手機(jī)射頻基本原理

1、btx培訓(xùn)文檔手機(jī)射頻基本原理及生產(chǎn)使用手冊簡介： 本文對目前公司所做的gsm以及cdma手機(jī)的射頻部分原理做了簡單介紹，著重于生產(chǎn)所用的校準(zhǔn)終測軟件的使用，常見問題的分析與解決。閱讀本文的時(shí)候還可參考另外一篇g+c項(xiàng)目產(chǎn)線使用手冊。具體的cdma錯(cuò)誤代碼還可參考amts_calibration_error_codes_and_troubleshooting_7_u一. gsm：1 基本通信架構(gòu)示意圖參考時(shí)鐘信號apc收發(fā)芯片mt6129匹配匹配功放sky77318天線開關(guān)lmsp33aa_695sawsaw匹配匹配匹配匹配差分信號匹配匹配發(fā)射通路接收通路通路26mhz晶振參考時(shí)鐘信號gsmd

2、csdcsrf測試座天線gsmiq信號hb_lxlb_lx注：藍(lán)色字體框僅起到標(biāo)識作用，不代表實(shí)際器件；2射頻部分工作原理簡述：a發(fā)射通路（tx）基帶送過來的iq信號進(jìn)入收發(fā)芯片（mt6129）以后進(jìn)行上變頻，將基帶信號調(diào)制到射頻信號，mt6129將此射頻信號送出，經(jīng)過匹配進(jìn)入pa（sky77318），放大以后經(jīng)過匹配到達(dá)天線開關(guān)（lmsp33aa_695），直接進(jìn)入rf測試座天線這一條道路，發(fā)射出去。在發(fā)射通路中，由pa對射頻信號進(jìn)行放大，具體放大到多少，取決于apc的電平，apc是給pa提供偏置電壓以控制其放大倍數(shù)的，由基帶進(jìn)行控制。天線開關(guān)是對通路收發(fā)進(jìn)行控制的器件，發(fā)射與接收通路不是同

3、時(shí)打開的，由hb_lx以及l(fā)b_lx進(jìn)行時(shí)序的控制，打開或者關(guān)閉發(fā)射以及接收通路。b接收通路（rx）天線接收到空間的gsm信號，通過rf測試座以后進(jìn)入天線開關(guān)，經(jīng)過匹配進(jìn)入接收聲表面濾波器（rx saw），進(jìn)行濾波并且分成差分信號以后，進(jìn)入收發(fā)芯片（mt6129），進(jìn)行解調(diào)，下變頻以后形成接收iq信號，送到基帶進(jìn)行下一步處理。c時(shí)鐘電路gsm的參考時(shí)鐘由一顆26mhz的晶振提供，26mhz信號進(jìn)入收發(fā)芯片以后，會經(jīng)由內(nèi)部的buffer再送到基帶。3ate常用測試項(xiàng)的選擇以及說明：在ate項(xiàng)目中，會有如下界面：下面做個(gè)簡單說明：在下半部分的圖面里，是對配置文件的選擇：test setup fil

4、e location（setup file）選擇setup文件，這是最先進(jìn)行選擇的；nvram datebase file選擇手機(jī)的database文件，建議選擇與版本對應(yīng)的database（每編譯一次版本，都會生成對應(yīng)的database文件）config file location（cfg file）選擇配置文件；calibration file location（ini file）選擇校準(zhǔn)用的初始化文件；test report location選擇終測產(chǎn)生的log文件存放目錄；report database location選擇校準(zhǔn)產(chǎn)生的log文件；stop condition建議勾選，這

5、樣一旦有某個(gè)項(xiàng)目校準(zhǔn)失敗，ate就會停下來；add cal status必須勾選，否則校準(zhǔn)標(biāo)識位不會被寫入；fast power measurement不要勾選，否則容易引起錯(cuò)誤代碼為206的問題；其他選項(xiàng)根據(jù)需要進(jìn)行勾選；band菜單：選擇gsm900 cal以及dcs cal，表示進(jìn)行這兩個(gè)頻段的校準(zhǔn)；rx菜單：選擇afc cal表示進(jìn)行自動頻率校準(zhǔn)，選擇pathloss calibration表示進(jìn)行接收通路損耗分段補(bǔ)償校準(zhǔn)；tx菜單：選擇sky apcdc表示對pa的直流偏置電壓進(jìn)行校準(zhǔn)，選擇sky（328/318）表示對pa類型進(jìn)行選擇，選擇apc check表示對基準(zhǔn)信道的各個(gè)功率

