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射频工程师带你一文了解射频芯片(上)

射频:一般是信息发送和接纳的部分;

基带:一般是信息处理的部分;

电源办理:一般是节电的部分,因为手机是动力有限的设备,所以电源办理十分重要;

外设:一般包含LCD,键盘,机壳等;

软件:一般包含体系、驱动、中间件、运用。

在手机终端中,最重要的中心便是射频芯片和基带芯片。射频芯片担任射频收发、频率组成、功率扩大;基带芯片担任信号处理和协议处理。那么射频芯片和基带芯片是什么联系?

射频芯片和基带芯片的联系

射频(Radio Frenquency)和基带(Base Band)皆来自英文直译。其间射频最早的运用便是Radio——无线播送(FM/AM),迄今为止这仍是射频技能甚至无线电范畴最经典的运用。

基带则是band中心点在0Hz的信号,所以基带便是最根底的信号。有人也把基带叫做“未调制信号”,从前这个概念是对的,例如AM为调制信号(无需调制,接纳后即可通过发声元器件读取内容)。

但关于现代通讯范畴而言,基带信号一般都是指通过数字调制的,频谱中心点在0Hz的信号。并且没有清晰的概念标明基带有必要是模仿或许数字的,这完全看详细的完结机制。

言归正传,基带芯片能够认为是包含调制解调器,但不止于调制解调器,还包含信道编解码、信源编解码,以及一些信令处理。而射频芯片,则可看做是最简略的基带调制信号的上变频和下变频。

所谓调制,便是把需求传输的信号,通过必定的规矩调制到载波上面让后通过无线收发器(RF Transceiver)发送出去的工程,解调便是相反的进程。

作业原理与电路剖析

射频简称RF射频便是射频电流,是一种高频沟通改变电磁波,为是Radio Frequency的缩写,表明能够辐射到空间的电磁频率,频率范围在300KHz~300GHz之间。每秒改变小于1000次的沟通电称为低频电流,大于10000次的称为高频电流,而射频便是这样一种高频电流。高频(大于10K);射频(300K-300G)是高频的较高频段;微波频段(300M-300G)又是射频的较高频段。射频技能在无线通讯范畴中被广泛运用,有线电视体系便是选用射频传输方法。

射频芯片指的便是将无线电信号通讯转换成必定的无线电信号波形, 并通过天线谐振发送出去的一个电子元器件,它包含功率扩大器、低噪声扩大器和天线开关。射频芯片架构包含接纳通道和发射通道两大部分。

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射频电路方框图

接纳电路的结构和作业原理

接纳时,天线把基站发送来电磁波转为弱小沟通电流信号经滤波,高频扩大后,送入中频内进行解调,得到接纳基带信息(RXI-P、RXI-N、RXQ-P、RXQ-N);送到逻辑音频电路进一步处理。

该电路把握要点:1、接纳电路结构;2、各元件的功能与效果;3、接纳信号流程。

1.电路结构

接纳电路由天线、天线开关、滤波器、高放管(低噪声扩大器)、中频集成块(接纳解调器)等电路组成。前期手机有一级、二级混频电路,其意图把接纳频率下降后再解调(如下图)。

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接纳电路方框图

2.各元件的功能与效果

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。

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效果:a)、接纳时把基站发送来电磁波转为弱小沟通电流信号。b)、发射时把功放扩大后的沟通电流通化为电磁波信号。

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。

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效果:a)、完结接纳和发射切换; b)、完结900M/1800M信号接纳切换。

逻辑电路依据手机作业状况别离送出操控信号(GSM-RX-EN;DCS- RX-EN;GSM-TX-EN;DCS- TX-EN),令各自通路导通,使接纳和发射信号各走其道,互不搅扰。

因为手机作业时接纳和发射不能一起在一个时隙作业(即接纳时不发射,发射时不接纳)。因而后期新式手机把接纳通路的两开关去掉,只留两个发射转换开关;接纳切换使命交由高放管完结。

3)、滤波器:

结构:手机中有高频滤波器、中频滤波器。

效果:滤除其他无用信号,得到纯粹接纳信号。后期新式手机都为零中频手机;因而,手机中再没有中频滤波器。

4)、高放管(高频扩大管、低噪声扩大器):

结构:手机中高放管有两个:900M高放管、1800M高放管。都是三极管共发射极扩大电路;后期新式手机把高放管集成在中频内部。

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效果:a)、对天线感应到弱小电流进行扩大,满意后级电路对信号起伏的需求。b)、完结900M/1800M接纳信号切换。

原理:a)、供电:900M/1800M两个高放管的基极偏压共用一路,由中频一起路提供;而两管的集电极的偏压由中频CPU依据手机的接纳状况指令中频分两路送出;其意图完结900M/1800M接纳信号切换。

原理:b)、通过滤波器滤除其他杂波得到纯粹935M-960M的接纳信号由电容器耦合后送入相应的高放管扩大后经电容器耦合送入中频进行后一级处理。

5)、中频(射频接囗、射频信号处理器):

结构:由接纳解调器、发射调制器、发射鉴相器等电路组成;新式手机还把高放管、频率组成、26M振动及分频电路也集成在内部(如下图)。

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效果:

a)、内部高放管把天线感应到弱小电流进行扩大;

b)、接纳时把935M-960M(GSM)的接纳载频信号(带对方信息)与本振信号(不带信息)进行解调,得到67.707KHZ的接纳基带信息;

c)、发射时把逻辑电路处理过的发射信息与本振信号调制成发射中频;

d)、结合13M/26M晶体发生13M时钟(参阅时钟电路);

e)、依据CPU送来参阅信号,发生契合手机作业信道的本振信号。

3.接纳信号流程

手机接纳时,天线把基站发送来电磁波转为弱小沟通电流信号,通过天线开关接纳通路,送高频滤波器滤除其它无用杂波,得到纯粹935M-960M(GSM)的接纳信号,由电容器耦合送入中频内部相应的高放管扩大后,送入解调器与本振信号(不带信息)进行解调,得到67.707KHZ的接纳基带信息(RXI-P、RXI-N、RXQ-P、RXQ-N);送到逻辑音频电路进一步处理。


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