手机射频基本原理.docx

手机射频基本原理.docx

《手机射频基本原理.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《手机射频基本原理.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

手机射频基本原理

BTX培训文档

手机射频基本原理及生产使用手册

简介：

本文对目前公司所做的GSM以及CDMA手机的射频部分原理做了简单介绍，着重于生产所用的校准终测软件的使用，常见问题的分析与解决。

阅读本文的时候还可参考另外一篇《G+C项目产线使用手册》。

具体的CDMA错误代码还可参考《AMTS_Calibration_Error_Codes_and_Troubleshooting_7_U》

一.GSM：

1．基本通信架构示意图

参考时钟信号

APC

注：

蓝色字体框仅起到标识作用，不代表实际器件；

2．射频部分工作原理简述：

A．发射通路（TX）

基带送过来的IQ信号进入收发芯片（MT6129）以后进行上变频，将基带信号调制到射频信号，MT6129将此射频信号送出，经过匹配进入PA（SKY77318），放大以后经过匹配到达天线开关（LMSP33AA_695），直接进入RF测试座——天线这一条道路，发射出去。

在发射通路中，由PA对射频信号进行放大，具体放大到多少，取决于APC的电平，APC是给PA提供偏置电压以控制其放大倍数的，由基带进行控制。

天线开关是对通路收发进行控制的器件，发射与接收通路不是同时打开的，由HB_LX以及LB_LX进行时序的控制，打开或者关闭发射以及接收通路。

B．接收通路（RX）

天线接收到空间的GSM信号，通过RF测试座以后进入天线开关，经过匹配进入接收声表面滤波器（RXSAW），进行滤波并且分成差分信号以后，进入收发芯片（MT6129），进行解调，下变频以后形成接收IQ信号，送到基带进行下一步处理。

C．时钟电路

GSM的参考时钟由一颗26MHz的晶振提供，26MHz信号进入收发芯片以后，会经由内部的buffer再送到基带。

3．ATE常用测试项的选择以及说明：

在ATE

项目中，会有如下界面：

下面做个简单说明：

在下半部分的图面里，是对配置文件的选择：

TestSetupFileLocation（Setupfile）――选择setup文件，这是最先进行选择的；

NVRAMDatebasefile――选择手机的database文件，建议选择与版本对应的database（每编译一次版本，都会生成对应的database文件）

ConfigFileLocation（CFGfile）――选择配置文件；

CalibrationFileLocation（inifile）――选择校准用的初始化文件；

TestReportLocation――选择终测产生的log文件存放目录；

ReportDatabaseLocation――选择校准产生的log文件；

Stopcondition――建议勾选，这样一旦有某个项目校准失败，ATE就会停下来；

AddCalStatus――必须勾选，否则校准标识位不会被写入；

FastPowerMeasurement――不要勾选，否则容易引起错误代码为206的问题；

其他选项根据需要进行勾选；

Band菜单：

选择GSM900Cal以及DCSCal，表示进行这两个频段的校准；

RX菜单：

选择AFCCal表示进行自动频率校准，选择PathlossCalibration表示进行接收通路损耗分段补偿校准；

TX菜单：

选择SKYAPCDC表示对PA的直流偏置电压进行校准，选择SKY（328/318）表示对PA类型进行选择，选择APCCheck表示对基准信道的各个功率等级的发射功率进行检测；

Battery/ADC菜单：

选择ADCCal/PSUCtrl，表示对电源进行程控，并且进行电池校准；

这两个菜单不需要进行勾选；

勾选GSM900以及DCS表示会对这两个频段进行终测；

4．经常出现的校准问题分析：

AFCCalibrationFail=501

手机AFC（自动频率控制）校准失败。

现在GSM的AFC校准是通过接收来进行的，如果AFC校不过去，很大的可能是接收通路出了问题，有几种情况：

a.接收通路不通（可能性较大），检查天线开关、接收SAW、RF测试座方向是否正确，各个器件焊接是否良好，有没有器件漏贴（包括阻容），整个接收通路焊接情况是否良好；

b.检查26MHz晶振方向是否正确，焊接情况是否良好；

PathlossCalibrationFail=502

接收通路补偿校准失败，超出了限定值，一般来说是接收通路性能比较差，有以下几种可能：

a.首先要确认接收SAW是否用对了物料（一般用松下的，murata的也可以，如果是900/1800合成SAW，那么EPCOS的会很差），方向是否正确，焊接情况是否良好；

b.接收通路的器件是否焊接良好，天线开关、RF测试座以及阻容器件是否焊接良好；

c.射频测试线是否松动；

APCCalibrationFail=503

APC（自动功率控制）校准失败，有几种可能：

a.PA焊接不良；

b.天线开关焊接不良，或者天线开关本身有问题，导致另外一个频段的功率出不来；

建议将发射通路都检查一下，有没有虚焊情况；

ADCCalibrationFail=505

自动电压校准失败，有可能是贴的0.22ohm的电阻精度不够，或者焊接不良，可以参看校准值，有必要的话可以适当修改配置文件，找到CFG文件中的下列代码：

[ADCtable]