6、等級的發(fā)射功率進(jìn)行檢測；battery/adc菜單：選擇adc cal/psu ctrl，表示對電源進(jìn)行程控，并且進(jìn)行電池校準(zhǔn)；這兩個(gè)菜單不需要進(jìn)行勾選；勾選gsm900以及dcs表示會對這兩個(gè)頻段進(jìn)行終測；4 經(jīng)常出現(xiàn)的校準(zhǔn)問題分析：afc calibration fail = 501手機(jī)afc（自動頻率控制）校準(zhǔn)失敗。現(xiàn)在gsm的afc校準(zhǔn)是通過接收來進(jìn)行的，如果afc校不過去，很大的可能是接收通路出了問題，有幾種情況：a. 接收通路不通（可能性較大），檢查天線開關(guān)、接收saw、rf測試座方向是否正確，各個(gè)器件焊接是否良好，有沒有器件漏貼（包括阻容），整個(gè)接收通路焊接情況是否良好；b. 檢

7、查26mhz晶振方向是否正確，焊接情況是否良好；pathloss calibration fail = 502接收通路補(bǔ)償校準(zhǔn)失敗，超出了限定值，一般來說是接收通路性能比較差，有以下幾種可能：a. 首先要確認(rèn)接收saw是否用對了物料（一般用松下的，murata的也可以，如果是900/1800合成saw，那么epcos的會很差），方向是否正確，焊接情況是否良好；b. 接收通路的器件是否焊接良好，天線開關(guān)、rf測試座以及阻容器件是否焊接良好；c. 射頻測試線是否松動；apc calibration fail = 503apc（自動功率控制）校準(zhǔn)失敗，有幾種可能：a. pa焊接不良；b. 天線開關(guān)焊

8、接不良，或者天線開關(guān)本身有問題，導(dǎo)致另外一個(gè)頻段的功率出不來；建議將發(fā)射通路都檢查一下，有沒有虛焊情況；adc calibration fail = 505自動電壓校準(zhǔn)失敗，有可能是貼的0.22ohm的電阻精度不夠，或者焊接不良，可以參看校準(zhǔn)值，有必要的話可以適當(dāng)修改配置文件，找到cfg文件中的下列代碼：adc tableadc_v1 = 3400adc_v2 = 4200normal_voltage = 3900current_limit = 2000max_battery_adc_slope = 5550.0min_battery_adc_slope = 5250.0可以適當(dāng)增大max_b

9、attery_adc_slope = 5550.0 的數(shù)值，但是建議不要超過6000；metaapp_rf_select_band_fail = 206這項(xiàng)錯(cuò)誤比較復(fù)雜，一般可以先看一下單獨(dú)校準(zhǔn)gsm900以及dcs1800是否有問題，如果有問題，則有可能是發(fā)射通路焊接不良，可以看看分別對應(yīng)的器件有沒有虛焊，還有就是天線開關(guān)以及相關(guān)選擇信號的阻容焊接是否良好，天線開關(guān)本身是否有問題，可以更換進(jìn)行試驗(yàn)。如果分別校準(zhǔn)能夠通過，那么看看ate的中，是否勾選了fast power measurement，必須去處這個(gè)選項(xiàng)。5非信令工具meta的簡單使用選擇正確的meta工具（我們一般使用5.5.0版本

10、），出現(xiàn)下列界面，注意選擇正確的串口號，工具項(xiàng)選擇rf tool： 將手機(jī)連上串口線，開機(jī)，meta顯示下列界面：此時(shí)的界面可以用于接收性能的分析：band菜單：可以選擇測試頻段；arfcn菜單：可以選擇測試信道；其他的一般不需要改動。將gsm的測試座與綜測儀相連，使綜測儀處于20信道，發(fā)射一定的功率值（比如85dbm），按下start，顯示欄出現(xiàn)如下界面：如果ant.power最后一行顯示值與綜測儀發(fā)射值基本相符，則說明接收通路沒有問題，類似的，我們可以來測試其他信道以及其他頻段；發(fā)射功能的使用：在菜單標(biāo)簽中選擇tx level and profile選項(xiàng)，出現(xiàn)如下界面：選擇gmsk lev

