手机射频基本原理.docx

1、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

2、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（RX SAW），进行滤波并且分成差

3、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。3ATE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：Test Setup File Location（Setup file）选择setup文件，这是最先进行选择的；NVRAM Datebase file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d

4、atabase文件）Config File Location（CFG file）选择配置文件；Calibration File Location（ini file）选择校准用的初始化文件；Test Report Location选择终测产生的log文件存放目录；Report Database Location选择校准产生的log文件；Stop condition建议勾选，这样一旦有某个项目校准失败，ATE就会停下来；Add Cal Status必须勾选，否则校准标识位不会被写入；Fast Power Measurement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；

5、Band菜单：选择GSM900 Cal以及DCS Cal，表示进行这两个频段的校准；RX菜单：选择AFC Cal表示进行自动频率校准，选择Pathloss Calibration表示进行接收通路损耗分段补偿校准；TX菜单：选择SKY APCDC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APC Check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ADC Cal/PSU Ctrl，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

6、问题分析：AFC Calibration Fail = 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；Pathloss Calibration Fail = 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

7、（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；APC Calibration Fail = 503APC（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；ADC Calibration Fail = 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

8、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：ADC tableADC_V1 = 3400ADC_V2 = 4200NORMAL_VOLTAGE = 3900CURRENT_LIMIT = 2000MAX_BATTERY_ADC_SLOPE = 5550.0MIN_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

9、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Fast Power Measurement，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RF tool： 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G

10、SM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TX level and profile选项，出现如下界面：选择GMSK Level and Ramp setting，出现如下界面：点击Upload from flash，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，P

11、CL表示功率等级，每个PCL对应的PCL DAC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CDMA1CDMA基本通信架构示意图TX IQ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（TX IQ

12、）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TX SAW，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1520dB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

13、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（RX SAW），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（RX IQ），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。3AMTS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：USCELL RxAGC BaselineCDM

14、A 800频段基准信道接收增益校准；USCELL RxAGC Frequency Channel AdjustmentCDMA 800频段接收信道分段补偿校准；USCELL TxAGC BaselineCDMA 800频段基准信道发射增益校准；USCELL TxAGC Frequency Channel AdjustmentCDMA 800频段接收信道分段补偿校准；USCELL TxAGC Max Power Limit Frequency AdjustmentCDMA 800频段发射信道最大功率分段补偿校准；USCELL TxAGC Closed Loop RF Power Measurem

15、entCDMA 800频段基准信道发射负反馈功率校准；USCELL TxAGC Closed Loop Frequency Channel AdjustmentCDMA 800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：Battery Measurement Calibration 电池校准如果是GC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：Demodulation of Forward Fundamental Channel with AWGN： 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）Re

16、ceiver Sensitivity and Dynamic Range接收灵敏度以及接收动态范围测试Waveform Quality and Frequency Accuracy波形质量以及频率稳定度测试Range of Open Loop Output Power开环输出功率测试Range of Closed Loop Output Power Conrorl闭环输出功率控制范围Maximum RF Output Power最大输出功率Minimum Controlled Output Power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：2001 PowerU

17、pCurrentLowLimtError：2004 PowerUpCurrentHighLimtError：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：HANDSETSTARTUPPARAHandsetSteadyTime=10000CaliModeStandbyTime=2000HandsetMinCurrent=0HandsetMaxCurrent=1000HandsetMinCurrent与HandsetMaxCurrent分别表示允许手机的最小和最大电流；2202 CDMA_RxAGCBasel

18、ineResultLinearityError：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；2204 CDMA_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

19、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500600mA，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

20、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；2212 CDMA_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；2217 CDMA_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；2214 CDMA_RxAGCFreqboundsError接收增益分段补偿校准失败一般

21、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；25004 Communication loop back error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：HANDSETSTARTUPPARAHandsetSteadyTime=10000CaliModeStandbyTime=2000HandsetMinCurrent=0HandsetMaxCurrent=1000可以适当增大HandsetSteadyTime以及CaliModeStandbyTime；