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[手机原理与维修]陈振源

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[手机原理与维修]陈振源

书书书中等职业教育国家规划教材配套教学用书手机原理与维修(通信技术专业)主编!陈振源高等教育出版社内容提要本书介绍了移动电话基础知识、 手机基本电路的工作原理和手机的维修技术, 在此基础上介绍目前国内流行的诺基亚、 摩托罗拉、 三星等新型数字手机的电路构成、 电路原理和故障检修, 最后介绍手机指标的测试方法。本书根据通信终端设备维修工职业技能鉴定的要求进行编写, 同时参考了教育部 !""# 年颁布的中等职业学校通信技术专业教学指导方案, 理论联系实际, 配有技能训练的教学内容。介绍的手机机型新、 内容实用, 各章均有练习题, 本书可作为三、 四年制中等职业学校通信技术及电子信息类专业手机原理与维修课程教材, 也可供通信终端设备维修工职业技能鉴定培训及手机维修人员岗位培训使用。$ 图书在版编目 (!"#) 数据$ 手机原理与维修% 陈振源主编& 北京: 高等教育出版社, !""&($ 中等职业教育重点建设专业通信技术专业教学用书$ )*+, -"."#!-/"$ !& 手$ "& 陈$ #& $移动通信 携带电话机理论 专业学校 教学参考资料 %移动通信 携带电话机 维修 专业学校 教学参考资料&& 0,/!/&1$ 中国版本图书馆 2)3 数据核字 (!"") 第 "-4! 号出版发行$ 高等教育出版社购书热线$ "#"(."1.144社$ $ 址$ 北京市西城区德外大街 . 号免费咨询$ 4""4#""1/4邮政编码$ #"""#网址$ 5667: % 888& 597& 9:;& <=总$ $ 机$ "#"4!"!44/$ $ $ $ $ $ 5667: % 888& 597& <>?& <=经$ $ 销$ 新华书店北京发行所印$ $ 刷$开$ $ 本$ -4- #"/!$ #%#(版$ $ 次$ $ $ 年$ 月第$ 版印$ $ 张$ #印$ $ 次$ $ $ 年$ 月第$ 次印刷字$ $ 数$ !(" """定$ $ 价$ #.A !" 元本书如有缺页、 倒页、 脱页等质量问题, 请到所购图书销售部门联系调换。版权所有$ 侵权必究 策! ! 划! 韦晓阳编! ! 辑! 章浩平封面设计! 于! 涛责任绘图! 吴文信版式设计! 胡志萍责任校对! 康晓燕责任印制前! ! 言近年来, 随着我国移动通信的迅速发展, 各种款式的手机不断推出, 为适应当前移动通信技术的发展, 满足中等职业学校培养移动通信终端设备的生产、 经销、 维修技术人员和高素质劳动者的需要, 编者根据通信终端设备维修员 (移动电话维修) 职业技能鉴定考纲的要求, 同时参考教育部 "#$ 年颁布的中等职业学校通信技术专业教学指导方案, 编写了手机原理与维修课程教材。本书介绍了移动电话基础知识、 手机基本电路的工作原理和手机的维修技术, 在此基础上介绍目前国内流行的数字手机的电路构成、 电路原理和故障的检修, 最后介绍手机指标的测试方法。本书的编写力求反映当前移动通信终端设备的新技术、 新知识、 新工艺, 以诺基亚、 摩托罗拉、 三星等新型手机作为教学内容, 注意体现教材的先进性、 实践性, 以适合中等职业教育的教学实际。本书将理论与实践技能紧密结合, 按职业技能鉴定的要求及实践教学的需要, 安排% 个技能训练项目, 便于学生通过技能训练进一步理解所学的理论知识, 并达到提高实践动手能力的目的。本书附有职业技能鉴定初级通信终端设备维修员 (移动电话维修) 职业技能操作考核试题及评分标准, 这对指导学生参加职业技能鉴定是非常有价值的资料。本课程的理论教学时数为 & 学时, 技能训练为 $ 学时, 具体课时分配可参考下表。课时分配表 (供参考)内 容课时数内 容课时数第一章! 移动电话基础知识$#第四章! ()* 手机电路分析与故障检修$第二章! 手机功能电路原理分析$第五章! 手机的性能测试方法第三章! 手机维修技术基础%实践教学$本书的第五章由黄智晗和李靖编写, 林江明、 方立刚参与了有关的编写工作, 陈振源编写其余各章并担任全书主编。鉴于编者水平有限, 书中难免存在不妥之处, 殷切希望广大读者批评指正。编! 者"#+ 年 $ 月目! ! 录第一章! 移动电话基础知识(")!第一节! 移动电话网络结构(")! ! 一、移动电话系统的基本构成(")! ! 二、移动电话网的体制(#)! ! 三、移动电话网的基本功能($)!第二节! 移动通信的电波传播特性(%)! ! 一、传播损耗(%)! ! 二、多径时延和衰落(%)! ! 三、建筑物的穿透衰耗(%)!第三节! &( 移动通信系统())! ! 一、数字移动电话系统的技术特点与组成())! ! 二、&( 系统的主要技术标准(*)! ! 三、&( 的信道结构与信令("")! ! 四、数字手机的工作过程("#)!第四节! 双频数字移动通信系统("$)! ! 一、双频数字系统的工作频段("$)! ! 二、双频数字通信系统的构成("+)! ! 三、双频切换("+)! ! 四、双频数字系统带来的新服务("%)! ! 五、双频数字系统主要技术标准("%)!第五节! ,-(. 移动通信系统("%)! ! 一、,-(. 技术原理("))! ! 二、,-(. 主要技术特征("))! ! 三、,-(. 系统组网方式("/)!本章要点(01)!练习题(01)!第二章! 手机功能电路原理分析(00)!第一节! 读识手机电路图的一般方法(00)! ! 一、手机的电路图(00)! ! 二、读识手机电路图的一般方法(0#)!第二节! &( 手机的基本组成(0$)! ! 一、&( 手机的基本组成(0$)! ! 二、&( 手机的语音信号处理(0+)!第三节! 接收机电路(0+)! ! 一、接收机电路功能(0%)! ! 二、接收机电路分析(0%)!第四节! 发射机电路(#1)! ! 一、发射机电路功能(#1)! ! 二、发射机电路分析(#1)!第五节! 锁相环频率合成器(#0)! ! 一、基本锁相环频率合成器(#0)! ! 二、手机频率合成器实例分析(#)!第六节! 逻辑控制电路(#+)! ! 一、逻辑控制电路的功能(#+)! ! 二、手机逻辑控制电路实例分析(#/)!第七节! 语音信号的数字化($")! ! 一、语音信号的模2 数转换($")! ! 二、语音编码与解码($+)!第八节! 信道编码与交织技术($))! ! 一、信道编码($))! ! 二、交织技术($*)! ! 三、信道均衡(+")!第九节! 数字信号的调制和解调(+")! ! 一、相移键控调制方式和基本原理(+0)! ! 二、&( 手机的数字调制(+#)! ! 三、&( 手机的数字解调(+%)!第十节! 手机电源电路(+%)! ! 一、电源切换电路(+))! ! 二、直流供电电路(+))! ! 三、电池充电电路(+*)! ! 四、负电压产生电路(%1)!本章要点(%")!练习题(%0)!第三章! 手机维修技术基础(%+)!第一节! &( 手机使用常识(%+)! ! 