手机射频电路的结构以及详细分析工作原理解析

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，本文档详细介绍了射频电路中各典型功能模块工作原理和电路特点，对于设计设计者来说非常实用。

射频简称RF射频就是射频电流，它是一种高频交流变化电磁波的简称。每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流，大于1000次的称为高频电流，而射频就是这样一种高频电流。有线电视系统就是采用射频传输方式的

在电子学理论中，电流流过导体，导体周围会形成磁场；交变电流通过导体，导体周围会形成交变的电磁场，称为电磁波。

在电磁波频率低于100khz时，电磁波会被地表吸收，不能形成有效的传输，但电磁波频率高于100khz时，电磁波可以在空气中传播，并经大气层外缘的电离层反射，形成远距离传输能力，我们把具有远距离传输能力的高频电磁波称为射频，英文缩写：RF

　　一、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。

　　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，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）。

　　（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。

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。

　　3）、滤波器：

结构：手机中有高频滤波器、中频滤波器。

　　作用：

其主要作用：滤除其他无用信号，得到纯正接收信号。后期新型手机都为零中频手机；因此，手机中再没有中频滤波器。

4）、高放管（高频放大管、低噪声放大器）：

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放大电路；后期新型手机把高放管集成在中频内部。

　　作用：

a）、 对天线感应到微弱电流进行放大，满足后级电路对信号幅度的需求。

b）、完成900M/1800M接收信号切换。

　　原理：

a）、供电：900M/1800M两个高放管的基极偏压共用一路，由中频同时路提供；而两管的集电极的偏压由中频CPU根据手机的接收状态命令中频分两路送出；其目的完成900M/1800M接收信号切换。

b）、原理：经过滤波器滤除其他杂波得到纯正935M-960M的接收信号由电容器耦合后送入相应的高放管放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：

由接收解调器、发射调制器、发射鉴相器等电路组成；新型手机还把高放管、频率合成、26M振荡及分频电路也集成在内部（如下图）。

　　作用：

a）、内部高放管把天线感应到微弱电流进行放大。

b）、接收时把935M-960M（GSM）的接收载频信号（带对方信息）与本振信号（不带信息）进行解调，得到67.707KHZ的接收基带信息。

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（后述）。

d）、结合13M/26M晶体产生13M时钟（参考时钟电路）。

e）、根据CPU送来参考信号，产生符合手机工作信道的本振信号（后述）。

　　（2）、接收信号流程。（参照零中频手机）

手机接收时，天线把基站发送来电磁波转为微弱交流电流信号，经过天线开关接收通路，送高频滤波器滤除其它无用杂波，得到纯正935M-960M（GSM）的接收信号，由电容器耦合送入中频内部相应的高放管放大后，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。