封套 2 组成。
塑料封套螺线管天线座微带电感作用：a)、接收时把基站发送来电磁波转为微弱交流电流信号。
b)、发射时把功放放大后的交流电流转化为电磁波信号。
2)、天线开关：结构：手机天线开关四个电子开关构成。
900M收900M 收控900M发控900M发入1800M收GSM收PCS收1800M收控1800M发控GSM发控PCS发控1800M 发入GSM发入PCS发入作用：其主要作用有两个：a）、完成接收和发射切换；b）、完成900M/1800M信号接收切换。
【超详细】图解手机射频电路设计原理及应用
【超详细】图解手机射频电路设计原理及应用射频电路组成和特点：普通手机射频电路由接收通路、发射通路、本振电路三大电路组成。
其主要负责接收信号解调；发射信息调制。
早期手机通过超外差变频（手机有一级、二级混频和一本、二本振电路），后才解调出接收基带信息；新型手机则直接解调出接收基带信息（零中频）。
更有些手机则把频合、接收压控振荡器（RX—VCO）也都集成在中频内部。
（射频电路方框图）（一）、接收电路的结构和工作原理：接收时，天线把基站发送来电磁波转为微弱交流电流信号经滤波，高频放大后，送入中频内进行解调，得到接收基带信息（RXI-P、RXI-N、RXQ-P、RXQ-N）；送到逻辑音频电路进一步处理。
1、该电路掌握重点：（1）、接收电路结构。
（2）、各元件的功能与作用。
（3）、接收信号流程。
电路分析：（1）、电路结构。
接收电路由天线、天线开关、滤波器、高放管（低噪声放大器）、中频集成块（接收解调器）等电路组成。
早期手机有一级、二级混频电路，其目的把接收频率降低后再解调(如下图)。
（接收电路方框图）（2）、各元件的功能与作用。
1)、手机天线：结构：（如下图）由手机天线分外置和内置天线两种；由天线座、螺线管、塑料封套组成。
作用：a)、接收时把基站发送来电磁波转为微弱交流电流信号。
b)、发射时把功放放大后的交流电流转化为电磁波信号。
2)、天线开关：结构：（如下图）手机天线开关（合路器、双工滤波器）由四个电子开关构成。
（图一）（图二）作用：其主要作用有两个：a）、完成接收和发射切换；b）、完成900M/1800M信号接收切换。
逻辑电路根据手机工作状态分别送出控制信号（GSM-RX-EN；DCS- RX-EN；GSM-TX-EN；DCS- TX-EN），令各自通路导通，使接收和发射信号各走其道，互不干扰。
由于手机工作时接收和发射不能同时在一个时隙工作（即接收时不发射，发射时不接收）。
因此后期新型手机把接收通路的两开关去掉，只留两个发射转换开关；接收切换任务交由高放管完成。
手机各电路原理射频电路内容详细,不看后悔
射频电路篇本次培训内容：手机各级电路原理及故障检修1，基带电路发话电路、受话电路、蜂鸣电路、耳机电路、 背光电路、马达电路、按键电路、充电电路、开 关机电路、摄像电路、蓝牙电路、FM电路、显示 电路、SIM卡电路、TF卡电路2，射频电路接收电路、发射电路一、手机通用的接收与发射流程天线：ANT 声表面滤波器：SAWfilter 低噪声放大器：LNA 功放：PA手机通用的接收与发射流程1、信号接收流程： 天线接收——天线匹配电路——双工器——滤波（声 表面滤波器SAWfilter）——放大（低噪声放大器 LNA）——RX_VCO混频（混频器Mixer）——放大 （可编程增益放大器PGA）——滤波——IQ解调（IQ 调制器）——（进入基带部分）GMSK解调——信道均 衡——解密——去交织——语音解码——滤波—— DAC——放大——话音输出。
手机通用的接收与发射流程2、信号发射流程： 话音采集——放大——ADC——滤波——语音编码——交织——加密——信道均衡——GMSK调制—— （进入射频部分）IQ调制（IQ调制器）——滤波—— 鉴相鉴频（鉴相鉴频器）——滤波——TX_VCO混频 （混频器Mixer）——功率放大（PA）——双工器—— 天线匹配电路——天线发射。
手机通用的接收与发射流程3、射频电路原理框图：二、射频电路的主要元件及工作原理天线：ANT 声表面滤波器：SAWfilter 低噪声放大器：LNA 功放：PA射频电路的主要元件及工作原理1、天线、匹配网络、射频连接器： • 天线（E600）：作用是将高频电磁波转化为高频信号电流。
射频电路的主要元件及工作原理• 天线匹配网络（L604、C611、C614）：主要是完成主板与 天线之间的功率匹配，以使天线的效率尽可能高。
射频连接器（J600）：又叫同轴连接器或射频开关，作 用主要是为手机的测试提供端口。
其内部是簧片的接触结 构，相当于一个机械开关，通常状态下开关处于闭合状态， 当射频线探头插入射频连接器时，簧片一端将与主板的天线 通路断开，而与射频线探头接触，此时手机与测试仪器之间 就通过射频连接器与射频线进行信号的传输。
电路中的微波电路和射频电路
电路中的微波电路和射频电路当我们谈论电路时，通常会想到一些基础的组成部分，比如电源、电阻、电容和电感。
然而，在现代科技的发展中，尤其是通信和雷达领域，微波电路和射频电路扮演着至关重要的角色。
它们的设计和应用已经成为了电子工程领域中非常热门的研究方向。