一、手机使用注意事项(%+)! ! 二、"#$ 手机标签含义(%&)! ! 三、"#$ 移动电话网的编号方式(%)! ! 四、用户识别卡 (#($ 卡)(%))! ! 五、手机电池的选购与保养(*)! ! 六、手机使用中常见问题的处理(+)!第二节! 常用维修工具和仪器(,)! ! 一、常用工具和备用材料(,)! ! 二、检修仪器(-)! ! 三、热风枪的使用(%)! ! 四、手机编程器的使用(%)!第三节! 检修手机的基本方法(.)! ! 一、手机维修注意事项(.)! ! 二、故障检修的基本步骤())! ! 三、检修手机故障的基本方法(.*)! ! 四、导致手机出现故障的原因(./)! ! 五、手机常见故障的检修思路(.-)!第四节! 手机元器件的使用常识(.%)! ! 一、贴片式元件介绍(.%)! ! 二、开关、 干簧管和霍耳元件(),)! ! 三、电声转换器件()-)!本章要点()&)!练习题()%)!第四章! !"# 手机电路分析与故障检修().)!第一节! 诺基亚 /+* 手机().)! ! 一、电路原理分析().)! ! 二、常见故障的检修(+*)!第二节! 摩托罗拉 0,%. 手机(+*.)! ! 一、电路原理分析!(+*.)! ! 二、常见故障的检修(+&)!第三节! 三星 #"123,. 手机(+)! ! 一、电路原理分析!(+)! ! 二、常见故障的检修(+,-)!本章要点(+,&)!练习题(+,%)!第五章! 手机的性能测试方法(+,.)!第一节! 手机的主要性能指标(+,.)! ! 一、发射机主要技术指标(+,.)! ! 二、接收机主要技术指标(+/+)!第二节! 手机的自测试方法(+/,)! ! 一、摩托罗拉手机测试卡的使用(+/,)! ! 二、测试卡应用实例(+/)!第三节! 14.),$5 # 移动电话综合测试仪(+/-)! ! 一、主要功能(+/-)! ! 二、面板结构(+/&)! ! 三、使用注意事项(+/%)! ! 四、人工测试屏幕(+/%)!第四节! 手机性能的测试方法(+/.)! ! 一、手机登录和建立呼叫(+/.)! ! 二、手机主要性能参数测试(+/.)! ! 三、手机自测试模式的参数测试(+-+)!本章要点(+-,)!练习题(+-,)!实践教学(+-)!技能训练一! 拆焊与焊接练习(+-)!技能训练二! 手机的拆卸、 安装与主要部件的识别(+-&)!技能训练三! 手机不能开机故障的检测(+-))!技能训练四! 手机不能入网故障的检测(+&,)!技能训练五! 不能送话或受话故障的检测(+&/)!技能训练六! 不能识别 #($ 卡故障的检测(+&-)!技能训练七! 手机故障的维修实习(+&&)!技能训练八! 手机性能指标的测试(+&%)!附录一! 职业技能鉴定初级通信终端设备维修员技能操作考核试题(+&))!附录二! 移动电话常用词汇英汉对照(+%,)!·!·书书书第一章! 移动电话基础知识随着现代通信技术的发展及当今信息社会的需求, 移动电话得到广泛的应用。所谓的移动电话通信, 就是指通信用户在移动中进行无线通话。需要说明的是移动通信并非简单的手机与手机之间的一对一无线信号呼叫和应答, 它是一项综合性的技术, 整个系统包括移动交换局、 基站、 手机等无线或有线链接的移动通信网。网络的范围包括整个地域、 整个国家, 甚至是全球通信网。本章将对移动电话通信系统作一般性的介绍, 以便为学习手机的原理与故障分析打好知识基础。第一节! 移动电话网络结构一、移动电话系统的基本构成移动电话系统一般由移动手机 ("#) 、 基站 ($#) 和移动交换局 ("#%) 组成, 移动交换局通过中继线与有线市话网互联, 如图 & & 所示。图 & &! 移动电话系统示意图·!·!" 基站基站是与手机进行无线通信的设备, 通常通过有线电缆与移动交换局连接, 在手机与移动交换局之间起中继作用。移动电话系统中一般有若干个基站, 每个基站覆盖一个区域。基站主要包括天线系统、 基站控制器、 无线接收和发射设备及电源, 图 !" # 为基站功能单元图。在城市, 基站设备可安装在楼房中, 天线架设于楼房顶; 在郊外, 基站的设备可安装在室外的集装箱内, 天线架设于地形的高处。图 !" #$ 基站功能单元图#" 手机手机是目前使用最为广泛的个人通信工具, 它是本课程学习的主要内容。其主要结构由接收单元、 发射单元、 逻辑控制单元、 操作部分及电源等组成。目前使用的手机的制式主要有数字式 (%&) 和码分多址式 (()*) 两大类。模拟手机在我国已逐渐淘汰, 目前是以 %& 手机用户占大多数, #+! 年中国联通公司推出 ()* 通信用户系统后, ()* 手机用户有逐渐扩大的趋势。图 !" ,$ 手机外形$" 移动交换局移动交换局的核心设备是移动电话交换机, 它构成移动电话网与市话网之间的接口, 主要用于实现移动用户之间及移动用户和市话用户之间的交换接续, 该功能与固定电话网络的交换设·!·备有相似之处。其功能的不同之处在于对移动用户进行通信的控制和管理, 例如:! 信道的管理与分配。" 呼叫的处理与控制。# 移动用户越区切换和漫游控制。$ 移动用户位置信息的登记与管理。% 手机号码和设备号码的登记与管理。& 对用户实施鉴权。 服务类型的控制。( 为移动系统连接固定电话网、 综合业务数字网、 公共数据网提供链路接口。二、移动电话网的体制!" 服务区覆盖方式按移动电话网的服务区域覆盖方式可分为大区制和小区制两种。(!)大区制" 大区制就是在一个服务区域 (如一个城市) 只设一个基站, 负责与服务区域内的许多移动电话进行联系和控制。结构如图 !# $ 所示。大区制的覆盖半径一般在 %& (& )*,要求基站天线架设的高度为几十米, 发射机的功率应达 +&& , 左右。一个大区制系统有数个无线电频道, 为了避免相互的干扰, 在服务区内不允许两台移动电话同时使用相同的信道, 因此这种体制频率利用率低, 用户的数量受限制。图 !# $" 大区制结构示意图图 !# (" 小区制结构示意图大区制主要应用于移动电话发展的初期, 其优点是网络的结构简单、 投资小、 见效快, 适用于手机用户较少的地域。近年来, 随着手机用户数量急剧增长, 大区制已不太适用了, 为了提高频率的利用率, 扩大用户容量, 就出现了小区制。(+)小区制" 小区制是将一个服务区划分为覆盖半径只有+ !& )*的若干小区, 每个小区设一个基站, 负责与小区内的手机进行联系和控制, 结构如图 !# ( 所示, 各个基站通过移动交换局相互联系, 并与市话局连接。由于各基站工作的区域小了, 发射功率也较小, 一般为 ( !& ,。·!·为了防止同频干扰, 相邻的无线电小区不能使用相同的工作频率, 如图 !" # 的服务区内确保邻接的小区不出现相同频率所需的最少频率数为 $ 个 (!、 !%、 !&、 !$) , 有间隔的小区则可使用相同的频率进行工作, 不会产生同频干扰。显然小区制提高了频率的利用率, 有利于扩大用户的数量。移动电话网是由若干邻接的小区组成一个小区群, 再由若干小区群构成整个服务区。基站一般采用全向天线, 它的发射与接收区域是以基站为中心的一个圆, 即无线小区是圆形的。