1、e內容概述n一.基本概念n二.手機射頻單元基本構成n三.手機與基站接續流程簡介一.基本概念n1. dB、dBm n2. GSM頻譜規劃 n3. 物理信道n4. 變頻n5. 噪聲與雜散n6. 信噪比n7. 參考靈敏度、耦合靈敏度 1. dB、dBm n dB 一個信號的參量與另一個信號的參量的比值的對數表示，是一個相對值 如果x1=10W，x2=5W，則x1比x2大3dBndBm 表示dB毫瓦，是絕對功率單位 )lg(10)(21xxdBx)1lg(10)(mWpdBmx2.GSM頻譜規劃nGSM工作在900MHz頻段、1800MHz、1900MHz頻段，具體頻譜劃分如下表 GSM DCS PC

2、S 下 行 880915MHz 17101785MHz 18501910 MHz 上 行 925960MHz 18051880MHz 19301990 MHz 絕 對 頻 道 號 0124/9751023 512885 512810 MHz 收 發 間 隔 45MHz 95MHz 80 MHz 3. 物理信道n物理信道時隙頻道401234567123456FrequencyAmplitudeARFCNTimeslotPhysical Channel isan ARFCN and Timeslot 控制信道和業務信道n控制信道用于傳輸基站與手機通信所需的控制信息。一個典型的控制信道是廣播信道，廣

3、播信道向小區的所有用戶發送，用于手機搜索網絡、與網絡同步等。象燈塔一樣具有指示作用。n業務信道在通話時使用，用于在移動臺和基站間交換語音信息。4. 變頻n 變頻分為上變頻和下變頻，上變頻是將較低頻率的信號變換為較高頻率的射頻信號，下變頻則相反，上變頻用于發射，下變頻用于接收，變頻的基本原理表示如下 1cos f 0cos f 0101coscos)2/1 (ffff 變頻分類 射頻與基帶信號間可以通過多次頻率變換實現相互轉換，發射機通常采用二次變頻的方式實現，接收機則有三種方式實現射頻變換到基帶 二次變頻 零中頻變頻 低中頻變頻 二次變頻 優點：技術成熟，現代無線接收機的經典結構 缺點：結構復

4、雜，不便于集成，成本高 帶通濾波 低噪聲放大 第一次變頻 中 頻濾波 可變增益放大 第二次變頻 I Q RF輸入 零中頻變頻n優點：結構簡單，便于集成，成本低n缺點：存在直流漂移干擾問題 帶通濾波 低噪聲放大 變頻 低通濾波 可變增益放大 Q RF輸入 I 數字低中頻變頻n優點：抗鄰信道干擾能力強，消除了直流漂移干擾問題，結構簡單，便于集成n缺點： 對變頻器要求較高 帶通濾波 低噪聲放大 變頻 低 通濾波 模數轉換 I Q RF 輸入 可變增益放大 數字變頻 數字濾波 數模轉換 5.噪聲與雜散n噪聲和雜散是電子系統存在的干擾的兩種表現形式 n噪聲頻譜是連續的，是無法完全消除的n雜散頻譜是非連續

5、的，是可以消除的 f(MHz) P(dBm) 雜散 噪聲 n發射電路上重點抑制雜散n接收電路上重點抑制噪聲6.信噪比n信噪比（S/N）顧名思義是指有用信號和噪聲的比值，一定的信噪比是手機能正確解調出來自基站信息的必要條件。接收機中射頻設計的目標之一就是盡可能地抑制噪聲同時提高有用信號功率，從而保證輸入基帶的信號有最大的信噪比7.參考靈敏度與整機靈敏度n參考靈敏度是描述手機在沒有外來干擾的情況下接收信號能力的指標，通常通過電纜連接來測試，主要受以下幾方面因素的影響： 1. 基帶編碼的抗干擾能力 2. 射頻對噪聲的抑制能力 3. 射頻對有用信號的衰減量 4. 信道帶寬 n整機靈敏度是描述手機整機接

6、收信號能力的指標，主要受以下因素的影響： 1. 天線的性能 2. 手機主板的參考靈敏度 3. 手機的結構設計 4. 屏、FPC、電池等其他附件二. 手機射頻單元基本構成n 手機射頻單元包括以下部分： 1.收發信單元 2.功率放大單元 3.開關單元 4.天線單元 手機射頻單元基本構成圖 收發信單元 13MH 晶振 射頻功率放大器 射頻開關 射頻濾波 Q I 13MHz to BB GSM DCS/PCS GSM DCS/PCS GSM DCS/PCS GSM DCS/PCS 本振發生 時鐘驅動 FEM HWXP541 Transceiver Si4205 ABB RF3146 AFC 1.收發信

7、單元n收發信單元是手機射頻的核心處理單元，包括收信單元和發信單元。n發信單元完成對基帶信號的上變頻、濾波、放大。n收信單元完成對接收信號的放大、濾波和下變頻最終輸出基帶信號。 Si4205nSi4205，是一顆專門用于GSM射頻處理的transceiver芯片，支持三頻段工作，包括GSM、DCS、PCS。收信單元采用數字低中頻方案，發信單元采用兩次變頻方案。集成了本振發生單元、時鐘單元、收發信單元。 低噪聲放大 下變頻 低通濾波 可變增益放大 模 數轉換 數 字變頻 數 字濾波 數字增益調整 數模轉換 第一次變頻 頻段選擇 第二次變頻 放大 放大 低通濾波 射頻本振鎖相環 中頻本振鎖相環 時鐘

8、驅動放大 去發射變頻器 來自射頻本振鎖相環 時鐘與鎖相電路 時鐘頻率選擇 13MHz 或 26MHz 輸入 13MHz to BB I Q I Q GSM 射頻信號 DCS 射頻信號 差分射頻輸入 SI4205內部結構框圖Si4205原理示意圖2.功率放大器 RF3146n功率放大器用于將transceiver輸出的射頻信號放大 3.前端模塊（FEM）HWXP541n前端模塊HWXP541集成了開關和射頻濾波器，完成天線接收和發射的切換、頻段選擇、接收和發射射頻信號的濾波n 4.天線單元n手機天線分為外置天線和內置天線n內置天線有多種形態，主要包括以下幾種 monopole天線 PIFA 天線 軟電路板天線 PCB天線當前主流天線為PIFA天線和monopole天線三. 手機與基站的接續流程n主要介紹三種情況下的接續流程： 開機 手機主叫 手機被叫1.手機開機n搜索廣播信道n進行頻率校對和同步時序n讀取基站識別碼n位置更新n鑒權2.手機發起主叫n手機向基站發送接入請求n基站響應請求n移動臺與基站交換控制信息n分配業務信道n發送和接收語音數據3.手機被叫n手機收到來自基站的尋呼信號n手機發送接入請求n基站發送允許接入應答n手機與基站交換控制信息n分配業務信道n手機發送和接收語音數據總結n本次課程進行了以下幾方面的內容： 1. 手機射頻領域常碰到的一些基本概念 2. 我們目前