手机射频基础知识.ppt

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1、GSM手机硬件基础知识-----射频部分手机硬件一部程微2004年5月10日1内容纲要射频基础知识GSM手机基础知识GSM手机射频主要器件介绍GSM手机主板GSM手机测试常用射频仪表校准和综测仿真技术天线基础2射频基础知识3射频基础知识多高的频率才是射频？30-300kHzLF300kHz-3MHzMF3-30MHzHF30-300MHzVHF300-1000MHzUHF1-2GHzL-Band2-4GHzS-Band4-8GHzC-Band4射频基础知识射频=RadioFrequency(RF)→无线中波广播530-1700kHz短波广播5.9

2、-26.1MHzRFID13MHz调频广播88-108MHz(无线)电视54-88,174-220MHz遥控模型72MHz个人移动通信900MHz,1.8,1.9,2GHzWLAN,Bluetooth(ISMBand)2.4-2.5GHz,5-6GHz注：ISM＝Industrial,ScientificandMedical5移动通讯关注的频段EGSM900，双工间隔为45MHz880－915MHz上行频率925－960MHz下行频率GSM1800，双工间隔为95MHz1710-1785MHz上行频率1805-1880MHz下行频率CDMA800MH

3、z824MHz～849MHz上行频率869MHz～894MHz下行频率WCDMAIMT1920MHz～1980MHz上行频率2110MHz～2170MHz下行频率6分布系统与集总系统分布(distributed)系统与集总(lumped)系统–环路电压和节点电流定律在任何时候都成立吗？当然，如果你的模型没错的话。–任何电路、元器件、连接线本质上都是分布系统，在某些条件下它们的分布特性可以被忽略，正如在某些条件下微积分可以简化为四则运算–对于一条长度为l的低损耗连接线和波长为λ的信号，当l<<0.1λ，连线可以看成理想的电路连接线(阻抗为0的集总系统)

4、当l>0.1λ，我们认为它是一个分布系统－传输线7传输线同轴线或同轴电缆(coaxialcable)平行双线(twin-lead,twowire)微带线(microstrip)8波动方程和特性阻抗9元器件和寄生参数–分立无源元件的高频模型电阻、电容和电感的阻抗在高频时往往与它们的标称值有很大的偏差，这时寄生元件造成的，它们降低了元件的品质因数和自谐振频率–自谐振频率频率高到一定的程度，元件的阻抗会由原来的感性变成容性或由容性变成感性，这说明寄生效应已经占据主导地位，元件无法再工作。例如右图中一个电感电抗随频率的变化。10接收机体系结构超外差低中频或近

5、零中频零中频或直接变换11超外差结构经典接收机架构，性能好，成本高使用混频器将高频信号搬到一个低得多的中频频率后再进行信道滤波、放大和解调解决了高频信号处理所遇到的困难。组合频率干扰射频滤波器等元器件多，不易集成12低中频结构具有与零中频结构类似的优点，同时避免了DC附近的问题要求很高的镜频抑制比，需要结合使用抑制镜频的变频结构和额外的镜频抑制措施13零中频结构及主要特点零中频接收机中LO与有用RF信道的频率相同–不存在镜像频率–不需要镜频抑制滤波器–信道选择只需低通滤波器（通常集成在射频主芯片内）直流偏移问题（DCoffset）本振泄漏和放大器直流

6、漂移等都会造成DCoffset14发射机体系结构直接上变频(Direct-conversion)超外差式偏置锁相环发射电路（OPLL）15直接上变频–结构简单–功放对本振形成干扰(LOpullingorinjectionlocking)–本振频率可以通过加减一个偏移量来获得，从而避免LOpulling16超外差式–功放与本振之间具有良好的隔离度–第一本振频率较低，可以达到较高的调制质量–复杂度较高17偏置锁相环发射结构调制信号的带宽通过环路滤波器来控制，可以获得很好的带外抑制，杂散小只能用于恒包络调制方式18频率合成整数分频(Integer-N)频率

7、合成器小数分频(Fractional-N)频率合成器直接数字频率合成(DDS)19PLL频率合成PLL基本原理20PLL频率合成整数分频(Integer-N)频率合成器分频的作用–输出信号经分频以后与输入参考信号进行鉴相，锁定时有fr=fo/N因此fo=Nfr改变分频比N即可获得不同的输出频率21PLL频率合成小数分频(Fractional-N)频率合成器整数分频结构简单，但是有一个很重要的缺点，它的参考信号(PD的输入)频率必须等于信道间隔(或宽度)，这带来了一些问题：–环路带宽受到参考频率限制，从而影响了响应速度以及对VCO噪声的抑制–需要很大的

8、分频比，放大了PD输入端的噪声小数分频频率合成器的输出信号频率可以以参考信号频率的小数倍变化，解决了以上问题