为了不留空隙地覆盖整个服务区, 相邻的圆形小区会有部分交叠的区域, 如图 !" (() 所示。对于两个小区交叠部分取中线作为交界, 这样每个小区实际上的有效覆盖区是一个圆的内接正六边形,如图 !" ()) 所示, 其排列形状类似蜂窝, 所以人们常称为蜂窝移动电话网。图 !" * 蜂窝状移动电话网!" 频率配置蜂窝结构移动电话网如何分配频率资源是一个关键问题, 为了避免相邻小区产生同频干扰,频率配置应满足以下的条件: 任何相邻的小区两者频率不应相同, 相同频率的小区之间至少间隔一个小区。为了提高有限的频率资源利用率, 不相邻的小区使用相同的频率, 这种情形称为频率复用。图!" + 所示的是分别采用$ 个及+ 个不同频率的蜂窝网频率重用模式。图中的 " 为小区的半径, # 为同频小区的距离。实际上, 为了扩大用户容量, 每个小区的工作频率不仅仅一个, 通常有几个或几十个不同频率的信道供用户选用。不同的小区使用不同的频率组, 且在不同小区复用, 这样就使有限的频率资源被有效、 充分地利用。#" 信道结构无线信道是手机与基站之间的一条双向信号传输通道, 每个手机通话时要占一个信道。一个无线信道使用两个频率, 一个是由基站发射、 手机接收的下行信号; 另一个是手机发射、 基站接收的上行信号, 如图 !" , 所示。手机在同一信道上的接收频率与发射频率是不同的, 通常称这样的信道为双工信道, 两频率之间的间隔称为双工间隔。三、移动电话网的基本功能移动电话网的主要任务是实现移动用户与移动用户之间、 移动用户与市话用户之间的自动接续, 因此必须设置控制与管理功能, 具体项目如下:$" 自动选择空闲频道在多信道共用的无线电话系统中, 大量手机用户共有若干个信道, 这就要解决移动用户通话·$·图 !" #$ 蜂窝网频率重用模式图 !" %$ 双工信道示意图时自动选择空闲频道的问题。在无线小区的手机用户是根据基站控制台发出的信道指定命令,自动调谐到被指定的空闲频道上通话。!" 通话检测与边界切换基站的接收机连续地监测无线信号的传输质量, 监测的项目主要有监测音 (&() 信噪比和无线频率 ()*) 信号强度, 如监测表明不合要求, 基站就向移动电话交换局发出越区的信道频率转换要求。信噪比是指基站的发送监测音经手机接收并返回到基站后, 与无线信道上噪声的对比。基站通过连续对 &( 信噪比的测量, 同时与规定的 &( 下限指标进行比较, 由此进行区域切换的控制, 以保证通话质量。)* 信号强度是指基站连续地对自己所处接收信道的载频进行信号强度测量, 并与规定的)* 下限指标进行比较, 以确定通话的质量。#" 位置登记与寻呼·!·手机经常处于移动之中, 但总可按它经常活动的位置区域, 在其归属的移动电话交换局进行“位置登记” 。每当手机越出本区, 进入其他区域范围时, 手机将自动向新的位置进行登记, 即向新位置区域的移动交换局报告原籍位置区号及自己的识别号码, 并通知原归属的移动电话交换局, 这样在手机被呼叫时, 原归属的移动电话局能根据手机用户的位置信息, 决定应该寻呼的区域。!" 计费手机用户在本区域的主呼、 被呼通话及越区通话等信息将送至原归属的移动电话交换局进行计费处理。第二节! 移动通信的电波传播特性手机的信息传播媒介是无线电波, 了解在移动环境下无线电波的传播特性, 有助于理解手机内部一些单元电路的功能以及对提高通信的稳定性、 可靠性所起的作用。移动环境下应考虑的电波传播特性主要有: 传播损耗、 多径衰落、 穿透衰耗。一、传播损耗在自由空间, 电磁波辐射从辐射源均匀向四面八方辐射出去, 能量均匀分布于球面上。在接收点收到的信号场强与接收天线所接收电磁波的有效面积有关。发射能量的扩散使接收天线只能接收很小的一部分能量, 通常将发射功率与接收功率的比值定义为传播损耗。实践表明电磁波在自由空间的传播损耗是随传播的距离的增加而增加, 距离增大一倍, 传播损耗增加 " #$。当然传播损耗还与工作频率、 周围环境、 障碍物反射等因素有关。传播损耗较大时, 对手机的影响主要表现在接收信号很弱, 使之无法通话或通话质量很差,如在一些边远的山区和海岛, 因距离移动电话基站较远, 造成接收信号很弱, 影响正常通话。二、多径时延和衰落手机用户来往于建筑物、 树林或障碍物之间, 它接收的无线信号是由直射波和各种反射波叠加而成, 如图 %& 所示。直射波路径短, 先到达接收点。反射波因路径长, 会延迟几微秒至几十微秒到达。同一信号源的直射路径与反射路径的接收时间差称为多径时延或差分时延。由于多径时延的影响, 会造成此时接收的信号和前一时刻的延迟信号的重叠, 影响通信的可靠性, 这对数字手机的影响尤其严重, 前后时刻传播的数码混合, 极容易出现错码。所以数字手机必须采用信道均衡等技术来避免多径时延的不良影响。另外, 在行驶的汽车、 火车上使用手机, 由于建筑物、 树林、 高山等障碍物阻挡的状况随之在改变, 接收信号直射波和反射波的合成强度是不同的, 会造成行驶中信号强度起伏不定, 强弱可相差几十分贝以上, 这种现象称为多径衰落, 它使通话信号时强时落, 影响通话的质量。三、建筑物的穿透衰耗在室内使用手机通信, 就面临着电磁波穿透建筑物传播的问题。穿透衰耗是指发射源在室外时, 在某一建筑物内与建筑物外的场强之比, 它既与建筑物结构的材质、 室内的位置有关, 又与·!·图 !" #$ 电波的多径传播电磁波的频率有关。一般情况是频率越高, 穿透能力越强。钢筋混凝土结构的衰耗要大于砖石或土木结构。同一建筑物不同楼层的信号衰耗也不一样, 高楼层处比低楼层处信号损耗小, 地下室信号损耗较大。另外, 室内通话时靠近窗口处信号损耗一般小于远离窗口的地方。第三节$ %& 移动通信系统数字式蜂窝手机它于 () 世纪 #) 年代初开始投入使用, 目前世界上形成的几种典型系统有:欧洲的 %& (全球移动通信系统) 、 北美的 *+,& 及日本的 ,*- 数字移动通信系统。我国蜂窝数字移动通信统一采用 %& 制式。一、数字移动电话系统的技术特点与组成!" 技术特点与模拟手机系统相比较, 数字移动电话系统主要技术特点有以下几方面:(!)语音数字化$ 数字移动电话系统将送语器产生的模拟语音信号转换为数字化信号, 即用二进制数码组加以表示并进行传输。语音信号的模. 数转换过程又称为语音编码。对方接收时则要进行语音解码, 把数字化语音信号还原为模拟信号, 才能使受话器发出声音。(()信道编码$ 模拟移动电话系统信道的控制指令虽然也使用二进制数码表示, 但没有错码检查与纠错功能。而数字移动电话系统为了克服电波干扰与噪声影响可能带来的错码, 在信道信息编码与传送时添加监督码元和校验码元, 增强了纠错能力, 提高通信的准确性、 可靠性与安全性。(/)时分多址$ 模拟移动电话一个频道只能供一台手机使用, 而数字移动电话同一频道则可供几台手机同时进行通话, 这是因为在一个频道上各台手机通话时的数据传送是分时段进行,彼此不会窜扰。所以, 在同样频道数的情况下, 采用时分多址可容纳较多的用户数。数字蜂窝式手机主要优点体现在以下 0 个方面:·!·! 采用时分多址技术, 使有限的频率资源容纳比模拟移动电话系统更多的用户。" 