关于射频芯片,看这一篇就够了!(干货收藏)

关于射频芯⽚,看这⼀篇就够了!(⼲货收藏)
本⽂出处:电⼦发烧友⽹
⼀部可⽀持打电话、发短信、⽹络服务、APP应⽤的⼿机,通常包含五个部分:射频、基带、电源管理、外设、软件。
射频:⼀般是信息发送和接收的部分;
基带:⼀般是信息处理的部分;
九阴真经斩虎刀鞘电源管理:⼀般是节电的部分,由于⼿机是能源有限的设备,所以电源管理⼗分重要;
外设:⼀般包括LCD,键盘,机壳等;
软件:⼀般包括系统、驱动、中间件、应⽤。
在⼿机终端中,最重要的核⼼就是射频芯⽚和基带芯⽚。射频芯⽚负责射频收发、频率合成、功率放⼤;基带芯⽚负责信号处理和协议处理。那么射频芯⽚和基带芯⽚是什么关系?
01
红外光通讯
射频芯⽚和基带芯⽚的关系
射频(Radio Frenquency)和基带(Base Band)皆来⾃英⽂直译。其中射频最早的应⽤就是Radio——⽆线⼴播(FM/AM),迄今为⽌这仍是射频技术乃⾄⽆线电领域最经典的应⽤。
基带则是band中⼼点在0Hz的信号,所以基带就是最基础的信号。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,接收后即可通过发声元器件读取内容)。
但对于现代通信领域⽽⾔,基带信号通常都是指经过数字调制的,频谱中⼼点在0Hz的信号。⽽且没有明确的概念表明基带必须是模拟或者数字的,这完全看具体的实现机制。
⾔归正传,基带芯⽚可以认为是包括调制解调器,但不⽌于调制解调器,还包括信道编解码、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,就是把需要传输的信号,通过⼀定的规则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,解调就是相反的过程。
02
⼯作原理与电路分析
射频简称RF射频就是射频电流,是⼀种⾼频交流变化电磁波,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次的交流电称为低频电流,⼤于10000次的称为⾼频电流,⽽射频就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。射频技术在⽆线通信领域中被⼴泛使⽤,有线电视系统就是采⽤射频传输⽅式。
射频芯⽚指的就是将⽆线电信号通信转换成⼀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,它包括功率放⼤器、低噪声放⼤器和天线开关。射频芯⽚架构包括接收通道和发射通道两⼤部分。
射频电路⽅框图
接收电路的结构和⼯作原理
接收时,天线把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。
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)。
压力表接头
接收电路⽅框图
各元件的功能与作⽤
1)⼿机天线:
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。
褥疮防治床垫作⽤:
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: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。
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):口型钢
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。
⾼频放⼤管供电图
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)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。
水管堵头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;
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。
接收信号流程
⼿机接收时,天线把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。
发射电路的结构和⼯作原理
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。经功放放⼤后由天线转为电磁波辐射出去。
该电路掌握重点:(1)、电路结构;(2)、各元件的功能与作⽤;(3)、发射信号流程。
电路结构
发射电路由中频内部的发射调制器、发射鉴相器;发射压控振荡器(TX-VCO)、功率放⼤器(功放)、功率控制器(功控)、发射互感器等电路组成。(如下图)

本文发布于:2024-09-22 01:31:24,感谢您对本站的认可!

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