微波电路和射频电路都涉及到高频信号的处理。
微波电路通常处于更高频率的范围内（例如300 MHz至300 GHz），而射频电路则在微波电路的下限范围内（通常为1 MHz至3 GHz）。
这两个电路部分的主要目标是有效地传输和处理高频信号，以实现无线通信、雷达探测和传感器应用等。
在微波电路和射频电路中，最基本的元件是微带线、射频电感和射频电容。
微带线是一种平面传输线，由导体带和接地板组成。
它们可以在安装微波电路和射频电路的基板上进行制作。
通过巧妙设计微带线的形状和尺寸，可以实现不同的特性阻抗和传输模式。
微带线上的信号可以通过射频电感和射频电容进行处理。
射频电感主要用于限制高频信号的流动，而射频电容则用于在电路中存储和释放电能。
这些元件的精确设计和选择对于电路的性能至关重要。
在微波电路和射频电路中，还有一些其他常用的元件，比如微波导波管、射频集成电路和滤波器。
微波导波管可以在高频信号的传输中提供较低的损耗和较高的增益。
射频集成电路则是将不同的射频电路元件集成到单个芯片中，以提高电路的集成度和性能。
滤波器则用于在电路中选择性地过滤掉一些特定频率的信号。
除了元件的选择和设计外，微波电路和射频电路的布局和布线也是非常重要的。
由于高频信号对于布局和布线的要求非常高，电路设计师必须在尽量减少信号损失和干扰的同时，确保信号的正确传输和处理。
这需要仔细的电路设计和仿真工具的支持。
微波电路和射频电路在许多领域都有广泛的应用。
无线通信是其中之一。
从手机到卫星通信系统，微波电路和射频电路扮演着关键的角色。
它们还在雷达和卫星导航中起着至关重要的作用。
现代医学设备中也使用了微波电路和射频电路，比如磁共振成像和高频治疗。
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由PFD的输出信号需经过低通滤波器再去控制 VCO。一般采用电阻、电容构成积分形式的低 通滤波器，它可以为单阶或多阶滤波器。它的 通频带由电阻、电容参数决定，它的截止速度 取决于其阶数。
2020/11/15
RF DBTEL
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环路低通滤波器（Low Pass Filter）
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鉴相器（Phase Detector）
在频率合成器中所采用的鉴相器主要有正弦波相 位检波器与脉冲取样保持相位比较器两种。
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RF 低通滤波器
（ Charge Pump——Loop Filter）
电荷泵的的作用主要是：给锁相环路提供理想 恒定的电流源，保持良好的线性关系，使得频 率范围易于控制
2020/11/15
RF DBTEL
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VCO的选择要素
参考信号源（Reference signal source）：
参考信号源提供与反馈信号鉴相鉴频用的对比输入信号
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RF DBTEL
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PLL Block Diagram
2020/11/15
RF DBTEL
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10
锁相环路的性能
锁相环的基本性能包括捕获过程与同步 （1）捕获过程的性能指捕获带和捕获时间。
2020/11/15
RF DBTEL
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基本构成电路分析
鉴相器（Phase Detector） 电荷泵——环路低通滤波器 （Charge Pump——Loop Filter ） 压控振荡器（Voltage Controlled Oscillator） 分频器（DIV）
2020/11/15
RF DBTEL
详见UAA3535 Data Sheet
我们需要研究其内部各重要节点的频率、
带宽，信号转换的流程等细节
2020/11/15
RF DBTEL
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2020/11/15
RF DBTEL
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锁相环（PLL）
锁相环四个基本构成元素 锁相环路的性能 基本构成电路分析 锁相环在手机中应用举例
详见《射频锁相环》
2020/11/15
RF DBTEL
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环路的跟踪性能