语音信号数字化, 数字信号传输纠错能力强, 具有强大的抗噪性和抗干扰性, 音质清, 语音质量高, 并可有效防止窃听。# 安全性能好, 手机均带有 “识别卡” , 储存用户资料和密码, 每次使用都要经过自动鉴权程序, 可有效防止盗码通话现象发生。$ 为移动用户提供自动漫游、 确定位置和交换地址等服务功能。数字技术对移动通信带来的好处是模拟技术所不能比拟的, 因此近年来数字蜂窝式移动电话发展迅速, 在我国已基本取代了模拟移动电话。!" #$% 系统介绍数字移动电话系统主要由四部分所组成, 即手机、 基站系统、 移动业务交换中心、 运行维护中心, 如图 !" !# 所示。图 !" !#$ %& 通信系统的组成(!)手机$ 手机是用户与蜂窝网络沟通的设备, 必须符合数字蜂窝系统技术规范, 手机要入网使用, 必须要插入用户识别卡 (&() , 所有与用户有关的信息都储存在用户识别卡上, 这样可防止个人登记的户头被盗用。())基站子系统$ 基站子系统包括两部分: 基站控制器和基站收发信机。手机利用无线信号与基站的收发信机联络, 基站控制器主要功能是对手机进行越区管理, 适时切换到新的工作区域, 保持通话的连续性。(*)移动业务交换中心$ 移动业务交换中心的核心是数字移动电话交换机, 负责控制网路的话务和所有的通话交换, 还起着移动电话网与其他外部网 (如公用交换电话网、 公用数据网、综合业务数字网) 之间的接口作用。(+)用户数据库$ 数字移动电话系统最主要的两个数据库是: 本地用户位置登记器 (,-.)和外来用户位置登记器 (/-.) 。本地用户位置登记器中存储着所有注册手机用户的资料, 如手机的号码、 接入的优先等级、·!·用户当前所在的位置、 注册使用的电信业务和传真业务等服务数据。外来用户位置登记器中则只存储进入覆盖区的手机用户信息, 属动态用户数据库。当一个新的用户漫游到该移动交换中心的覆盖区域, 外来用户位置登记器将向本地用户位置登记器询问该漫游用户的数据。第二次漫游到该区域的用户, 由于先前已建立呼叫所需的数据, 因此就不需要再询问本地用户位置登记器。认证中心 (!"#) 与设备识别器 ($%&) 都属于移动电话系统的数据库。认证中心的功能是为本地用户位置登记器提供一个与用户有关的安全方面的鉴别参数与加密密钥。设备识别器的功能是检查手机的设备识别码 (%$%) , 以防止非法使用偷盗的、 有故障的、 未经许可的移动通信设备。设备识别器连接到移动业务交换中心, 移动业务交换中心利用设备识别器来检查使用设备识别码的有效性。(()运行维护中心) 运行维护中心是一个功能实体, 通过它监控整个数字移动电话网路, 主要功能包括: 报警与备用设备的激活、 系统故障的诊断与处理、 话务量的统计和数据的记录、 各种资料的具体分析与显示。二、!"# 系统的主要技术标准*+ 系统的制式标准由欧洲的 ,- 个国家共同制定, 其主要的技术性能如下:$% 工作频段采用双频双工通信方式, 基站发射频率为 ./( 0.-1 23, 手机发射频率为 4.1 0.,( 23,双工间隔为 5( 23。&% 载频间隔载频间隔是指相邻载波频率之间的间隔, *+ 制的载频间隔定为 611 723, 这样 6( 23 工作频段提供的载频数为 ,65 个。*+ 系统各载频序号对应的发射频率和接收频率见表 ,8 ,。% 多址方式*+ 系统采用时分多址方式, 每一载频分成 4 个时分信道, 这样 *+ 系统的 ,65 个载频可提供 ,65 94 :.6 个信道。表 $% $( !"# 系统载频频率载频序号发射频率(下行 23)接收频率(上行 23)载频序号发射频率(下行 23)接收频率(上行 23)载频序号发射频率(下行 23)接收频率(上行 23)11,./(8 614.18 61116-/(8 514.18 5111/./(8 -14.18 -1115./(8 414.,8 4111(./-8 114.,8 1111-./-8 614.,8 6111;./-8 514.,8 51114./-8 -14.,8 -111./-8 414.,8 411,1./;8 114.68 111,./;8 614.68 611,6./;8 514.68 511,/./;8 -14.68 -11,5./;8 414.68 411,(./48 114./8 111,-./48 614./8 611,;./48 514./8 511,4./48 -14./8 -11,./48 414./8 41161./.8 114.58 1116,./.8 614.58 61166./.8 514.58 5116/./.8 -14.58 -1165./.8 414.58 41·!·续表载频序号发射频率(下行 !"#)接收频率(上行 !"#)载频序号发射频率(下行 !"#)接收频率(上行 !"#)载频序号发射频率(下行 !"#)接收频率(上行 !"#)$%&($) $*&) $%+($) %$*&) %$%,($) ($*&) ($%*($) +$*&) +$%($) *$*&) *$-$(.) $*+) $-.(.) %$*+) %$-%(.) ($*+) ($-(.) +$*+) +$-(.) *$*+) *$-&(%) $*,) $-+(%) %$*,) %$-,(%) ($*,) ($-*(%) +$*,) +$-(%) *$*,) *$($(-) $*) $(.(-) %$*) %$(%(-) $*) ($(-(-) +$*) +$(-) *$*) *$(&() $*) $(+() %$*) %$(,() ($*) ($(*() +$*) +$() *$*) *$&$(&) $) $&.(&) %$) %$&%(&) ($) ($&-(&) +$) +$&(&) *$) *$&&(+) $.) $&+(+) %$.) %$&,(+) ($.) ($&*(+) +$.) +$&(+) *$.) *$+$(,) $%) $+.(,) %$%) %$+%(,) ($%) ($+-(,) +$%) +$+(,) *$%) *$+&(*) $-) $+(*) %$-) %$+,(*) ($-) ($+*(*) +$-) +$+(*) *$-) *$,$() $() $,.() %$() %$,%() ($() ($,-() +$() +$,() *$() *$,&&$) $&) $,+&$) %$&) %$,&$) ($&) ($,*&$) +$&) +$,&$) *$&) *$*$&.) $+) $*.&.) %$+) %$*%&.) ($+) ($*-&.) +$+) +$*(&.) *$+) *$*&&%) $,) $*+&%) %$,) %$*,&%) ($,) ($*&%) +$,) +$*&%) *$,) *$&-) $*) $.&-) %$*) %$%&-) ($*) ($-&-) +$*) +$(&-) *$*) *$&&() $) $+&() %$) %$,&() ($) ($*&() +$) +$&() *$) *$.$&&) $.$) $.$.&&) %$.$) %$.$%&&) ($.$) ($.$-&&) +$.$) +$.$(&&) *$.$) *$.