一、天線及天線電路

話機本身的天線一般為螺旋鞭狀天線或短鞭狀天線。移動臺的天線具有足夠?qū)挼墓ぷ黝l帶,它工作于全部的收發(fā)信道，基本上所有的蜂窩話機都可使用內(nèi)接和外接天線。
天線分為發(fā)射天線與接收天線，將高頻電流轉(zhuǎn)化為高頻電磁波傳送出去的導(dǎo)體被稱為發(fā)射天線；將高頻電磁波轉(zhuǎn)化為高頻信號電流的導(dǎo)體被稱為接收天線。
在一些蜂窩電話機中,天線進(jìn)來常采用雙工濾波器(選頻電路)，天線和雙工器都是無源器件。雙工器包括發(fā)射濾波器和接收濾波器,它們都是帶通濾波器，雙工器有3個端口——公共端天線接口、發(fā)射輸出端及接收輸入端。天線及雙工濾波器與接收機發(fā)射機的連接如圖1-15所示。
發(fā)射信號總是比接收信號強,而強信號對弱信號有抑制作用,會使接收電路被強信號阻塞,使接收的弱信號被淹沒,引起接收靈敏度下降。所以接收濾波器就是阻止發(fā)射信號串人接收電路,并拒收天線接收到的接收頻段以外的信號；而發(fā)射濾波器則拒絕，接收頻率段的噪聲功率及發(fā)射調(diào)和信號等。當(dāng)然,也有一些話機使用接收與發(fā)射分離的濾波器。

圖1-16所示的是一個帶開關(guān)電路的雙工濾波器。圖中VC1與VC2是控制端；GSM-TX、GSM-RX分別代表GSM的接收、發(fā)射端口；DCS-TX、DCS-RX分別代表1800MHz收發(fā)信機的接收、發(fā)射端口。

從上面的內(nèi)容可以看到,在手機電路中尋找天線電路,比較重要的就是天線的圖形符號Y和天線的表示字母“ANT”。
在天線電路中,除了雙工濾波器,還有天線開關(guān)電路，模擬手機中的天線開關(guān)電路用于內(nèi)接天線與外接天線的轉(zhuǎn)換。由于數(shù)字手機采用了TDMA技術(shù),它以不同的時段來區(qū)分用戶,且GSM手機的接收機與發(fā)射機是間隙工作的,所以在數(shù)字手機中,天線開關(guān)通常用于接收射頻信號與發(fā)射射頻信號通道的轉(zhuǎn)換。在一些雙頻手機中,天線開關(guān)還用于GSM信號和DCS信號的切換。8210手機的雙工濾波器中就包含了開關(guān)電路,VC1和VC2為控制信號。
—些手機的天線電路只采用天線開關(guān),濾波器被分別放在接收射頻電路和發(fā)射射頻電路當(dāng)中,如GD90的天線開關(guān)和cd928的天線開關(guān)電路如圖1-18所示。
在圖1-17,9腳接天線,5、7腳輸出射頻信號到接收機電路,1、11腳的信號來自發(fā)射機功率放大器。
用示波器在天線開關(guān)的控制端可檢測到控制信號的脈沖波形。控制天線開關(guān)的信號來自邏輯電路,同時這些信號也控制發(fā)射機、接收機電路。

二、低噪聲放大器

低噪聲放大器（LNA）被用來將天線收到的微弱的無線蜂窩信號，放大到混頻器所需要的幅度。如果低噪聲放大器損壞,通常會造成手機接收信號差的故障。
低噪聲放大器通常又稱為前置射頻放大器，前置射頻放大器是移動通信接收機最常用的一種小信號放大器，由于此類放大器常用低噪聲器件來實現(xiàn)，故又稱為低噪聲放大器。
在第一級高頻放大電路設(shè)置低噪聲放大器可以改善接收機的總噪聲系數(shù),同時高頻放大器可防止RXVCO信號從天線路徑輻射出去。圖1-18所示的是一般LNA的兩種形式(參見三極管部分)。

