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工作手机管理监控

浏览次数:15 文章分类:新闻资讯 发布时间:20-12-16

一部可支撑打电话、发短信、网络服务、APP使用的手机,一般包含五个部分:射频、基带、电源办理、外设、软件。

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,因为手机是能源有限的设备,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、使用。

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(Radio Frenquency)和基带(Base Band)皆来自英文直译。其间射频最早的使用便是Radio——无线广播(FM/AM),迄今为止这仍是射频技能乃至无线电范畴最经典的使用。

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”,曾经这个概念是对的,例如AM为调制信号(无需调制,接纳后即可经过发声元器件读取内容)。

但关于现代通信范畴而言,基带信号一般都是指经过数字调制的,频谱中心点在0Hz的信号。而且没有清晰的概念表明基带有必要是模仿或者数字的,这完全看详细的实现机制。

言归正传,基带芯片可以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,则可看做是最简单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,经过必定的规则调制到载波上面让后经过无线收发器(RF Transceiver)发送出去的工程,解调便是相反的进程。

射频简称RF射频便是射频电流,是一种高频沟通变化电磁波,为是Radio Frequency的缩写,表示可以辐射到空间的电磁频率,频率范围在300KHz~300GHz之间。每秒变化小于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。射频技能在无线通信范畴中被广泛使用,有线电视体系便是选用射频传输方式。

射频芯片指的便是将无线电信号通信转换成必定的无线电信号波形, 并经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。



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。

该电路掌握要点: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。早期手机有一级、二级混频电路,其意图把接纳频率下降后再解调(如下图)。



接纳电路方框图

2.各元件的功能与效果

1)、手机天线:

结构:

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。



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。



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态分别送出操控信号(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;接纳切换任务交由高放管完结。

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。



高频扩大管供电图

效果:a)、对天线感应到弱小电流进行扩大,满足后级电路对信号幅度的需求。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依据手机的接纳状态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)、经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)。



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,经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。

发射电路的结构和作业原理

发射时,把逻辑电路处理过的发射基带信息调制成的发射中频,用TX-VCO把发射中频信号频率上变为890M-915M(GSM)的频率信号。经功放扩大后由天线转为电磁波辐射出去。

该电路掌握要点:(1)、电路结构;(2)、各元件的功能与效果;(3)、发射信号流程。

1.电路结构

发射电路由中频内部的发射调制器、发射鉴相器;发射压控振动器(TX-VCO)、功率扩大器(功放)、功率操控器(功控)、发射互感器等电路组成。



发射电路方框图

2.各元件的功能与效果

1)、发射调制器:

结构:发射调制器在中频内部,相当于宽带网络中的MOD。

效果:发射时把逻辑电路处理过的发射基带信息(TXI-P;TXI-N;TXQ-P;TXQ-N)与本振信号调制成发射中频。

2)、发射压控振动器(TX-VCO):

结构:发射压控振动器是由电压操控输出频率的电容三点式振动电路;在出产制造时集成为一小电路板上,引出五个脚:供电脚、接地脚、输出脚、操控脚、900M/1800M频段切换脚。当有适宜作业电压后便振动发生相应频率信号。

效果:把中频内调制器调制成的发射中频信号转为基站能接纳的890M-915M(GSM)的频率信号。

原理:众所周知,基站只能接纳890M-915M(GSM)的频率信号,而中频调制器调制的中频信号(如三星发射中频信号135M)基站不能接纳的,因而,要用TX-VCO把发射中频信号频率上变为890M-915M(GSM)的频率信号。

当发射时,电源部分送出3VTX电压使TX-VCO作业,发生890M-915M(GSM)的频率信号分两路走:a)、取样送回中频内部,与本振信号混频发生一个与发射中频持平的发射鉴频信号,送入鉴相器中与发射中频进行较;若TX-VCO振动出频率不契合手机的作业信道,则鉴相器会发生1-4V跳变电压(带有沟通发射信息的直流电压)去操控TX-VCO内部变容二极管的电容量,到达调整频率准确性意图。b)、送入功放经扩大后由天线转为电磁波辐射出去。