$&&+) $.) $.$+&+) %$.) %$.$,&+) ($.) ($.$*&+) +$.) +$.$&+) *$.) *$.$&,) $.%) $.&,) %$.%) %$.%&,) ($.%) ($.-&,) +$.%) +$.(&,) *$.%) *$.&&*) $.-) $.+&*) %$.-) %$.,&*) ($.-) ($.*&*) +$.-) +$.&*) *$.-) *$.%$&) $.() $.%.&) %$.() %$.%&) ($.() ($.%-&) +$.() +$.%(&) *$.() *$·!"·! ! !" 信道速率信道速率是指时分信道每秒传送的二进制数码位数, 单位通常表示为 "#$% &, () 系统的信道速率为 *+,- ./ 0"#$% &。#" 小区半径最小 ,- 1 02, 最大 /1 02。$" 数字调制方式将数字基带信号变换成射频信号的过程称为数字调制。() 系统选用高斯滤波最小频移键控 ()(3) 调制方式, 调制指数为 ,- /。%" 语音编码方式采用规则脉冲激励线性预测编码 (4567895) , 数据传输速率为 :/ 0"#$% &。有关数字调制与语音编码的知识将在第二章作专门介绍。三、&( 的信道结构与信令信道的配置方式如图 :- : 所示。每个载频上分成 . 个时隙 (时间段) , 每个时隙占用载波的 :%. 时间, 编号为 9(,; 9(+, 分时轮流传送。每个时隙是一个分时信道, 可供一台手机使用,每台手机只能在分配给它的时隙中发射和接收属于自己的脉冲信号群。因此, 一个载频可容纳. 个手机同时通话。同一信道的上行信号时隙与下行信号时隙是错开 / 个编号, 有利减少接收与发射信号之间的相互窜扰。图 :- :! () 信道配置方式在 () 系统中, 规定了业务信道与控制信道两种不同的信道结构。一个小区若有 ! 个工作载频 <=,、 <=:、 、 <=!, 一般将最低载频 <=,上的 9(,时隙用于传送公共控制和广播控制信道,<=,的 9(:时隙用于传送专用控制信道, <=,的 9(*; 9(+时隙分给业务信道。其他载频 <=:;<=!上的 . 个时隙 9(,; 9(+全部是业务信道。)" 业务信道业务信道用于传送数字语音信号和用户数据, 图 :- :* 所示为 () 业务时分信道结构示意·""·图, 每个时隙持续的时间为 !"" !#, 占有 $!%& ! ()* 数码, + 个时隙为一个循环, 所以将 + 个时隙作为 $ 帧, 每帧的持续时间是 ,& % -#。图 $& $. 业务信道复帧结构业务信道以% 帧组成$ 个复帧, 复帧时长/ -#。一个复帧内有, 帧用来传送数字语音信号, 另 $ 帧 0 是专用控制信令帧 (由 12/的 34$来传送) , 复帧中的最后 $ 帧 5 是空闲帧, 作为一个复帧尾部的标志。0 帧包括以下两类信令: 独立专用控制信令 (46112) 在手机与基站建立联系之前, 用于传送建立联系及信道分配的信令数据, 例如传送登记和鉴权信息等; 慢速随路控制信令(40112) 用来传输一些在通话中的特定信息, 如功率调整、 帧调整、 信号强度测量数据等。快速随路控制信令 (70112) 只有在传送紧急信息时才启用, 主要有两种情况: 一是在越区切换时, 暂不传送语音而改传信令, 使移动中的手机从原基站很快地切换到另一个基站; 二是在严重干扰的情况下, 需要手机进行调频, 即从干扰的频率点跳到无干扰的频率点上。上述情况下, 基站会通过快速随路控制信令传送控制指令。!" 控制信道控制信道用于传送基站与手机之间的信令与同步数据。控制信道的复帧则是由 !$ 帧组成,复帧时长 8!& 8+ -#, 每 $/ 帧为 $ 组, 分 ! 组, 每组包括同步频率帧 7 (7112) 、 同步帧 4 (412) 、广播控制帧 9 (9112) 和公共控制帧 1 (1112) 等, 复帧中最后的的 5 帧是空闲帧 (56:;) , 控制复帧的构成如图 $& $8 所示。图 $& $8. 控制信道复帧结构($)同步频率帧 7. 传送校准手机频率的信息。()同步帧 4. 向手机传送帧同步信号和基站识别码。(8)广播控制帧 9. 由基站向手机广播小区特定信息, 例如小区选择信息及扫描当前控制·!"·信道结构。(!)公共控制帧 "# 公共控制帧功能是在专用控制信道分配给手机用户之前, 建立起手机与基站的连接。它是手机共同使用的一类公共控制类型信道的组合, 主要包括三种信令:! 寻呼信令, 用于寻呼手机, 属下行信号。" 随机接入信令, 作为对寻呼的响应或手机主叫登记的接入, 属上行信号。# 允许接入信令, 为手机分配一个专用控制信道, 属下行信号。四、数字手机的工作过程数字手机的工作全过程概括如下。!" 开机的入网过程($)手机开机后, 自动搜索最强的广播信道对应的载频, 读取控制信道的同步频率帧 % 信息, 调谐手机的频率与之同步。(&)读取控制信道的同步帧 信息, 找出基站的识别码, 并使手机的 ()*+ 帧与基站发射的帧同步信号同步。(,)读取广播控制帧 - 的有关小区的通用信息, 如小区使用频率、 频道忙闲、 移动系统的国家号码和网络号码等。#" 手机登记过程($)手机通过公共控制帧 " 的随机接入信令发出接入请求。(&)系统接到手机的接入请求后, 通过公共控制帧 " 的允许接入信令为手机分配一个专用控制信道 ()"".) 。(,)手机在专用控制信道 ()"".) 上完成登记。在慢速随路控制信道上 (+"".) 传输控制指令, 手机返回待机状态, 并监听广播控制帧 - 和公共控制帧 " 的信令, 此时手机已完成通话的准备工作。$" 手机被呼过程手机被呼主要经过以下四个阶段:($)寻呼# 市话用户或移动用户呼叫手机, 主叫用户拨发该机电话号码, 移动交换中心将被呼电话号码转换为手机识别码, 在基站通过控制信道发出呼叫信息。(&)寻呼响应# 开机守候的手机从基站的下行控制信道上收到自己的电话识别码, 就通过随机接入信道向基站发出寻呼响应信号, 基站接收该信息后传送给移动交换中心, 根据信息中心的位置登记信号可确定手机处于哪一个无线小区。(,)建立阶段# 移动交换中心通过允许接入信令为手机指配一个独立的专用控制信道, 系统与手机交换必要的信息, 如鉴权、 加密模式、 建立连接等信令, 以便识别手机的身份。并通过慢速随路控制信令来传输建立阶段必须交换的信息, 如功率调整、 帧调整、 信号强度测量数据等。最后系统给手机分配一个业务信道。(!)摘机通话# 此后系统向手机发送铃信号, 手机响铃后摘机, 基站即马上识别出用户已摘机, 移动交换中心就完成接续工作, 使双方可进行通话。%" 手机主叫过程($)发呼叫信号# 手机按键拨号时, 先将数码存入手机的存储器内, 按 “发送” 键后才拨发·!"·出去。当发出呼叫时, 手机就会把本机的识别码和被呼叫的电话号码一同从随机接入信道发送出去, 基站接收后通知移动交换中心。(!)建立阶段" 移动交换中心首先对拨号手机的识别码进行验证, 确定是否有权使用手机通信系统, 无权限用户不予受理。