11、el and ramp setting，出現(xiàn)如下界面：點(diǎn)擊upload from flash，使得database里面的數(shù)值寫進(jìn)去，此時(shí)是gsm900頻段，幾個(gè)重要菜單介紹如下：tsc菜單可以選擇發(fā)射時(shí)隙，arfcn菜單可以選擇發(fā)射信道，pcl表示功率等級，每個(gè)pcl對應(yīng)的pcl dac代表對應(yīng)的pa偏置電壓值，如果要選擇20信道、pcl5的功率發(fā)射，則先將綜測儀選擇到接收機(jī)模式，選擇gsm900頻段20信道，在meta中點(diǎn)擊pcl5，然后點(diǎn)擊start，如果這個(gè)時(shí)候綜測儀上偵測到功率大致為33dbm，則說明發(fā)射通路正常，類似的我們可以其他信道以及其他頻段的發(fā)射通路性能。關(guān)于綜測儀用于非信令的

12、測試，8960與cmu200是有些不同的，具體細(xì)節(jié)可以在實(shí)際使用中掌握。二cdma1cdma基本通信架構(gòu)示意圖tx iqcdma收發(fā)芯片grf6401匹配檢波器功放ws1103cdma雙工器rx saw匹配匹配差分信號耦合器tx saw發(fā)射通路接收通路通路192mhz晶振參考時(shí)鐘信號rf測試座天線差分信號lna功率檢測電壓信號pa高低增益選擇pa參考電壓tx_agc_adj_crx iq注：藍(lán)色字體框僅起到標(biāo)識作用，不代表實(shí)際器件；2射頻部分工作原理簡述：a發(fā)射通路（tx） 基帶的發(fā)射iq信號（tx iq）進(jìn)入收發(fā)芯片（grf6401）以后進(jìn)行上變頻，將基帶信號調(diào)制到射頻信號，內(nèi)部的放大器將射

13、頻信號放大（控制內(nèi)部放大器增益的就是tx_agc_adj_c），出grf6401的是差分信號，經(jīng)過匹配進(jìn)入tx saw，進(jìn)行濾波并且將差分信號合成一路信號，然后進(jìn)入pa（ws1103），pa將信號再次放大。pa有兩種工作狀態(tài)低增益和高增益，由pa的pin3的電壓信號進(jìn)行控制，高電平是低增益，低電平是高增益。pa輸出的是已經(jīng)放大的射頻信號，進(jìn)入耦合器，分為兩路，一路直接進(jìn)入雙工器rf測試座天線這一條道路，發(fā)射出去；另外一路衰減1520db以后進(jìn)入檢波器，將功率轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘枺缓筮M(jìn)入基帶進(jìn)行判斷功率是否符合要求，調(diào)節(jié)tx_agc_adj_c大小，使得發(fā)射功率更為精準(zhǔn)。b接收通路（rx）天線接收到

14、空間的cdma信號，通過rf測試座以后進(jìn)入雙工器，再進(jìn)入低噪聲放大器（lna），將這個(gè)微弱信號放大以后通過匹配進(jìn)入接收聲表面濾波器（rx saw），進(jìn)行濾波并且分成差分信號以后，進(jìn)入收發(fā)芯片（grf6401），進(jìn)行解調(diào)，下變頻以后形成接收iq信號（rx iq），送到基帶進(jìn)行下一步處理。c參考時(shí)鐘電路cdma的參考時(shí)鐘信號由一顆19.2mhz晶振提供。3amts常用測試以及測試項(xiàng)的說明：a測試項(xiàng)目：在amts的校準(zhǔn)項(xiàng)目里面有如下界面：下面對校準(zhǔn)項(xiàng)目作簡單說明：uscell rxagc baselinecdma 800頻段基準(zhǔn)信道接收增益校準(zhǔn)；uscell rxagc frequency chan

