三、发射变换电路
1.电路组成
在所有带发射变换的发射机中,发射变换的电路结构都如图1所示。所不同的只是它们的具体电路形式。

从图1所示的发射变换电路结构示意图可知,发射变换中有一个混频电路。该混频电路也是将RXVCO与TXVCO信号进行混频,取其差频,得到另一个发射中频信号。该信号被送到鉴相器中与发射I/Q调制电路输出的已调中频信号进行比较,得到包含发送数据的脉动直流控制信号。
发射变换中的鉴相器对两个信号进行相位比较,得到一个直流控制信号。鉴相器输出的控制信号就是要控制TXV-CO电路产生的信号随发射已调中频信号的变化而变化。
发射变换电路通常存在于摩托罗拉、爱立信、松下、三星等GSM发射机电路中。
在识别发射变换电路时,电路中的英文缩写对我们很重要。通过英文缩写可以确定发射变换电路。如“CP-TX”、“TX-CP”、“TLCPO”等都是发射变换中鉴相器的输出端。
2.检查发射变换电路
若手机的发射变换电路是一个独立的电路,检修时应注意如下方面:
发射已调中频是否到发射变换电路;射频VCO(RXVCO)信号是否到达发射变换电路;TXVCO信号返回到发射变换电路的线路是否良好;发射变换电路输出的脉动直流信号是否正常。
若整个发射变换电路被包含在一个复合射频模块内,比如三星SGH600手机,检修时主要检查发射变换电路输出的脉动直流信号。
若发射变换电路中发射参考中频的产生和鉴相分别在不同的模块中,检修时应注意检查发射参考中频信号是否良好,检查发射变换电路输出的脉动直流信号是否良好。
(2) 快速判断发射变换是否工作正常用示波器来检查判断发射变换电路工作是最简便、最快速的。用示波器检查时,将示波器设置为DC输入,在测试过程中注意调节幅度、扫描以使显示清楚。

用示波器检查的重点是发射变换中鉴相器输出的直流控制信号。
检测发射变换电路输出的控制信号时,既可在TXVCO的信道控制端口检测,也可在变换电路的输出端检测。若发射变换由一个专门的集成电路组成,则电路中可能还会有一些控制信号,如摩托罗拉的发射变换模块中的DM-CS控制信号。
不论发射变换的构成如何,进行快速判断时都是通过对鉴相器输出的直流信号进行检测来分析判断的。
鉴相器输出的这个直流电压除了随数据信号的变化而变化外,还随手机工作的信道变化而变化。当发射机处于测试状态并通过测试指令改变发射机的工作信道时,用示波器可检测到这种变化。
图2(A)所示的是西门子3508手机工作在GSM的1信道时,示波器所检测到的发射变换电路输出的控制信号。图2(B)所示的是西门子3508手机工作在GSM的124信道时,示波器所检测到的发射变换电路输出的控制信号。
可以看出,控制信号的电压幅度是随信道的变化而变化的。当从低信道向高信道转换时,控制信号电压增大。
对于大多数的维修人员来说,无法使用厂家的测试程序,只能在待机状态下检测。
若设备的接收机是正常工作的,则开机后30s内,逻辑电路会控制发射机启动,将自身的信息传输到基站。所以,可以将示波器的探头放在TXVCO的控制端,在开机30s内来检测这个控制信号。但这个工作时间非常短暂,所以应注意观察。
若能检测到脉冲控制信号,说明发射变换电路是基本工作正常的。否则,应检查发射变换电路。
图3所示的就是用示波器检测到的开机30s内的控制信号的连续波形图。