对有权限的用户, 系统通过允许接入信令为手机分配一个独立专用控制信道, 系统与移动用户交换必要的信息如鉴权、 加密模式、 建立连接等信令, 并通过慢速随路控制信令来传输建立阶段必须交换的信息如功率调整、 帧调整、 信号强度测量数据等。(#)通话" 系统给手机分配一个业务信道, 随即移动交换中心完成被呼叫的市话用户或其它移动用户的接续, 手机在分配的业务信道上开始通话。!" 越区切换在移动电话通信中, 当手机从一个小区进入另一个小区时, 为了保证通话的持续进行, 不致中断, 需要由移动交换中心命令移动电话从原小区的无线信道频率调到新进入小区的信道频率上。手机关闭与原小区基站的通信联系, 而接通与新小区基站的通信联系, 这一工作过程称为越区切换。越区切换限定在数十毫秒内完成, 故对用户的通话没有影响。越区切换分为两种情况:($)守候状态下的越区切换" 处于守候状态的手机, 在监听本小区的广播控制帧 %& 的同时, 还监听周边 ( 个小区的无线环境 (场强、 频率、 网标) , 并报送本小区的基站。基站进行分析,决定是否要切换、 何时切换、 切换到哪个基站。当分析结果感到另一小区的无线环境比原小区好时, 就据此判定该手机已远离原基站, 就向原小区发出分离请求, 向新小区的基站发出接入的请求。新基站通过公共控制帧 & 的允许接入信令为手机分配一个专用控制信道 ()*&&) 。手机在专用控制信道 ()*&&) 上完成登记, 在慢速随路控制信道上 ()+&&) 传输控制指令, 手机返回待机状态。(!)通话状态下的越区切换" 通话期间, 手机利用语音复帧中的空闲帧测量周边小区的无线环境, 并对测量结果进行分析, 在慢速随路控制信道上 ()+&&) 与基站交流信息。当需要越区切换时, 手机转到快速随路控制信道上 (,+&&) 向基站发出越区切换的请求, 基站将此请求上报移动交换中心, 在短时间内完成小区的频率锁定、 时隙同步、 并接续到新小区的分配的信道上。第四节" 双频数字移动通信系统随着数字移动通信网络用户数目的迅速增长, -)./00 频段的有限资源已难以满足需要, 因此有必要引入$ 100 .2 频段比较宽松的频率资源。双频技术支持在 -)./00 与 *&)$100 频段间的自动切换, 可以支持双频手机的使用, 且可以使用一个相同的电话号码。由于双频移动通信系统的信道容量会明显增加, 有效地解决网络容量需求的问题。一、双频数字系统的工作频段双频数字系统使用 -)./00 与 *&)$100 两个频段。其中 -)./00 频段包括两个 !3 .2 带宽的子频段, 即上行频段为 1/0 4/$3 .2 以及下行频段为 /#3 4/(0 .2。*&)$100 频段的容量是 -)./00 频段的 # 倍, 它包括两个 53 .2 带宽的子频段, $ 5$0 4$ 513 .2 频段用于用户到基站的传输 (上行信道) , $ 103 4 $ 110 .2 频段用于基站到用户的传输 (下行信道) 。·!"·!"#$% 和 &"()% 的上行和下行有效频段都被划分为 *% +,- 宽的信道, !"#$% 的上行与下行频段的间隔是 ./ #,-, 而 &"()% 的上行与下行频段的间隔却是 $/ #,-。双频数字系统的频段分配如图 (0 (. 所示。图 (0 (.1 双频数字系统的频段分配二、双频数字通信系统的构成由于双频系统比单频 !"# 系统多使用了 &"()% 频段, 所以其系统技术比原来的单频!"# 系统要复杂, 特别在切换技术上, 双频系统有了很多补充。图 (0 (/ 所示是两种双频数字通信系统的构成方案。第一种方案中, 移动交换中心需要支持两种频段的基站系统, 频段之间的切换由移动交换中心控制。第二种方案中, 频段之间的切换是由基站控制器直接来完成的。这两种解决方案各有优缺点, 但无论采用哪种方案, 它们的基站都需要支持双频操作, 以实现双频切换。图 (0 (/1 双频数字通信系统方案三、双频切换在单频 !"#$% 系统中, 切换一般只发生在小区的边缘, 这种切换称为小区切换。它比较服·!"·务小区与邻近小区的信号强度, 从而决定是否进行小区切换。而双频系统, 除了小区切换之外,还会发生频段切换, 在 !"#$% 频段与 &"()% 频段之间进行选择, 这种切换不仅发生在开机过程中, 在通话的任何时候都可以进行。双频手机在使用过程, 会监测两个频段的信号强度和忙闲程度, 然后向基站作出响应, 基站会根据手机提供的信息, 为手机用户选择适当的小区, 并且切换到相应的频段上。双频切换过程是自动的, 不会影响通话的连续性。四、双频数字系统带来的新服务在国内, &"()% 频段的业务只是对 !"#$% 系统的简单扩充, 仍然以传统的语音业务为主。随着通信新业务的拓宽, &"()% 频段将能带给我们一些新的功能和提供特殊的服务。在国外, 一些国家利用 &"()% 频带提供了一个完整的独立网络。这种网络可以用于对部分用户提供一种特殊服务, 这种服务包括提供更高的通话质量, 更低的呼损等。随着短消息业务和数据* 传真业务的发展, 非语音业务在收入中所占的比例正不断增加, 因此, &"()% 系统可以着眼于非语音业务, 利用 !+," 技术将多个时隙组合起来, 从而得到较宽的频带, 提供互联网浏览和视频传输等宽带业务, 它将为非语音业务的收入带来十分积极的影响。这样, &"()% 频段就不仅仅是对 !"#$% 系统的简单补充了, 而是更高层次的完善和促进, 这对于用户和系统运营商都是有益的。五、双频数字系统主要技术标准!" 工作频段采用双频双工通信方式。!"# 频段: 基站发射频率为$-. /$0% #12, 手机发射频率为)$% /$(. #12, 双工间隔为 3. #12; &" 频段: 基站发射频率为 ( )%. /( )% #12, 手机发射频率为 (4(% /( 4). #12, 双工间隔为 $. #12。#" 载频间隔!"# 制载频间隔已在第三节介绍。&" 与 !"# 频段的载频间隔相同, 均为 5% 612, 这样,&" 频段的 4. #12 工作频段提供的载频序号为 .(5 /).。$" 调制数据速率信道速率是指时分信道每秒传送的二进制数码位数, 单位通常表示为 789* :, 系统的信道速率为 54%; )- 6789* :。%" 数字调制方式双频数字系统选用高斯滤波最小频率键控 (!#"<) 调制方式, 调制指数为 %; -。&" 语音编码方式采用规则脉冲激励线性预测编码 (,+=>?+) , 语音编码速率为 (-; 3 6789* :。第五节A &#B 移动通信系统&#B 系统又称为码分多址式蜂窝移动电话系统, 最先是由美国高通公司开发出来的。&#B 是为现代移动通信网所要求的大容量、 高质量、 综合业务、 软切换、 国际漫游等要求而设计·!"·的数字无线多址技术, 是继 !"# 系统之后推出的一种新的移动电话通信系统。一、!"#$ 技术原理$%#& 通信系统采用了扩频信号无线接入技术, 系统给每个手机分配各自不同的扩频编码,用于区别同时使用同一频率的用户, 因此 $%#& 可在同一载波频率上同时传送多个用户的信息数据, 实现多址通信, 在 ( )* #+, 带宽内提供 -. 多台手机同时进行通话。