ADC_V1=3400

ADC_V2=4200

NORMAL_VOLTAGE=3900

CURRENT_LIMIT=2000

MAX_BATTERY_ADC_SLOPE=5550.0

MIN_BATTERY_ADC_SLOPE=5250.0

可以适当增大MAX_BATTERY_ADC_SLOPE=5550.0的数值，但是建议不要超过6000；

METAAPP_RF_SELECT_BAND_FAIL=206

这项错误比较复杂，一般可以先看一下单独校准GSM900以及DCS1800是否有问题，如果有问题，则有可能是发射通路焊接不良，可以看看分别对应的器件有没有虚焊，还有就是天线开关以及相关选择信号的阻容焊接是否良好，天线开关本身是否有问题，可以更换进行试验。

如果分别校准能够通过，那么看看ATE的

中，是否勾选了FastPowerMeasurement，必须去处这个选项。

5．非信令工具META的简单使用

选择正确的META工具（我们一般使用5.5.0版本），出现下列界面，注意选择正确的串口号，工具项选择RFtool：

将手机连上串口线，开机，META显示下列界面：

此时的界面可以用于接收性能的分析：

BAND菜单：

可以选择测试频段；

ARFCN菜单：

可以选择测试信道；

其他的一般不需要改动。

将GSM的测试座与综测仪相连，使综测仪处于20信道，发射一定的功率值（比如－85dBm），按下Start，显示栏出现如下界面：

如果Ant.Power最后一行显示值与综测仪发射值基本相符，则说明接收通路没有问题，类似的，我们可以来测试其他信道以及其他频段；

发射功能的使用：

在菜单标签中选择TXlevelandprofile选项，出现如下界面：

选择GMSKLevelandRampsetting…，出现如下界面：

点击Uploadfromflash，使得database里面的数值写进去，此时是GSM900频段，几个重要菜单介绍如下：

TSC菜单可以选择发射时隙，ARFCN菜单可以选择发射信道，PCL表示功率等级，每个PCL对应的PCLDAC代表对应的PA偏置电压值，如果要选择20信道、PCL5的功率发射，则先将综测仪选择到接收机模式，选择GSM900频段20信道，在META中点击PCL5――

，然后点击Start，如果这个时候综测仪上侦测到功率大致为33dBm，则说明发射通路正常，类似的我们可以其他信道以及其他频段的发射通路性能。

关于综测仪用于非信令的测试，8960与CMU200是有些不同的，具体细节可以在实际使用中掌握。

二．CDMA

1．CDMA基本通信架构示意图

TXIQ

注：

蓝色字体框仅起到标识作用，不代表实际器件；

2．射频部分工作原理简述：

A．发射通路（TX）

基带的发射IQ信号（TXIQ）进入收发芯片（GRF6401）以后进行上变频，将基带信号调制到射频信号，内部的放大器将射频信号放大（控制内部放大器增益的就是TX_AGC_ADJ_C），出GRF6401的是差分信号，经过匹配进入TXSAW，进行滤波并且将差分信号合成一路信号，然后进入PA（WS1103），PA将信号再次放大。

PA有两种工作状态――低增益和高增益，由PA的pin3的电压信号进行控制，高电平是低增益，低电平是高增益。

PA输出的是已经放大的射频信号，进入耦合器，分为两路，一路直接进入双工器――RF测试座——天线这一条道路，发射出去；另外一路衰减15～20dB以后进入检波器，将功率转变为电压信号，然后进入基带进行判断功率是否符合要求，调节TX_AGC_ADJ_C大小，使得发射功率更为精准。

B．接收通路（RX）

天线接收到空间的CDMA信号，通过RF测试座以后进入双工器，再进入低噪声放大器（LNA），将这个微弱信号放大以后通过匹配进入接收声表面滤波器（RXSAW），进行滤波并且分成差分信号以后，进入收发芯片（GRF6401），进行解调，下变频以后形成接收IQ信号（RXIQ），送到基带进行下一步处理。

