诺基亚N96手机射频电路原理分析
1.接收射频电路原理
诺基亚BB5系列N96手机射频电路相对比较复杂,它包括了两个重要的网络:GSM和WCD-MA网络。下面先讲解诺基亚BB5系列N96手机CSM射频电路原理。
(1)GSM接收射频电路原理解析
诺基亚N96手机接收与发射分别采用了不同的射频芯片:N7505(射频JC.型号为AH-NEUS204A)、N7520(天线开关及GSM功放lC,型号为RF9283E4.2,二合一集成)、N7590(射频供电IC,型号为LM3206TLX_NOPB)。
要分析手机的接收射频电路原理,必须先找到手机的天线位置,通常天线的符号都是用ANT英文表示。仔细查看下图的左上边有标示:
X7401(HICHBANDANT)、X7402(LOWBANDANT).都有一个ANT,就是手机射频高频段天线和低频段天线之意(为了缩小篇幅和方便理解,图19是经浓缩整理后CSM接收电路原理图),说明这里就是我们要找到的起点。但找到起点,我们又该如何进行分析呢?
“顺藤摸瓜”,可找到天线接口X7401、X7402分别经过27402、27403、27405、L7400、C7401、C7420、X7400(容易损坏,可以短接)、R7560(可短接)后连接到序号为N7520的(3)脚上,并且在此脚标示有一个ANT.说明它正是天线信号的输入脚,同时也说明N7520正是本机的天线开关。、天线开关主要用于完成手机接收和发射转换的开关。开关(21)脚输入的信号从N7520的(16)、(17)、(18)等脚(RX2~RX4)输出。
从(18)脚输出的CSMRXN7505射频IC信号经带通滤波器27504后,送到接收射频lCN7505的A8脚、A9脚,在射频lCN7505的A8脚、A9脚分别标示有INP_900和INN_900,这表示输入900MHz频段信号,其接收频率为925MHz~960MHz的高频载波信号;同理,1800/1900M频段接收信号也是通过桐同的天线接口、相关耦台元件后送到N7520天线开关(21)脚,然后分别从其(16)脚、(17)脚输出,经带通滤波器27501后,分四路从N7505的A4、A5、A6、A7等脚输入。从天线开关输入到射频lC的接收信号,首先必须经过高放、下变频(混频)、解调电路后,从射频ICN7505的K4脚、M4脚、lA脚、L5脚输出接收基带RXIQ信号,如下图所示。当然,射频lCN7505内部已全部集成了高放、下变频(混频)、解调等相关的电路。
诺基亚N96射频电路的大部分功能均集成在射频lCN7505内部,非常简洁,这就给我们维修射频电路故障带来“福音”,比如对于信号弱或无信号故障,只需更换N7505即可排除90%故障。
N7505内部的分频器(程控分频器)是受CPU控制的,其L6脚、M5脚、K5脚、M6脚分别为接收射频数据信号RFBUSDAT、接收射频时钟信号RFBUSCLK、接收射频启动信号RFBUSENA、接收射频复位信号RXRESETX等均来自于CPU。
从射频lC的N7505的K4脚、M4脚、lA脚、L5脚输出的接收基带IQ信号,送到CPUD2800左中间的K18脚、K19脚、L19脚、L18脚,输入CPU的信号必须先进行模数(A/D)转换电路转换成数据IQ信号,然后再进行信道解码、解密、去交织处理后变成语音数据信号。从CPU的J15脚、C19脚送至电源lC的B4、A4引脚,首先经过语音解码、解密、D/A转换电路后,转变成模拟听筒语音信号,再经过音频放大电路,从电源lC的C2、D3脚输出听筒信号:经过滤波电容C2101和C2102摅波、耦合器L2100耦合、保护压敏电阻R2110、R2111、C5400和C5401滤波、滑动接口X5400后送到听筒,还原出对方的声音信号,完成手机从天线到听筒电路的整个接收过程(GSM网络接收信号处理全过程)。
(2)WCDMA接收射频电路原理
WCDMA全名是WidebandCode-DivisionMultipleACCess,中文译名为“宽带分码多工存取”.WCDMA源于欧洲和日本几种技术的融合。WCDMA采用直扩(MC)模式,载波带宽为5MHz.数据传送可达到每秒2Mbit(室内)及384Kbps(移动空间)。它采用MCFDD双工模式,与2G和CSM网络有良好的兼容性和互操作性。
其优势在于CSM的广泛采用能为其升级带来方便,因此,倍受各大厂商的青睐。WCDMA采用最新的异步传输模式(ATM)微信元传输协议,能够允许在~条线路上传送更多的语音呼叫,呼叫数由现在的30个提高到300个,在人口密集的地区线路将不再容易堵塞。另外.WCDMA还采用了自适应天线和微小区技术,大大地提高了系统的容量。
WCDMA和CDMA其实是两个完全不同的概念,WCDMA是平时我们说的3C的一个网络标准。
3C是英文3rd Generation的缩写,指第三代移动通信技术。相对第一代模拟制式手机(1G)和第二代GSM、TDMA等数字手机(2C),第三代手机是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。为了提供这种服务,无线网络必须能够支持不同的数据传输速度,也就是说在室内、室外和行车的环境中能分别支持至少2Mbps(兆字节/秒)、384kbps(干字节/秒)以及144kbps的传输速度。
WCDMA网与GSM网射频不同,不过其射频电路原理却基本相同。在N96手机的接收电路中,仍与GSM共用天线接口、天线开关N7520和射频lC N7505.即其高放及其混频电路也全部集成在与GSM同一个射频lC里边,下面我们来具体分析它的工作原理。
N96手机的WCDMA接收电路原理如下图所示,该电路有高、低两个接收频段。
第一,高频段信号接收流程:WCDMA高频段信号从天线接收下来,经天线接口X7401、27402、C7401、C7420、X7400(容易损坏,可以短接)、耦合电阻R7560(如果开路,可以短接处理)后,送到天线开关N7520(也称为双工滤波器)的(21)脚。经开关切换后从其(19)脚输出,直接经过高频双工回路器27541、耦合器T7580后,从T7580的(3)、(4)脚输出,经过L7593、L7594滤波后分别送到射频lC N7505的A2脚、A3脚。同样在射频IC里边进行高频放大,然后从射频IC的CI脚、Bl脚输出,经27580带通滤波器(该滤波器频率为2140MHz,只能让2140MHz信号通过),滤波后又回到射频lC的Dl脚、El脚。高频段混频后的信号经过解调电路,然后输出接收基带IQ信号送到CPU D2800处理,再送到电源lC N2200完成音频处理及其放大后送到听筒,完成WCDMA网信号高频段接收的整个过程。
第二,低频段信号接收流程:WCDMA低频段信号从天线接收下来,经天线接口X7402、27403、27405、L7400、C7420、X7400(容易损坏,可以短接)、耦合电阻R7560(如果开路,可以短接处理)后,同样送到天线开关N7520(也称为双工滤波器)的(21)脚输入,经开关切换后输出,从其(13)脚输出,直接经过高频双工回路器27540后,分别送到射频ICN7505的Al0脚、All脚。同样在射频IC里边进行放大、混频、解调等电路,输出接收基带IQ信号送到CPUD2800处理,然后再送到电源lCN2200完成音频处理及其放大后送到听筒,完成WCD:MA网信号低频段接收的整个过程。
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