图 ( - 为 $%#& 系统的工作原理图, 其通信的技术原理是: 将需要传送的具有一定频率带宽信息数据, 用一个带宽远大于信号带宽的扩频编码 (称为高速伪随机码) 进行调制, 使原数据信号的带宽被扩展, 再经载波调制并发送出去。手机接收端使用完全相同的伪随机码, 与接收的宽带信号作相关处理, 把宽带信号转换成原信息数据的窄带信号即解扩, 以实现信息通信。$%/#& 系统与一般的 !"# 系统相比较, 其主要差别在于发送端多进行一次扩频调制, 相应地在接收端多进行一次扩频解调处理。图 ( -0 $%#& 系统的工作原理图二、!"#$ 主要技术特征%& 极小的发射功率由于 $%#& 通信系统采用了扩频通信原理与码分多址技术, 在接收部分采用多径接收技术, 因而要求手机及基站的发射功率很小。对手机而言, 通常情况平均发射功率仅为 12 左右, 在保证极高通话质量前提下, 只有一般模拟手机及数字手机平均功率的几百分之一, 使电磁波对人体健康和环保的负面影响降到了最低点, 因而又称为 “绿色” 移动通信系统。另一方面,$%#& 系统的发射功率很小, 则意味着更小巧的电池、 更轻便的话机和更长的使用时间, 大大方便客户的使用。& 拨叫接通率高对于相同的带宽, $%#& 系统是 !"# 系统容量的 3 4* 倍。当移动通信系统的容量较大, 它可容纳的用户数较多的时候, 网络拥塞减少, 接通率便具有明显的优势。$%#& 最早起步于军用抗干扰系统, 抗干扰性能好是其一贯的优势, 成为增加容量的重要因素。另外, 由于 $%#& 信号使用的是整个频段, 频率复用效率接近 , 几乎是普通窄带调制效率的 5 倍, 也大大增加了容量。(& 极低的掉话率以往的移动通信系统, 用户在 “移动” 过程中从一个服务区向另一个服务区移动时都采用“抛” 、“接” 方式切换服务区, 在技术上称为硬切换。当通话的高峰期, 越区切换时就容易发生掉话现象。$%#& 通信系统小区间的切换采用的是 “接力” 方式, 即先 “接棒” 后再 “分手” , 在技术·!"·上称为软切换。 “软切换” 是 !"#$ 系统的又一鲜明的特点, 用户移动到区域边缘时, 一个基站还在发送信号, 另一个基站已开始与该机联络, 形成双覆盖, 在确认手机已移动到另一基站单独覆盖地区时, 才与原先的基站断开联系。 “软切换” 保证了手机始终能接收到信号, 不存在信道拥挤接不上的问题, 也就免除了掉话之忧。!" 极高的保密性!"#$ 技术采用码分多址技术。用户每次通话都将随机分配 %&%个码中的一个随机码; 另外, 采用扩频通信, 即发射到空中的信号功率极小, 一般情况下极难捕获, 由于以上 “双重保护”作用, 极大提高了通信过程中信息传递的保密性。#" 极高的保真性!"#$ 采用先进的数字话音编码技术, 使得通话的保真性得到了大大提高。而且 !"#$ 系统使用特有的无线传播方式, 使用多个相关接收机接收信号。当向某一手机发送信号时, ( &个接收机分别接收不同路径的信号, 并进行叠加, 可以保证更好的信号质量。三、$%& 系统组网方式摩托罗拉公司的 !"#$ 系统组网方式如图 )* )+ 所示, 系统设备包括 !"#$ 手机、 集中基站控制器 (!,-!) 、 若干个基站收发信机子系统 (,.-) , 移动电话交换中心 (#-!) 和运行维护中心(/#!01) , 下面对各设备的功能作简要介绍。图 )* )+2 !"#$ 系统组网方式(" 基站收发信机子系统 ()*+)基站收发信机子系统包括实现 !"#$ 空中接口所需的设备, 主要包括: 基站天线、 天线接口机架、 发射调制3 接收解调机架、 线性功率放大器机架, 如图 )* )4 所示。基站一般配置能覆盖全向或 )%56扇形小区的射频天线, 天线通过接口机架与发射调制3 接收解调机架、 线性功率放大器机架相连接。发射调制3 接收解调机架最主要的功能是对发射信号进行扩频调制、 接收信号进行扩频解调, 支持 !"#$ 信道处理。线性功率放大器机架主要功能是对发射信号进行放大后传送·!"·给天线。天线接口机架包括定向耦合器、 滤波器、 接收复用器, 主要实现发射与接收信号的定向传输及衰减通信频段外的干扰信号。图 !" !#$ 基站收发信子系统框图!" 集中基站控制器 (#$%#)集中基站控制器提供基站系统的控制和代码转换功能, 它包括两个主要单元: 移动性管理器(%) 和代码转换器 (&) 。(!)移动性管理器$ 为集中基站控制器提供一个高性能、 高可靠性的平台, 实现呼叫处理控制、 射频信道分配、 交换控制及代码转换器控制等。另外与运行维护中心一道实现操作和维护功能。(()代码转换器$ 主要功能有两个: 一是作为移动交换中心与基站收发信机的接口, 在每次呼叫时为语音信道提供连接通路, 并对各基站收发信机传送来的信号进行集中, 然后由链路传输至移动交换中心; 二是完成语音的编码) 解码功能, 即通过其内部的代码转换器将脉冲调制数字语音信号 (*%) 与码激励线性预测 (+,-*) 编码的语音相互转换。&" 运行维护中心 ((#)*)它提供操作管理人员对系统进行有效管理所需的多种不同应用, 它的功能包括: 配置管理、设备状态管理、 软件安装管理、 性能测量、 安全管理、 告警管理和故障管理等, 上述功能是通过数据库管理系统、 命令总线接口和图像用户接口的支持来实现的。·!"·本 章 要 点一、移动电话系统由移动台 (!") 、 基站 (#") 和移动交换局 (!"$) 组成。移动电话网分为大区制和小区制两种。小区制提高了频率资源的利用率, 可扩大移动电话系统用户数量, 因此被广泛应用。小区制的几何排列是蜂窝形状, 采用频率重用模式。二、移动通信应考虑传播损耗、 多径时延、 多径衰落及穿透衰耗对电波传播的影响。三、数字移动电话系统主要由数字手机、 基站系统、 移动业务交换中心、 运行维护中心四部分所组成, 其主要特点是采用语音数字化、 信道编码、 时分多址技术。我国蜂窝数字移动通信采用 %"! 技术标准, 下行信号频率为 &( )&*+ !,-, 上行信号频率为 .&+ )&/( !,-, 双工间隔为 0( !,-, 相邻载频间隔为 1+ 2,-, 载频数为 /10 个, 每一载频分成 . 个时分信道, %"! 系统的可提供 &&1 个时分信道。数字调制采用 %!"3 方式, 语音编码采用 4567895 方式。%"! 系统规定了业务信道与控制信道两种不同的信道结构, 业务信道共有 1* 帧, 包括 10帧话音数据、 / 帧专用控制信令帧和 / 帧空闲帧。控制信道共有 (/ 帧数据, 由同步频率帧 (:) 、同步帧 (") 、 广播控制帧 (#) 和公共控制帧 ($) 和空闲帧 (;) 所组成。四、双频数字系统使用 %"!&+ 与 <$"/.+ 两个频段。双频移动通信系统的信道容量明显增加, 有效地解决网络容量需求的问题。五、$<!= 系统采用码分多址技术, 可扩大网路的用户容量和提高通信质量。$<!= 系统由 $<!= 手机、 集中基站控制器 ($#"$) 、 基站收发信机子系统 (#9") , 移动电话交换中心(!"$) 和运行维护中心 (>!$74) 五部分所组成。练? 习? 题一、填空题/ 移动电话系统一般由? ? ? ? ? 