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1、GSM手機(jī)RF工作原理Outline匹配網(wǎng)絡(luò)(Matching)收發(fā)雙工器(Diplexer)聲表面波濾波器(SAW)平衡網(wǎng)絡(luò)(Balance)鎖相環(huán)(PLL)收發(fā)器(Transceiver)衰減網(wǎng)絡(luò)(Attenuation)功率控制環(huán)路(APC)濾波網(wǎng)絡(luò)(Filter)其它2021/9/152RFDBTEL匹配網(wǎng)絡(luò)(Matching)匹配的定義:后級輸入阻抗與前級輸出阻抗共扼匹配網(wǎng)絡(luò)的類型:L型T型Π型2021/9/153RFDBTEL聲表面濾波器(SAW)在手機(jī)中,接受信號從天線開關(guān)到接收處理電路之間采用聲表面濾波器(SAW)聲表面濾波器(SAW)可
2、以提供較寬的通頻帶、較低的損耗,此外有的SAW器件還集成有將非平衡信號轉(zhuǎn)換為平衡信號的功能。SAW的濾波特性詳見SAWDataSheetlc03clc66e返回2021/9/157RFDBTEL平衡網(wǎng)絡(luò)(Balance)Balance電路構(gòu)成:UI分別經(jīng)過低通、高通得到反相的UO1、UO2LCCLUIUO1UO2RdiffRsRsRs:特性阻抗Rdiff:輸入阻抗2021/9/158RFDBTEL由計(jì)算可知UO1、UO2始終有180度相差(Differential)適合在Balance系統(tǒng)上傳輸。L、C的取值要求:f:系統(tǒng)中心頻率Rs:特性阻抗Rdiff
3、:輸入阻抗該電路可能集成于SAW中2021/9/159RFDBTEL差模、共模在Balance系統(tǒng)上的傳輸差模(DifferentialMode)ABB的傳輸量為A的一半共模(CommonMode)I/PO/PI/PO/PI/PO/PC返回2021/9/1510RFDBTEL鎖相環(huán)(PLL)鎖相環(huán)應(yīng)用于濾波、頻率綜合、調(diào)制解調(diào)、信號與檢測等多個(gè)方面。鎖相環(huán)四個(gè)基本構(gòu)成元素基本構(gòu)成電路分析鎖相環(huán)在手機(jī)中應(yīng)用舉例2021/9/1511RFDBTEL鎖相環(huán)四個(gè)基本構(gòu)成元素鑒相器(PD)鑒頻器(FD)鑒相鑒頻(PFD):PD/FD/PFD是一個(gè)相位/頻率比較裝置
4、,用來檢測輸入信號與反饋信號之間的相位/頻率差環(huán)路濾波器LoopFilter(LP):LP一般為N階低通濾波器電壓控制振蕩器(VCO):VCO是一個(gè)電壓--頻率變換裝置,輸出振蕩頻率應(yīng)隨輸入控制電壓線性地變化參考信號源(Referencesignalsource):參考信號源提供與反饋信號鑒相鑒頻用的對比輸入信號2021/9/1512RFDBTELPLLBlockDiagram返回2021/9/1513RFDBTEL基本構(gòu)成電路分析鑒相器(PhaseDetector)電荷泵——環(huán)路低通濾波器(ChargePump——LoopFilter)壓控振蕩器(Vo
5、ltageControlledOscillator)分頻器(DIV)2021/9/1514RFDBTEL鑒相器(PhaseDetector)鑒相器的主要作用:檢測輸入信號與反饋信號之間的相位差。鑒相器的數(shù)學(xué)模型:返回Kdsin()+θ1(t)θv(t)θe(t)=θ1(t)-θv(t)Vd(t)=Kdsinθe(t)鑒相器的數(shù)學(xué)模型2021/9/1515RFDBTEL電荷泵——環(huán)路低通濾波器(ChargePump——LoopFilter)電荷泵的的作用主要是:給鎖相環(huán)路提供理想恒定的電流源,保持良好的線性關(guān)系,使得頻率范圍易于控制環(huán)路低通濾波器(LPF)
6、由PFD的輸出信號需經(jīng)過低通濾波器再去控制VCO。一般采用電阻、電容構(gòu)成積分形式的低通濾波器,它可以為單階或多階濾波器。它的通頻帶由電阻、電容參數(shù)決定,它的截止速度取決于其階數(shù)。2021/9/1516RFDBTEL環(huán)路低通濾波器(LowPassFilter)phasedetectorRzCzCpVCOR4C4ToimportantthetransientcharacteristicsTheloopcantrackbetterachangeininputfrequencyTofurtherreducethephasenoiseofthechargepump
7、2021/9/1517RFDBTEL環(huán)路低通濾波器的應(yīng)用舉例返回2021/9/1518RFDBTEL壓控振蕩器(VoltageControlledOscillator)壓控振蕩器一般是由變?nèi)荻O管為主構(gòu)成的諧振回路:諧振回路的中心頻率由其回路的等效L、C特性決定:變?nèi)荻O管的等效電容量由加在其兩端的電壓控制,這樣通過電壓的變化就能轉(zhuǎn)換成回路諧振頻率的變化,就構(gòu)成了壓控振蕩器VCO。2021/9/1519RFDBTEL分頻器(DIV)鎖相環(huán)通常用于N倍參考頻率的發(fā)生器:其中N為分頻比,它由環(huán)路中分頻器DIV提供參見《分頻器》返回2021/9/1520RF
8、DBTEL鎖相環(huán)在手機(jī)中應(yīng)用舉例RX(接收)頻率合成器2021/9/1521RF