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1、GSM手機射頻工作原理與電路分析2021/8/311RFDBTEL2021/8/312RFDBTELOutline匹配網(wǎng)絡(Matching)收發(fā)雙工器(Diplexer)聲表面波濾波器(SAW)平衡網(wǎng)絡(Balance)鎖相環(huán)(PLL)收發(fā)器(Transceiver)衰減網(wǎng)絡(Attenuation)功率控制環(huán)路(APC)濾波網(wǎng)絡(Filter)其它2021/8/313RFDBTEL匹配網(wǎng)絡(Matching)匹配的定義:后級輸入阻抗與前級輸出阻抗共扼匹配網(wǎng)絡的類型:L型T型Π型2021/8/314RFDBTEL天線匹配的舉例返回2021/8/315RFDBTEL收發(fā)雙工器
2、(Diplexer)收發(fā)合用一路天線,因此使用天線收發(fā)雙工器(AntennaSwitch)對發(fā)射為openTXRX為發(fā)射波長對接收為short2021/8/316RFDBTEL收發(fā)雙工器的特性參數(shù)(TX/RX)FrequencyRange(MHz)InsertionLoss(dB)Attenuation(dB)V.S.W.R.Isolation(dB)Harmonics2xfo,3xfo(dBc)PowerCapacity(dBm)詳見LMC33DataSheet返回2021/8/317RFDBTEL聲表面濾波器(SAW)在手機中,接受信號從天線開關(guān)到接收處理電路之間采用聲表
3、面濾波器(SAW)聲表面濾波器(SAW)可以提供較寬的通頻帶、較低的損耗,此外有的SAW器件還集成有將非平衡信號轉(zhuǎn)換為平衡信號的功能。SAW的濾波特性詳見SAWDataSheetlc03clc66e返回2021/8/318RFDBTEL平衡網(wǎng)絡(Balance)Balance電路構(gòu)成:UI分別經(jīng)過低通、高通得到反相的UO1、UO2LCCLUIUO1UO2RdiffRsRsRs:特性阻抗Rdiff:輸入阻抗2021/8/319RFDBTEL由計算可知UO1、UO2始終有180度相差(Differential)適合在Balance系統(tǒng)上傳輸。L、C的取值要求:f:系統(tǒng)中心頻率Rs
4、:特性阻抗Rdiff:輸入阻抗該電路可能集成于SAW中2021/8/3110RFDBTEL差模、共模在Balance系統(tǒng)上的傳輸差模(DifferentialMode)ABB的傳輸量為A的一半共模(CommonMode)I/PO/PI/PO/PI/PO/PC返回2021/8/3111RFDBTEL鎖相環(huán)(PLL)鎖相環(huán)應用于濾波、頻率綜合、調(diào)制解調(diào)、信號與檢測等多個方面。鎖相環(huán)四個基本構(gòu)成元素基本構(gòu)成電路分析鎖相環(huán)在手機中應用舉例2021/8/3112RFDBTEL鎖相環(huán)四個基本構(gòu)成元素鑒相器(PD)鑒頻器(FD)鑒相鑒頻(PFD):PD/FD/PFD是一個相位/頻率比較裝置
5、,用來檢測輸入信號與反饋信號之間的相位/頻率差環(huán)路濾波器LoopFilter(LP):LP一般為N階低通濾波器電壓控制振蕩器(VCO):VCO是一個電壓--頻率變換裝置,輸出振蕩頻率應隨輸入控制電壓線性地變化參考信號源(Referencesignalsource):參考信號源提供與反饋信號鑒相鑒頻用的對比輸入信號2021/8/3113RFDBTELPLLBlockDiagram返回2021/8/3114RFDBTEL基本構(gòu)成電路分析鑒相器(PhaseDetector)電荷泵——環(huán)路低通濾波器(ChargePump——LoopFilter)壓控振蕩器(VoltageContro
6、lledOscillator)分頻器(DIV)2021/8/3115RFDBTEL鑒相器(PhaseDetector)鑒相器的主要作用:檢測輸入信號與反饋信號之間的相位差。鑒相器的數(shù)學模型:返回Kdsin()+θ1(t)θv(t)θe(t)=θ1(t)-θv(t)Vd(t)=Kdsinθe(t)鑒相器的數(shù)學模型2021/8/3116RFDBTEL電荷泵——環(huán)路低通濾波器(ChargePump——LoopFilter)電荷泵的的作用主要是:給鎖相環(huán)路提供理想恒定的電流源,保持良好的線性關(guān)系,使得頻率范圍易于控制環(huán)路低通濾波器(LPF)由PFD的輸出信號需經(jīng)過低通濾波器再去控制V
7、CO。一般采用電阻、電容構(gòu)成積分形式的低通濾波器,它可以為單階或多階濾波器。它的通頻帶由電阻、電容參數(shù)決定,它的截止速度取決于其階數(shù)。2021/8/3117RFDBTEL環(huán)路低通濾波器(LowPassFilter)phasedetectorRzCzCpVCOR4C4ToimportantthetransientcharacteristicsTheloopcantrackbetterachangeininputfrequencyTofurtherreducethephasenoiseofthecharge