跟我学修手机系列之一
手机电路概览

🏠 首页 《无线电》杂志 2002年 🔗 第1期 🔗 第37页 分类:通信世界 🔗 张兴伟 🔗

写在前面

图1
图1 🔍原图 (567×392)

学习手机维修并不难。

在笔者看来,掌握手机维修技能取决于两个方面:有无良好的焊接技术;是否具备电路分析能力。

从某种角度上说,只要你焊接技术过硬,你就可以“修”手机了。但要进行深层次维修,电路分析是基础,焊接只是一个手段。

我们这里所讲的是与手机维修有关的一些通用知识。讲解的出发点是切实掌握手机维修技能,所以,没有复杂的理论推导;所讲内容只针对移动通信设备,某些内容对于其他电子设备未必适用。

在这些基础知识中,电路结构、单元电路、英文缩写、识图技巧、故障分析是重点。当然,大家不要忘了联系手机电路元件的焊接。

建议大家在学习中,善于联想思考问题,例如:

这个电路在手机中起什么作用?控制它的电路有哪些?

这个电路工作不正常,会导致手机出现什么故障?

这个电路工作不正常,应如何处理?

本系列分为手机电路结构、接收机射频电路、发射机射频电路、频率合成系统、手机电路识别技巧、手机维修分析和面对新机型等几大部分。

在本系列内容的安排上,根据《无线电》杂志和读者的实际情况进行了适当的取舍。本系列所涉及的内容是针对手机的一些通用知识。在刊载本系列的同时,《无线电》还会刊载众多的维修实例。

在开设本系列的同时,我们决定与读者互动交流。读者在学习过程中若有疑问,或需求详细的手机维修技术资料可直接来信(或电子邮件)与《无线电》杂志社通信栏目联系(tele@radio.com.cn)。

手机维修有其特殊的一面,很多相关的维修知识与技巧都是探索出来的。所以,本系列也不一定完善,读者可将自己的想法告诉《无线电》杂志社,我们将在此系列的刊载过程中不断改进。

一部手机通常包含电路板(PCB板)、用户模组(UI)及一些输入、输出部件等。手机的电路分为接收、发射、逻辑音频3大部分。我们讲电路结构,通常是指手机射频电路的结构。下面首先大致了解一下手机的电路结构,具体的单元电路及其功能将在以后的相关内容中详述。

一、接收机电路结构

手机接收机的电路结构有3种:超外差一次变频接收机;超外差二次变频接收机;直接变换的线性接收机。其结构框图分别绘于图1~图3中。

图2
图2 🔍原图 (567×420)
图3
图3 🔍原图 (567×156)

接收机电路包括天线电路(ANT)、低噪声放大器(LNA,Low Noise Amplifier)、混频器(Mixer)、频率合成(SYNTH)、中频放大器(IF Amplifier)及解调电路(Demodulator)和音频处理电路等。从电路结构图看,它与调频收音机的电路结构十分相似。

对超外差一次变频接收机可以这样描述:天线感应到的无线蜂窝信号经天线电路和射频滤波电路进入接收机电路。接收到的信号首先由低噪声放大器进行放大,放大后的信号再经射频滤波后,被送到混频电路。在混频电路中,射频信号与接收VCO信号进行混频,得到接收中频信号。中频信号经中频放大后,在中频处理模块内进行RXI/Q解调,解调所用的参考信号来自接收中频VCO。该信号首先在中频处理电路中被2分频,然后与接收中频信号进行混频,得到67.707kHz的RXI/Q信号。RXI/Q信号在逻辑音频电路中经GMSK解调、去分间插入、解密、信道解码、PCM解码等处理,还原出模拟的话音信号,推动受话器发出声音。MOTOROLA(摩托罗拉)的接收机基本上是超外差一次变频接收机。

与一次变频接收机相比,二次变频接收机多了一个混频器及一个VCO,这个VCO在一些电路中被叫作IFVCO或VHFVCO。诺基亚、爱立信、三星、松下和西门子等手机的接收机电路基本上属于此种电路结构。

对超外差二次变频接收机可以这样描述:天线感应到的无线蜂窝信号经天线电路和射频滤波电路进入接收机电路。接收到的信号首先由低噪声放大器进行放大,放大后的信号再经射频滤波后,被送到混频电路。在混频电路中,射频信号与接收VCO信号进行混频,得到接收第一中频信号。第一中频信号被送到接收第二中频信号,与接收第二本机振荡信号混频,得到接收第二中频。接收第二中频来自VHFVCO电路。接收第二中频信号经中频放大后,在中频处理模块内进行RXI/Q解调,解调所用的参考信号来自接收中频VCO。该信号首先在中频处理电路中被2分频,然后与接收中频信号进行混频,得到67.707kHz的RXI/Q信号。RXI/Q信号在逻辑音频电路中经GMSK解调、去分间插入、解密、信道解码、PCM解码等处理,还原出模拟的话音信号,推动受话器发出声音。

在直接变换电路中,混频电路直接输出了RXI/Q信号。

二、发射机电路结构

发射机电路结构也有3种:带发射变换的发射机;带上变频的发射机;直接调制的发射机。其结构分别如图4~6所示。

在带发射变换的发射机中,其发射流程如下:送话器将话音信号转化为模拟的话音电信号,转化后的信号经PCM编码模块变为数字语音信号,然后在逻辑电路中进行数字语音处理,如信道编码、均衡、加密以及TXI/Q分离等,分离后的TXI/Q信号到发射机中频电路完成I/Q调制,该信号再在发射变换模块里与发射参考中频(RXVCO与TXVCO的差频)进行比较,得到一个包含发送数据的脉动直流信号去控制VCO的工作,得到最终发射信号经功率放大器放大后,由天线发送出去。摩托罗拉328、87、928、L2000;爱立信788;三星600、500等的发射机电路均属这一种。

带上变频的发射机与带发射变换的发射机在TXI/Q调制之前是一样的,其不同之处在于TXI/Q调制后的发射已调信号在一个发射混频器中与RXVCO(或UHFVCO、RFVCO)混频,得到最终发射信号。NOKIA8110、3210、6150等手机的发射机电路属这一种电路。

在带上变频的发射机中,其发射流程如下:送话器将话音信号转化为模拟的话音电信号,转化后的信号经PCM编码模块将其变为数字语音信号,然后在逻辑电路中进行数字语音处理,如信道编码、均衡、加密以及TXI/Q分离等,分离后的TXI/Q信号到发射机中频电路完成I/Q调制。I/Q调制器输出的发射中频在上变频器中与RXVCO信号混频,得到最终发射信号,经功率放大器放大后,由天线发送出去。

在直接调制的发射机中,I/Q调制后得到的已经是最终发射射频信号。

以上对手机的电路结构作了一些概括的介绍,下一期我们将详细地讲述手机的接收电路。

(张兴伟)