从上看出:由TX-VCO发生频率到取样送回中频内部,再发生电压去操控TX-VCO作业;刚好构成一个闭合环路,且是操控频率相位的,因而该电路也称发射锁相环电路。

3)、功率扩大器(功放):

结构:现在手机的功放为双频功放(900M功放和1800M功放集成一体),分黑胶功放和铁壳功放两种;不同型号功放不能互换。

效果:把TX-VCO振动出频率信号扩大,获得满足功率电流,经天线转化为电磁波辐射出去。

值得注意:功放扩大的是发射频率信号的幅值,不能扩大他的频率。

功率扩大器的作业条件:

a)、作业电压(VCC):手机功放供电由电池直接提供(3.6V);

b)、接地端(GND):使电流构成回路;

c)、双频功换信号(BANDSEL):操控功放作业于900M或作业于1800M;

d)、功率操控信号(PAC):操控功放的扩很多(作业电流);

e)、输入信号(IN);输出信号(OUT)。

4)、发射互感器:

结构:两个线径和匝数持平的线圈相互靠近,使用互感原理组成。

效果:把功放发射功率电流取样送入功控。

原理:当发射时功放发射功率电流经过发射互感器时,在其次级感生与功率电流同样大小的电流,经检波(高频整流)后并送入功控。

5)、功率等级信号:

所谓功率等级便是工程师们在手机编程时把接纳信号分为八个等级,每个接纳等级对应一级发射功率(如下表),手机在作业时,CPU依据接的信号强度来判断手机与基站距离远近,送出恰当的发射等级信号,从而来决定功放的扩很多(即接纳强时,发射就弱)。

附功率等级表:



6)、功率操控器(功控):

结构:为一个运算比较扩大器。

效果:把发射功率电流取样信号和功率等级信号进行比较,得到一个适宜电压信号去操控功放的扩很多。

原理:当发射时功率电流经过发射互感器时,在其次级感生的电流,经检波(高频整流)后并送入功控;一起编程时预设功率等级信号也送入功控;两个信号在内部比较后发生一个电压信号去操控功放的扩很多,使功放作业电流适中,既省电又能长功放使用寿命(功控电压高,功放功率就大)。

3.发射信号流程

当发射时,逻辑电路处理过的发射基带信息(TXI-P;TXI-N;TXQ-P;TXQ-N),送入中频内部的发射调制器,与本振信号调制成发射中频。而中频信号基站不能接纳的,要用TX-VCO把发射中频信号频率上升为890M-915M(GSM)的频率信号基站才能接纳。当TX-VCO作业后,发生890M-915M(GSM)的频率信号分两路走:

a)、一路取样送回中频内部,与本振信号混频发生一个与发射中频持平的发射鉴频信号,送入鉴相器中与发射中频进行较;若TX-VCO振动出频率不契合手机的作业信道,则鉴相器会发生一个1-4V跳变电压去操控TX-VCO内部变容二极管的电容量,到达调整频率意图。

b)、二路送入功放经扩大后由天线转化为电磁波辐射出去。为了操控功放扩很多,当发射时功率电流经过发射互感器时,在其次级感生的电流,经检波(高频整流)后并送入功控;一起编程时预设功率等级信号也送入功控;两个信号在内部比较后发生一个电压信号去操控功放的扩很多,使功放作业电流适中,既省电又能长功放使用寿命。

在射频芯片范畴,商场首要被海外巨子所垄断,海外的首要公司有Qrovo,skyworks和Broadcom;国内射频芯片方面,没有公司能够独立支撑IDM的运营形式,首要为Fabless规划类公司;国内企业经过规划、代工、封装环节的协同,构成了“软IDM“”的运营形式。

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