(3) 用频谱分析仪检测发射变换电路
频谱分析仪被用来检查输入到发射变换电路的发射已调中频信号、发射VCO信号、RXVCO信号,但主要是用来检测发射中频信号。设置频谱分析仪的中心频率时,需根据检测点的信号而定。
以图4所示的摩托罗拉GSM328的发射变换电路为例。
若用示波器在变容二极管CR300的负极检测到控制信号,可用频谱分析仪来检测U300的④脚有无108MHz的信号。若无,检查I/Q调制电路。
用频谱分析仪检查U300的①脚有无794.4MHz的RXVCO信号,若无,检查U300的①脚到RXVCO之间的线路。
用频谱分析仪检查U300的有无TXVCO信号,若无,检查与TXVCO电路之间的线路。图4所示的是用频谱分析仪检查该发射变换电路的示意图。
(4) 用万用表检测发射变换电路
万用表的电压挡可用来检测发射变换电路中的一些直流信号及其电路元件。
需注意的是,万用表通常用来检查发射变换电路输出的控制发射VCO的脉动直流信号的有无。由于输出的脉动直流信号并不是一个连续的信号,万用表所反映出来的并不是真正的控制信号的电压值,但可以作为参考。以西门子3508手机的发射VCO的控制信号为例,在待机状态下,它在0.28~0.39V之间变化。
四、发射VCO
1. TXVCO组件
不论是参考振荡组件还是RXVCO组件,或是TXVCO组件,都是VCO组件。所以,对于TXVCO来说,可以参考RXVCO和参考振荡的相关知识,这里不进行过多的描述。图5所示的是一个GSM手机的TXVCO组件。该VCO可工作在GSM和DCS两种模式下。
在实际手机电路中,不论是单频手机还是双频手机,TXVCO电路多采用集成组件。这些TXVCO组件通常都有一些明显的特点。比如图5所示的TXVCO组件,上面有“902M”和“1747”的字样。从GSM手机的接收发射信号频率范围来分析,可以知道902在900MHz频段的发射机信号范围内;1747在1800MHz频段的发射机信号范围内。因此,可以确定该VCO是一个双频发射VCO组件。
只要熟练掌握电路结构和发射变换、发射VCO的相关知识,从这个TXVCO组件就可以分析很多问题。关于TXVCO组件的端口判断、检测等都可参照RXVCO结合发射变换的知识进行。
2. 识别TXVCO电路
首先应该明白的是,TXVCO电路只出现在带发射变换电路的发射机电路中。TXVCO电路有集成的,也有分立元件的。在进行判断时,电路中的英文缩写和电路结构的知识是最有用的。
如图6 所示的是摩托罗拉V2288手机的TXVCO电路。从图中我们可以看到“DCS-TX-VCO”和“GSM-TX-VCO”,这两个标注已经很明显地告诉我们,这就是TXVCO电路。且这两条信号线分别接在模块U301的“SW”端口上,SW是英文Switch的缩写,加之V2288是一个双频手机,所以,可以确定这两个端口是TXVCO的频段切换控制端。从U301的⑥脚标注“VC”来看,可以确定该端口也是TXVCO的控制端,只不过它是进行信道切换控制及TXVCO频率控制的,该端口相当于分立元件TXVCO电路中变容二极管的负极。
当然,我们查找TXVCO电路不只是以上所述的一点,在实际工作中,还需多方面注意,结合发射变换电路一起查找,相辅相成,那么,查找发射变换电路和TXVCO电路就会更快捷。
3.检查TXVCO电路
对于单频手机中的发射VCO电路,检测时主要应注意发射VCO的输出和发射VCO的信道控制信号。
对于双频手机中的发射VCO电路,检测时主要应注意发射VCO的输出、发射VCO的信道控制和发射VCO的频段切换控制。
(1) 快速判断TXVCO电路是否工作
要判断TXVCO电路是否工作是非常容易的。用频谱分析仪进行感应检测即可。方法如下:
● 若故障机是GSM手机,设置频谱分析仪的中心频率为902MHz,扫描宽度为2。若故障机是CDMA手机,设置频谱分析仪的中心频率为836MHz,扫描宽度为2或5。
● 用一裸露金属线(或屏蔽性比较差的射频电缆)连接到频谱分析仪的输入端,将电缆靠近TXVCO电路。
● 给故障机键入“112”,按发射键启动发射机。
若在频谱分析仪上能看到射频信号,说明TXVCO电路在工作。若看不到射频信号,说明TXVCO电路没有工作。
不论发射机的电路结构如何,所有GSM手机的TXVCO电路输出的最终发射信号与发射上变频电路输出的最终发射信号频谱都一样。CDMA手机也是如此。
图7所示的是GSM手机的最终发射信号频谱图;图8所示的则是CDMA手机的最终发射信号频谱图。
所不同的是,对于GSM手机来说,手机建立通话后,不论通话的人是否在讲话,发射信号的频谱都如图7所示。
而CDMA手机则不同。当CDMA手机建立通话后,通话人在不停地讲话,和通话人处于停顿、没有讲话几种情况下的发射信号频谱分别如图8所示。
(2) 用示波器检测发射VCO电路
将示波器设置为DC输入,在测试过程中注意调节幅度和扫描,以使示波器屏幕显示清楚。
示波器在发射VCO电路检修中真正的运用是检查发射VCO电路的信道控制信,检查发射VCO的工作电源等。图9所示的是示波器检测发射VCO的示意图。
在检测发射VCO的工作电源时,没有特别需要注意的。一般将示波器设置为DC输入,幅度调节旋钮设置为1V即可。
而检测发射VCO的信道控制信号时,则需注意。这方面可参照前面发射变换电路部分的检测进行。
在工作状态下,发射VCO的信道控制信号和电源信号都是脉冲信号。而发射VCO的频段信号则只能是高电平或低电平。
用示波器检测TXVCO电路时,若不能让故障机进入测试状态,则开机后的20~30s这个时间段是最佳的检测时机。
(张兴伟)