C．参考时钟电路

CDMA的参考时钟信号由一颗19.2MHz晶振提供。

3．AMTS常用测试以及测试项的说明：

A．测试项目：

在AMTS的校准项目里面有如下界面：

下面对校准项目作简单说明：

USCELLRxAGCBaseline

CDMA800频段基准信道接收增益校准；

USCELLRxAGCFrequencyChannelAdjustment

CDMA800频段接收信道分段补偿校准；

USCELLTxAGCBaseline

CDMA800频段基准信道发射增益校准；

USCELLTxAGCFrequencyChannelAdjustment

CDMA800频段接收信道分段补偿校准；

USCELLTxAGCMaxPowerLimitFrequencyAdjustment

CDMA800频段发射信道最大功率分段补偿校准；

USCELLTxAGCClosedLoopRFPowerMeasurement

CDMA800频段基准信道发射负反馈功率校准；

USCELLTxAGCClosedLoopFrequencyChannelAdjustment

CDMA800频段发射信道负反馈功率分段补偿校准；

在单C项目里面，还会有一项：

BatteryMeasurementCalibration

电池校准

如果是G＋C项目，则不需要电池校准。

B．测试项目：

在AMTS的测试项目里面有如下界面：

下面对测试项目作简单说明：

DemodulationofForwardFundamentalChannelwithAWGN：

高斯加性白噪声下前向信道解调能力测试（此项一般不要勾选，耗时较长）

ReceiverSensitivityandDynamicRange

接收灵敏度以及接收动态范围测试

WaveformQualityandFrequencyAccuracy

波形质量以及频率稳定度测试

RangeofOpenLoopOutputPower

开环输出功率测试

RangeofClosedLoopOutputPowerConrorl

闭环输出功率控制范围

MaximumRFOutputPower

最大输出功率

MinimumControlledOutputPower

最小可控输出功率

4．常见错误代码原因分析以及解决：

简单介绍一下常见的错误：

2001PowerUpCurrentLowLimtError：

2004PowerUpCurrentHighLimtError：

这两种错误表现为手机的工作电流超出了配置文件中的限制，找到Default.ini文件中的[HANDSETSTARTUPPARA]，代码如下：

[HANDSETSTARTUPPARA]

HandsetSteadyTime=10000

CaliModeStandbyTime=2000

HandsetMinCurrent=0

HandsetMaxCurrent=1000

HandsetMinCurrent与HandsetMaxCurrent分别表示允许手机的最小和最大电流；

2202CDMA_RxAGCBaselineResultLinearityError：

2202的错误说明基准信道在接收校准的时候，接收机增益的变化线性度不够好，个人理解作接收机校准时，基站发出的信号是逐步变化的（－95，－85，－76…），手机的接收机增益（转化为PDM值）也会随之变化，但是这些PDM值线性度不够好，可能是接收通路受到了干扰，可以检查屏蔽罩是否盖好等等，也有可能是误测；

2204CDMA_TxAGCBaselineParameterError：

2204的错误表明CDMA基准信道的功率校准，在PDM值已经超过限定的情况下仍然不能得到期望的功率，即发射功率小，有两种表现：

a.发射功率没有达到-55dBm，即没有功率发出来，验证步骤如下（按照可能性大小排列先后顺序）：

PA焊接是否良好----发射通路上的器件（阻容，发射SAW，耦合器，双工器，射频测试座）方向是否正确，是否虚焊----各路供电是否良好，尤其需要注意的是PA的Pin3以及Pin4，应该都是高电平，PMU出来的VTX_C与VTXPLL_C是否是高点平，PMU是否虚焊----GRF6401是否虚焊，有没有功率出来给到PA----CDMA基带芯片CBP5.1是否虚焊，是否有正确的IQ信号给到GRF6401；

b.小功率能够校准通过，大功率校准失败：

这种情况可能是PA虚焊，表现为电流已经达到500～600mA，功率却还是不能达到23dBm以上；

另外也有可能是PA的Pin3以及Pin4供电情况不准确，在高功率的时候，Pin3应该是低电平，Pin4应该是高电平，这种情况比较少见；

2212CDMA_RxAGCBaselineBoundsError

接收通路校准失败，可以检查LNA，接收SAW，双工器的方向是否准确，有没有虚焊，有没有器件漏贴；如果没有问题，检查LNA的供电是否正确，还有就是PMU是否虚焊，VRX_C的电压是否供出；

2217CDMA_TxAGCClosedRFPowerBoundsError

功率控制校准失败，检查耦合回路有没有缺件，检波管方向是否正确，是否虚焊，周边器件是否虚焊；

2214CDMA_RxAGCFreqboundsError

接收增益分段补偿校准失败一般是由于某些信道受到了干扰，建议这个时候将log文件传到研发部门，更改default文件；

25004Communicationloopbackerror

这个错误表示串口连接错误，一般来说与射频部分没有什么关系。

首先检查串口线是否连接好，用ETS看看CDMA模块能否跑起来，如果跑不起来，那可能基带的器件贴片不良，也有可能是烧片有问题。

如果ETS能够进去，可以尝试手动进入校准模式，然后进行校准。

这种情况一般是由于软件版本中CDMA模块开启较慢导致的，在Default.ini文件中找到[HANDSETSTARTUPPARA]，代码如下：

[HANDSETSTARTUPPARA]

HandsetSteadyTime=10000

CaliModeStandbyTime=2000

HandsetMinCurrent=0

HandsetMaxCurrent=1000

可以适当增大HandsetSteadyTime以及CaliModeStandbyTime；