雙工濾波器的輸出信號被送人低噪聲放大器放大。Q1、Q2與周邊元件構(gòu)成一低噪聲放大器,這是一個帶負(fù)反饋的共發(fā)射極電路,又是一個寬帶放大器,它用以對微弱的射頻信號進(jìn)行放大并彌補射頻濾波器帶來的插入損耗。在圖1-18中,Q1的發(fā)射極旁路電容C3對該放大器的增益影響很大,它可減小R4對信號的負(fù)反饋影響。該電路中,Q1的直流工作點主要由R1和R2決定,屬固定分壓偏置。在圖1-18中,Q2的直流工作點由R6、R5決定,為集電極反饋偏置,同時R5也是負(fù)反饋元件,C5和R7的作用與圖中的C3、R4一樣。實際上,Q1、Q2電路是一個寬帶高頻小信號放大器。
對這一位置的高頻放大器中的三極管,要求其截止頻率高,放大倍數(shù)大,噪聲系數(shù)小。第一級信號很小,工作點通常設(shè)得比較低,同時加人電流負(fù)反饋,則可以減小噪聲。
前面我們講到的是一些分離元件的低噪聲放大電路。在實際工作中,還常會遇到低噪聲放大電路被集成在一塊芯片中的情況。
諾基亞6110、6150手機的低噪聲放大器就是被集成起來的，它們一個是單頻手機,一個是雙頻手機,但我們也能很容易找到低噪聲放大器的輸人端：一是從天線電路去找,看信號通過交流通道到集成電路的什么端口；另一個較為快速的方法,就是查看集成電路各引腳的標(biāo)號(英文縮寫),如圖1-19所示。

圖1-19是6110手機的射頻處理模塊,N500的25腳上標(biāo)有“LNA IN”的字。.LNA就是低噪聲放大器(I,ow Noise Amplifier)的英文縮寫,IN表示輸入。所以我們斷定N500的25腳線路就是LNA的輸人，同時,也可找到LNA的控制信號端一下26腳，26腳上標(biāo)有“LNA AGC”,LAN表示低噪聲放大器,AGC表示自動增益控制(Auto Gain control)。
在進(jìn)行低噪聲放大電路的查找分析時,應(yīng)注意一個信號——啟動控制信號(RX-ON或RX-EN)。RX-EN是接收機啟動控制信號,TX-EN是發(fā)射機啟動控制信號。從前面的系統(tǒng)知識我們知道,數(shù)字手機由于采用了TDMA技術(shù),故接收機和發(fā)射機不同時工作，RX-EN和TX-EN信號是符合TDMA規(guī)則的脈沖控制信號,當(dāng)RX-EN為高電平時,TX-EN為低電平,接收機工作；當(dāng)RX-EN為低電平時,TX-EN為高電平,發(fā)射機工作。
這一信號通常供給低噪聲放大器的輸入端,以作為低噪聲放大器的偏壓,如cd928中的Q410的基極偏壓,實際上就是來自RX-EN。由于手機集成度越來越高,故在看電路尋找RX-EN時也會有一定的難度。愛立信788手機的RX-ON信號就是送到射頻處理模塊U100的11腳。在諾基亞手機電路中,通?？床坏絉X-ON或RX-EN,它是以另外一種標(biāo)識出現(xiàn)——RXPWR。在低噪聲放大器的輸入端,通常用示波器可測到上述的控制信號,其波形如圖1-20所示。
在觀察接收啟動控制信號時,會發(fā)現(xiàn)其波形在待機狀態(tài)下有一定的規(guī)律：當(dāng)該信號穩(wěn)定時,手機的工作電流通常在80rnA左右；當(dāng)該信號閃爍時,手機的工作電流通常在20_{50mA之間變化；當(dāng)無該信號時,手機工作電流通常在8}12mA之間。