15、nel adjustmentcdma 800頻段接收信道分段補(bǔ)償校準(zhǔn)；uscell txagc baselinecdma 800頻段基準(zhǔn)信道發(fā)射增益校準(zhǔn)；uscell txagc frequency channel adjustmentcdma 800頻段接收信道分段補(bǔ)償校準(zhǔn)；uscell txagc max power limit frequency adjustmentcdma 800頻段發(fā)射信道最大功率分段補(bǔ)償校準(zhǔn)；uscell txagc closed loop rf power measurementcdma 800頻段基準(zhǔn)信道發(fā)射負(fù)反饋功率校準(zhǔn)；uscell txagc close

16、d loop frequency channel adjustmentcdma 800頻段發(fā)射信道負(fù)反饋功率分段補(bǔ)償校準(zhǔn)；在單c項(xiàng)目里面，還會有一項(xiàng)：battery measurement calibration 電池校準(zhǔn)如果是gc項(xiàng)目，則不需要電池校準(zhǔn)。b測試項(xiàng)目：在amts的測試項(xiàng)目里面有如下界面：下面對測試項(xiàng)目作簡單說明：demodulation of forward fundamental channel with awgn： 高斯加性白噪聲下前向信道解調(diào)能力測試（此項(xiàng)一般不要勾選，耗時(shí)較長）receiver sensitivity and dynamic range接收靈敏度以及接收

17、動態(tài)范圍測試waveform quality and frequency accuracy波形質(zhì)量以及頻率穩(wěn)定度測試range of open loop output power開環(huán)輸出功率測試range of closed loop output power conrorl閉環(huán)輸出功率控制范圍maximum rf output power最大輸出功率minimum controlled output power最小可控輸出功率4常見錯(cuò)誤代碼原因分析以及解決：簡單介紹一下常見的錯(cuò)誤：2001 powerupcurrentlowlimterror：2004 powerupcurrenthighl

18、imterror：這兩種錯(cuò)誤表現(xiàn)為手機(jī)的工作電流超出了配置文件中的限制，找到default.ini文件中的handsetstartuppara，代碼如下：handsetstartupparahandsetsteadytime=10000calimodestandbytime=2000handsetmincurrent=0handsetmaxcurrent=1000handsetmincurrent與handsetmaxcurrent分別表示允許手機(jī)的最小和最大電流；2202 cdma_rxagcbaselineresultlinearityerror：2202的錯(cuò)誤說明基準(zhǔn)信道在接收校準(zhǔn)的時(shí)候

19、，接收機(jī)增益的變化線性度不夠好，個(gè)人理解作接收機(jī)校準(zhǔn)時(shí)，基站發(fā)出的信號是逐步變化的（95，85，76），手機(jī)的接收機(jī)增益（轉(zhuǎn)化為pdm值）也會隨之變化，但是這些pdm值線性度不夠好，可能是接收通路受到了干擾，可以檢查屏蔽罩是否蓋好等等，也有可能是誤測；2204 cdma_txagcbaselineparametererror：2204的錯(cuò)誤表明cdma基準(zhǔn)信道的功率校準(zhǔn)，在pdm值已經(jīng)超過限定的情況下仍然不能得到期望的功率，即發(fā)射功率小，有兩種表現(xiàn)：a.發(fā)射功率沒有達(dá)到-55dbm，即沒有功率發(fā)出來，驗(yàn)證步驟如下（按照可能性大小排列先后順序）：pa焊接是否良好-發(fā)射通路上的器件（阻容，發(fā)射sa

20、w，耦合器，雙工器，射頻測試座）方向是否正確，是否虛焊-各路供電是否良好，尤其需要注意的是pa的pin3以及pin4，應(yīng)該都是高電平，pmu出來的vtx_c與vtxpll_c是否是高點(diǎn)平，pmu是否虛焊-grf6401是否虛焊，有沒有功率出來給到pa- cdma基帶芯片cbp5.1是否虛焊，是否有正確的iq信號給到grf6401；b.小功率能夠校準(zhǔn)通過，大功率校準(zhǔn)失?。哼@種情況可能是pa虛焊，表現(xiàn)為電流已經(jīng)達(dá)到500600ma，功率卻還是不能達(dá)到23dbm以上；另外也有可能是pa的pin3以及pin4供電情況不準(zhǔn)確，在高功率的時(shí)候，pin3應(yīng)該是低電平，pin4應(yīng)該是高電平，這種情況比較少見；2212 cdm