手機(jī)射頻基本原理

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。閱讀本文的時候還可參考另外一篇《G+C項目產(chǎn)線使用手冊》。具體的CDMA錯誤代碼還可參考《AMTS_Calibration_Error_Codes_and_Troubleshooting_7_U》一.GSM：基本通信架構(gòu)示意圖IQ信號參考時鐘信號參考時鐘信號功放收發(fā)芯片MT6129差分信號SKY77318發(fā)射通路天線開關(guān)接收通路SAW匹配LMSP33AADCS695HBLXLBLXIQ信號參考時鐘信號參考時鐘信號功放收發(fā)芯片MT6129差分信號SKY77318發(fā)射通路天線開關(guān)接收通路SAW匹配LMSP33AADCS695HBLXLBLX26MHz晶振26MHz晶振GSM匹配SAW匹配匹配SAW匹配注：藍(lán)色字體框僅起到標(biāo)識作用，不代表實際器件;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測試座一一天線這一條道路，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時打開的，由HB_LX以及LB_LX進(jìn)行時序的控制，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（RXSAW）,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.時鐘電路GSM的參考時鐘由一顆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。ATE常用測試項的選擇以及說明：ReportftSysteni在atE 項項目中，會有如下界面:下面做個簡單說明：在下半部分的圖面里，是對配置文件的選擇：TestSetupFileLocation（Setupfile） 選擇setup文件，這是最先進(jìn)行選擇的；NVRAMDatebasefile 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)ConfigFileLocation(CFGfile) 選擇配置文件；CalibrationFileLocation(.inifile) 選擇校準(zhǔn)用的初始化文件;TestReportLocation 選擇終測產(chǎn)生的log文件存放目錄；ReportDatabaseLocation 選擇校準(zhǔn)產(chǎn)生的log文件；F『科1■iMurvaMint(GlU3.50)「dtEi141%|T9口”.4t「Ste-p冊詞Eigr ?u.LFivtlTtxl/iSClvitkfur3d彳FFintlT#stwiUiHEIWrittP媼占CdStopcondition――建議勾選，這樣一旦有某個項目校準(zhǔn)失敗，ATE就會停下來;AddCalStatHs--必須勾選，否則校準(zhǔn)標(biāo)識位不會被寫入；FastPowerMeasurement 不要勾選，否則容易引起錯誤代碼為206的問題；其他選項根據(jù)需要進(jìn)行勾選；L俳晶「色lhtE r3蚓ctivGsmoocaocsctirrescaKl：rFhmErrcrJOI%廠ZF2CitiffC*1fLlhlAiiCtlkbrttLAti31 ?■：rTini17smATCKPSKI附S特胤rMlKLFiSJaEPSKtm閶rkhs*sF麗G.rit廠211EtlEP51cr陋心前加嶼枷PU)C3KVClrlBand菜單：選擇GSM900Cal以及DCSCal，表示進(jìn)行這兩個頻段的校準(zhǔn)；RX菜單：選擇AFCCal表示進(jìn)行自動頻率校準(zhǔn)，選擇PathlossCalibration表示進(jìn)行接收通路損耗分段補償校準(zhǔn)；TX菜單：選擇SKYAPCDC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APCCheck表示對基準(zhǔn)信道的各個功率等級的發(fā)射功率進(jìn)行檢測；Battery/ADC菜單：選擇ADCCal/PSUCtrl,表示對電源進(jìn)行程控，并且進(jìn)行電池校準(zhǔn)；_fiTiOil IrnJ!ii『塞口醯，risFknor?仃，ef匚品曲Emca：-or工皿這兩個菜單不需要進(jìn)行勾選;口曲領(lǐng)ns廠?廠針監(jiān)T?n勾選GSM900以及DCS表示會對這兩個頻段進(jìn)行終測;經(jīng)常出現(xiàn)的校準(zhǔn)問題分析：AFCCalibrationFail=501手機(jī)AFC（自動頻率控制）校準(zhǔn)失敗?，F(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：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，各個器件焊接是否良好，有沒有器件漏貼（包括阻容），整個接收通路焊接情況是否良好；檢查26MHz晶振方向是否正確，焊接情況是否良好；PathlossCalibrationFail=502接收通路補償校準(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；APCCalibrationFail=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)焊接不良，或者天線開關(guān)本身有問題，導(dǎo)致另外一個頻段的功率出不來；建議將發(fā)射通路都檢查一下，有沒有虛焊情況；ADCCalibrationFail=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：[ADCtable]ADC_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_BATTERY_ADC_SLOPE=5550.（的數(shù)值，但是建議不要超過6000；METAAPP_RF_SELECT_BAND_FAIL=206這項錯誤比較復(fù)雜，一般可以先看一下單獨校準(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。ReporI由teni如果分別校準(zhǔn)能夠通過，那么看看ATE的1 U中，是否勾選了FastPowerMeasure機(jī)ent,必須去處這個選項。5.非信令工具M(jìn)ETA的簡單使用選擇正確的META工具（我們一般使用5.5.0版本），出現(xiàn)下列界面，注意選擇正確的串口號，工具項選擇RFtool

將手機(jī)連上串口線，開機(jī)，META顯示下列界面:此時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（比如一85dBm）,按下Start顯示欄出現(xiàn)如下界面：BANDARFCNDSPPowerAnt.PowerUsedGainDeuiationGSM9C020InualidInualid19.560InualidGSM9C020InualidInualid21.560InualidGSH9G020InualidIiriualid23.560InualidGSM9C020InualidInualid25.560InualidGSM9C020InualidInualid27.560Inualid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TXlevelandprofil選項，出現(xiàn)如下界面:

選擇GMSKLevelandRampsetting,出現(xiàn)如下界面:點擊Uploadfromflash,使得database里面的數(shù)值寫進(jìn)去，此時是GSM900頻段，幾個重要菜單介紹如下：TSC菜單可以選擇發(fā)射時隙，ARFCN菜單可以選擇發(fā)射信道，PCL表示功率等級，每個PCL對應(yīng)的PCLDAC代表對應(yīng)的PA偏置電壓值，如果要選擇20信道、其臣的功率發(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中點擊PCL5――I ，然后點擊Start，如果這個時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測試，8960與CMU200是有些不同的，具體細(xì)節(jié)可以在實際使用中掌握。二.CDMA.CDMA基本通信架構(gòu)示意圖發(fā)射通路TXGC_ADJ_CTXIQPAPACDMA收發(fā)芯片GRF6401檢波器CDMA雙工器RF測試座TXGC_ADJ_CTXIQPAPACDMA收發(fā)芯片GRF6401檢波器CDMA雙工器RF測試座參考時鐘信號注：藍(lán)色字體框僅起到標(biāo)識作用，不代表實際器件；.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（1*需）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TXSAW,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)一一低增益和高增益，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)入雙工器一-RF測試座一一天線這一條道路，發(fā)射出去；另外一路衰減15?20dB以后進(jìn)入檢波器，將功率轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?，然后進(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）,將這個微弱信號放大以后通過匹配進(jìn)入接收聲表面濾波器（RXSAW）,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（RXIQ）,送到基帶進(jìn)行下一步處理。C.參考時鐘電路CDMA的參考時鐘信號由一顆19.2MHz晶振提供。3.AMTS常用測試以及測試項的說明:A.測試項目：在AMTS的校準(zhǔn)項目里面有如下界面：Calihration工七白-Set±ing1 XC5mm1區(qū)「ET.l.gPCEAWPE J?及T53厘USCELLFbiACjClazeline厘USCELLKkAGCJrequenc7CharmRlAdjuwtmant「USCELLRjiAGCIemperatoi-eAdjustment*U3CELLTxAGCBaseline審USCELLTxAGCJrequenc7CL^ltlhIFkiljuEtrnant「USCELLTxAGCTemperatureAdjhetment「U=CELLTxAGClatLeryCollageAdjustirrenlIWUSCELLTjiAGCNaxPowerLimitFreqiiencyAdjuEtment「USCELLT汕GCNwFewerLimitBatteryVsltagfiAdjastr「UECELLTmAGCR回PcwcrLimitTemperctiiroAdjuctmont厘USCELL TkAGC Closed Looji KFrowerMeaE^-eme^t審USCELL TirAGC Closed Lo口】 Ffequ已口uyChaimelIdjustmen廠^1JEIZELL 「工口rad La口衛(wèi) Tam衛(wèi)曲i~a±iurc*AJJustnAni廠USCELL TxAjJC tlunud Ljujj M必ri_weiEa.LI.ery A J-I即消應(yīng)用⑥I下面對校準(zhǔn)項目作簡單說明：USCELLRxAGCBaselineCDMA800頻段基準(zhǔn)信道接收增益校準(zhǔn)；USCELLRxAGCFrequencyChannelAdjustmentCDMA800頻段接收信道分段補償校準(zhǔn)；USCELLTxAGCBaselineCDMA800頻段基準(zhǔn)信道發(fā)射增益校準(zhǔn)；USCELLTxAGCFrequencyChannelAdjustmentCDMA800頻段接收信道分段補償校準(zhǔn)；

USCELLTxAGCMaxPowerLimitFrequencyAdjustmentCDMA800頻段發(fā)射信道最大功率分段補償校準(zhǔn)；USCELLTxAGCClosedLoopRFPowerMeasurementCDMA800頻段基準(zhǔn)信道發(fā)射負(fù)反饋功率校準(zhǔn)；USCELLTxAGCClosedLoopFrequencyChannelAdjustmentCDMA800頻段發(fā)射信道負(fù)反饋功率分段補償校準(zhǔn)；在單C項目里面，還會有一項：BatteryMeasurementCalibration電池校準(zhǔn)如果是G+C項目，則不需要電池校準(zhǔn)。B.測試項目：在AMTS的測試項目里面有如下界面:下面對測試項目作簡單說明：DemodulationofForwardFundamentalChannelwithAWGN高斯加性白噪聲下前向信道解調(diào)能力測試（此項一般不要勾選，耗時較長）ReceiverSensitivityandDynamicRange接收靈敏度以及接收動態(tài)范圍測試WaveformQualityandFrequencyAccuracy波形質(zhì)量以及頻率穩(wěn)定度測試RangeofOpenLoopOutputPower開環(huán)輸出功率測試RangeofClosedLoopOutputPowerConrorl閉環(huán)輸出功率控制范圍MaximumRFOutputPower最大輸出功率MinimumControlledOutputPower最小可控輸出功率4.常見錯誤代碼原因分析以及解決：簡單介紹一下常見的錯誤：2001PowerUpCurrentLowLimtError：2004PowerUpCurrentHighLimtError：這兩種錯誤表現(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：[HANDSETSTARTUPPARA]HandsetSteadyTime=10000CaliModeStandbyTime=2000HandsetMinCurrent=0HandsetMaxCurrent=1000HandsetMinCurrent與HandsetMaxCurrent分別表示允許手機(jī)的最小和最大電流；2202CDMA_RxAGCBaselineResultLinearityError：2202的錯誤說明基準(zhǔn)信道在接收校準(zhǔn)的時候，接收機(jī)增益的變化線性度不夠好，個人理解作接收機(jī)校準(zhǔn)時，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；2204CDMA_TxAGCBaselineParameterError：2204的錯誤表明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SAW,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