三、混頻電路

混頻電路又叫混頻器（MIX）是利用半導(dǎo)體器件的非線性特性,將兩個或多個信號混合,取其差頻或和頻,得到所需要的頻率信號。在手機電路中,混頻器有兩個輸入信號(一個為輸入信號,另一個為本機振蕩),一個輸出信號（其輸出被稱為中頻IF）。在接收機電路中的混頻器是下變頻器,即混頻器輸出的信號頻率比輸入信號頻率低；在發(fā)射機電路中的混頻器通常用于發(fā)射上變頻,它將發(fā)射中頻信號與UHFVCO(或RXVCO)信號進(jìn)行混頻,得到最終發(fā)射信號。混頻器是超外差接收機的核心電路,如接收機的混頻器出現(xiàn)故障,則無接收中頻輸出,造成手機無接收信號、不能上網(wǎng)等故障。
變頻器的原理方框圖如圖1-21所示。

當(dāng)變頻器的輸出為信號頻率與本振信號之和,且比信號頻率高時,所用的變頻器被稱為上邊帶上變頻。如摩托羅拉8200系列的發(fā)射變頻器,其發(fā)射中頻為88MHz,以60信道為例,本機振蕩信號為814MHz。變頻后得到902MHz的最終發(fā)射信號。
當(dāng)變頻器的輸出信號為信號頻率與本振信號之差,且比信號頻率高時,所用的變頻器被稱為下邊帶上變頻。如諾基亞8110的發(fā)射變頻器,其發(fā)射中頻信號為116 MHz,其本機振蕩信號為1 018MHz(60信道為例)，變頻后得到902MHz的最終發(fā)射信號。
混頻器包括晶體管混頻器、場效應(yīng)管混頻器、肖特基勢壘二極管混頻器以及集成混頻器等。
1） 晶體管混頻器
晶體管混頻器有多種電路形式。其中雙極型晶體管混頻器可在共發(fā)射極電路基礎(chǔ)上構(gòu)成，信號和本振信號由基極輸入,或信號由基極輸人、本振信號由發(fā)射極輸人。兩信號由基極輸人的電路輸入阻抗高,對本振而言,負(fù)載輕。摩托羅拉雙頻手機cd928系列的接收混頻器便為這種混頻器。如圖1-22所示：

2）二極管混頻器
二極管混頻器盡管存在損耗,但其噪聲及雜波輸出比晶體管混頻器要少.諾基亞的GSM手機多采用這種混頻器。如8110的第一接收、發(fā)射混頻器，該混頻器的輸人輸出信號路徑如圖1-23所示(參見8110射頻電路)。

3）集成混頻器
在早期的手機中,有的混頻器單獨使用一個集成組件,如今手機中的混頻器多被集成在一個復(fù)合的射頻處理或中頻處理模塊中。集成混頻器如諾基亞233的接收第一混頻器為集成雙平衡混頻器,它由阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)、濾波器及混頻管等組成,為雙端平衡輸人輸出。

在1-24中,低噪聲放大器輸出的射頻信號,經(jīng)一個平衡—不平衡轉(zhuǎn)換,得到兩個信號從N8的7、8腳輸人；本機振蕩信號則從N8的4、5腳輸人；混頻后得到的中頻信號從N8的1、2腳輸出。

如今,越來越多的手機電路中的混頻單元被集成在上復(fù)合電路中,如諾基亞6110和三星SGH-500的接收混頻器,如圖1-25所示。
要尋找混頻電路就需掌握手機框架結(jié)構(gòu), 在手機接收機電路中,如看到射頻信號與VCO信號輸人到同一個電路,則這個電路應(yīng)是混頻電路(這就要求能辨別RXVCO電路)。同時掌握MIX等英文縮寫(如圖1-25所示),以便于識別電路。參見諾基亞6110、三星SGH-500、諾基亞6150射頻電路。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-503095.html

到了這里，關(guān)于手機接收機的功能電路（1）---天線、低噪放、混頻器的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！