手机射频电路的设计原理及应用

本机振荡电路、锁相环电路、频率合成电路）

该电路产生四段不带任何信息的本振频率信号（GSM-RX；GSM-TX；DCS-RX；DCS-TX）；送入中频内部，接收时对接收信号进行解调；发射时对发射基带信息进行调制和发射鉴相。

该电路掌握重点：

（1）、电路结构。
（2）、各元件的功能与作用。
（3）、本振电路工作原理。

电路分析：

（1）、电路结构。手机本振电路有四种电路结构：

a）、由频率合成集成块、接收压控振荡器（RX-VCO）、13M基准时钟、预设频率参考数据（SYN-DAT；SYN-CLK；SYN-RST；SIN-EN），组成（早期手机多用；如下图）。

b）、把频率合成集成块集成在中频内部，结合外接RX-VCO组成（中期机、诺基亚机多用；(如下图)

c）、把频率合成集成块、接收压控振荡器（RX-VCO）集成一体，称本振集成块或本振舐IC（中期机、三星机多用；如下图）。

d）、把频率合成集成块、接收压控振荡器（RX-VCO）集成在中频内部（新型机、杂牌机多用；如下图）。

值得注意：无论采用何种结构模式，只是产生的频率不同；其工作原理，产生的频率信号的走向和作用都一样的。

（2）、各元件的功能与作用。

a）、接收压控振荡器（RX-VCO）：
与TX-VCO的结构和工作原理一样；与TX-VCO不同的是：TX-VCO产生两个频率段，只参与发射；而RX-VCO产生四个频率段，既参与接收又参与发射；两个VCO不能互换。
b）、频率合成集成块：
为一个比较运算放大器；把RX-VCO产生频率取样信号、预设频率参考数据在内部进行比较，并以13M基准时钟为参考，产生1-4V跳变电压（纯直流电压）去控制RX-VCO振荡出准确本振频率目的。
c）、预设频率参考数据：
即工程师在设计手机时，根据手机在不同信道（GSM手机为124个）上工作时所需要的本振频率标准预先设定好，列成数据表；并寄存在字库内。即CPU送出的频合时钟（SYN-CLK）；频合数据（SYN-DAT）；频合复位（SYN-RST）；频合启动（SIN-EN）。

(3)、本振电路工作原理。

手机正常开机后，电源部分送出频合电源使本振电路工作，此时RX-VCO振荡出本振频率信号分两路走：

1）、把本振频率取样送入频率合成集成块内，与预设频率参考数据在内部进行比较；并以13M基准时钟为参考，产生1-4V跳变电压，去控制RX-VCO内部变容二极管的电容量，调整输出频率，使RX-VCO振荡出符合手机工作信道所需的本振频率（俗称微调）。

2）、本振频率送入中频内部，经分频后又分三路：

a）、接收时本振频率送入接收解调器对接收信号进行解调（即本振频率与接收频率这两个大小相等，相位相反频率信号进行搬移和抵消；剩余对方送来的信息）。
b）、发射时本振频率送入发射调制器，对逻辑电路送来的发射基带信息（TXI-P；TXI-N；TXQ-P；TXQ-N），调制发射中频（即把发射信息叠加在本振频率上）。
C）、发射时，把TX-VCO产生频率取样送回中频内部，与本振频率混频，产生一个与发射中频频率相等的发射鉴频信号。

900M/1800M本振频率转换由CPU送出双频功换信号（BANDSEL）来控制（俗称粗调）。

从上看出：由RX-VCO产生频率到取送入频率合成集成块内部，再产生电压去控制RX-VCO工作；刚好形成一个闭合环路，且是控制频率相位的，因此该电路也称锁相环电路。、

从频合电路工作原理看，本振频率与接收频率要同步（同一工作信道）手机才有信号。CPU如何判定手机工作信道？原来当手机开机后，CPU送出900M/1800M两系统所有工作信道所需的SYN-DAT、SYN-CLK、SYN-RST、SIN-EN令RX-VCO产生所有本振频率，遂一送入中频内部与接收频率进行对接，直到逻辑电路接到基带信息为止。并锁定在该信道上，因此，手机找网是漫长过程。