输入信号变化越快，跟踪性能就越差。暂态相位误差和稳态 相位误差的大小，是衡量环路线性跟踪性能好坏的重要标志。
环路噪声性能
噪声包括输入噪声与谐波干扰和内部噪声与谐波干扰，压控 振荡器内部的噪声是主要的噪声源。
环路捕获性能
捕获带越宽越好，捕获时间越短越好，可提高环路的增益K或 者增加滤波器的带宽，但加大环路增益或滤波器带宽往往是与提 高环路的跟踪性能和滤波性能的要求相矛盾。采用辅助捕获的方 法达到目的。包括辅助鉴频和鉴频鉴相，变带宽和变增益等。
捕获带指环路能通过捕获过程而进入同步状态所允许 的最大固有频差
捕获时间是环路由起始时刻到进入同步状态的时刻之 间的时间间隔
Frequency deviation capability >> the max. PLL capture range
（2）环路锁定之后稳态频差等于零，进入同步状态。稳态 相差通常总是存在的，它是一个固定值。
2020/11/15
RF DBTEL
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Transceiver UAA3535（Philips）
UAA3535是近零中频收发器，它最多可以作三 频收发
它内部有：
三个PLL（包括一个内置VCO）、正交混频解调器、 可控增益低噪放大器、混频调制器等
它需外接：
13MHz参考基准时钟、RXVCO、TXVCO、基带控制 信号等
2020/11/15
RF DBTEL
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收发器（Transceiver）
收发器即调制解调器
调制：发射时基带信号加载到射频信号
解调：接收时射频信号过滤出基带信
Transceiver根据其工作频率可分为：单 频、双频、三频等 Transceiver根据其中频特征可分为有中 频、零中频、近零中频等
以DB2009为例介绍Transceiver UAA3535的内部结构
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RF DBTEL
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锁相环四个基本构成元素
鉴相器（PD）鉴频器（FD）鉴相鉴频（PFD）：
PD/FD/PFD是一个相位/频率比较装置，用来检测输入信 号与反馈信号之间的相位/频率差
环路滤波器Loop Filter（LP）：
LP一般为N阶低通滤波器
电压控制振荡器（VCO）：
VCO是一个电压--频率变换装置 ，输出振荡频率应随输 入控制电压线性地变化
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环路低通滤波器的应用举例
2020/11/15
RF DBTEL
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压控振荡器
（Voltage Controlled Oscillator）
压控振荡器一般是由变容二极管为主构成 的谐振回路：
谐振回路的中心频率由其回路的等效L、 C特性决定：
0 1 LC
变容二极管的等效电容量由加在其两端 的电压控制，这样通过电压的变化就能转 换成回路谐振频率的变化，就构成了压控 振荡器VCO。
Typical Circuit of RF used in Handset
手机射频电路原理分析
2020/11/15
RF DBTEL
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射频电路概况
随着电路集成技术日新月异的发展， 射频电路也趋向于集成化、模块化，这 对于小型化移动终端的开发、应用是特 别有利的。
目前手机的射频电路是以 RFIC 为中 心结合外围辅助、控制电路构成的。
phase detector
2020/11/15
Rz
Cp
R4 C4
Cz
To important the transient characteristics
The loop can track better a change in input frequency
RF DBTEL
VCO
To further reduce the phase noise of the charge pump
射频电路中各典型功能模块的分析是 我们讨论的主要内容。
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RF DBTEL
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2020/11/15
RF DBTEL
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Outline
收发器（Transceiver） 锁相环（PLL） 功率控制环路（APC） 收发双工器（Diplexer） 衰减网络（Attenuation） 匹配网络（Matching） 滤波网络（Filter） 平衡网络（Balance） 其它