、 ? ? ? ? 和? ? ? ? ? ? 组成。1 移动电话网的服务区域覆盖方式可分为? ? ? ? 制和? ? ? ? 制两种。小区制是将一个服务区划分为覆盖半径为? ? ? ? ? ? 2A 的若干小区, 每个小区设一个? ? ? ? , 负责与小区内的? ? ? ? ? 进行联系和控制。 移动通信为了避免相邻小区产生同频干扰, 频率配置应满足以下两个条件:(/) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(1) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 。0 电磁波传播损耗是? ? ? ? ? 与? ? ? ? 的比值。影响传播损耗因素有: ? 、 ? 、? ? ? ? ? ? 、 ? ? ? ? ? 。( 穿透衰耗是指发射源在室外时, 在? ? ? 与? ?的场强之比, 它既与建筑物?有关, 又与? ? ? ? ? ? 有关。* 数字移动电话系统主要由? ? ? ? ? ? 、 ? ? ? ? ? 、 ? ? ? ? ? ? ? 及? ? ? ? ? 四部分所组成。B %"! 系统采用双工通信方式, 基站发射频率为? ? ? ? ? !,-, 手机的发射频率为? ? ? ? ? ? !,-, 双工间隔为? ? ? !,-。%"! 系统采用时分多址方式, 每一载频分成? ? 个时分信道, 这样 %"! 系统一共有? ? 个载频可提供? ? ? 个时分信道。·!"·!" 在 #$% 系统中, 业务信道用于传送& & & & & & & & & & & & , 控制信道用于传送基站与手机之间的&& & & & & & & & & 。" 双频数字系统应实现对& & & & 切换与& & & & & 切换的控制。()" *+%, 移动通信系统设备主要包括& & & & & & & 、 & & & & & & & & 、 & & & & & & & 、 & & & & && & 和& & & & & & 五部分。二、多项选择题(" 由基站发射到手机的信号称为& & & & & 。," 上行信号& & & & & -" 下行信号*" 双向信号& & & & &+" 单向信号." 数字基带信号变换成射频信号的过程称为& & & & & 。," 数字调制-" 信道编码*" 数模转换+" 语音编码/" 在 #$% 系统中, 业务信道复帧包括& & & & & 。," 话音帧-" 空闲帧*" 控制信令帧+" 同步帧0" 基站向手机广播的小区通用信息, 它包括& & & & & 。," 网络号码-" 寻呼信令*" 小区使用频率+" 信道忙闲信息1" #$% 系统的每个载频上有& & & & & 分时轮流传送。," ! 个时隙-" ! 个编码*" 2 个上行信号+" 2 个时隙2" 数字双频系统包括频段有& & & & & 。," 3,*$) %45-" #$%) %45*" +*$(!) %45+" +*$) %456" #$% 移动通信系统的发射与接收间隔频率是& & & & & 。," .) 745-" 01 %45*" 1 %45+" 01 745!" 数字双频系统的 +*$(!) %45 频段的发射与接收间隔频率是。," .) 745-" 01 %45*" 1 %45+" 01 745三、问答题(" 移动电话系统由哪几部分设备构成, 各部分的主要功能是什么?." 移动电话网路采用小区制的优越性是什么, 小区群的几何排列为什么是蜂窝状的?/" 移动电话网有哪些基本功能?0" $,3 信号的含义和功能是什么?1" 说明传播损耗、 多径时延、 多径衰落、 穿透衰耗的产生原因及对移动通信质量的影响。2" 数字移动电话网由哪几部分设备所构成, 各部分的功能是什么?6" 时分多址的含义是什么, 为什么数字移动电话系统要采用时分多址方式?!" 双频数字通信系统的主要优点是什么?" 什么是 *+%, 移动电话系统, 其主要的优越性体现在哪几方面?()" 简述 *+%, 移动电话的技术原理。·!"·第二章! 手机功能电路原理分析手机作为移动通信系统的用户终端设备, 是一种面向社会的商品, 虽然目前市面上流行的手机种类和机型较多, 生产厂家也不同, 但组成框图和基本工作原理是大致相同的, 掌握和了解手机的功能电路的基本原理和电路特点, 是分析和检修故障的基础。本章将介绍手机的电路构成,并简述主要功能电路的工作原理。第一节! 读识手机电路图的一般方法读识手机原理电路图是一项很重要的专业能力, 有助于熟悉手机的电路特点和工作的基本原理, 这样才能针对故障的具体现象, 有的放矢地查找故障的原因。手机复杂的电路往往使初学者望而生畏, 对于读识电路图感到错综复杂, 无从入手。读图的过程是综合应用已经学过的电子电路基础知识, 分析问题和解决问题的过程, 因此在分析手机电路时应注意应用已经学过的相关知识和经验。其实, 读识手机的电路图是有很强的规律可循的, 无论多复杂的电路, 都是由许多简单的单元电路组成, 只要遵循电路分析的规律, 就不难读懂电路图。一、手机的电路图对于手机的生产技术人员、 维修人员来说, 经常使用的电路图包括: 方框图、 电路原理图和印制电路板 ("#$) 图。!" 方框图方框图是一种用各种方框和连线来表示整机电路、 系统电路或功能电路的组成情况的简图,它与电路原理图的区别就在于电路图详细地绘制了电路的全部元器件及连接线, 而方框图只是简单地将电路按功能划分为几个部分, 将各部分用方框加以表示, 在方框中标上所代表的功能电路, 并用连线来表示各方框之间的关系。如图 %& 所示的是爱立信 ()*+ 手机的射频方框图。方框图虽然简单, 但较为直观和容易看懂, 是分析整机电路的最好工具。在分析具体的整机电路之前, 先阅读方框图有助于了解电路的工作原理。整机电路方框图是表达整机总体状态的框图, 从中可以了解手机的整体电路组成和各部分单元电路之间的关系,通过连线的箭头还可以了解到信号的传输途径和处理方法, 这对判断手机的故障部位有重要的帮助。在读识由集成电路组成的应用电路时, 如没有集成电路的引脚功能资料, 可以借助于集成电路内部方框图来判断引脚的作用及集成电路内部信号的处理方式。#" 电路原理图电路原理图通常简称为电路图, 是用于体现电子电路的结构与工作原理的一种电路详图, 在手机电路图中, 它是由电阻器 ,、 电容器 #、 电感器 -、 二极管 .、 晶体管 /0 (1) 、 滤波器 )-、 集成电路 2# 等元器件的图形符号所组成。在电路图中给出了各元器件的具体参数, 如晶体管的型·!·图 !" #$ 爱立信 %&( 手机射频方框图号, 电阻器阻值、 电容器容量等标称值和其他一些重要数据, 为检测和更换元器件提供依据。!" 印制电路板图印制电路板图是元器件的位置及铜箔连线的实际排列图, 它与电路原理图配合使用, 相得益彰, 有助于检修手机时, 较快查找到相关的元器件和便于查找到有关测试点。二、读识手机电路图的一般方法读识手机的电路原理图, 大致可以按照以下几个步骤进行:(#)了解用途$ 开始读图之前, 首先要了解一些主要部件使用在什么地方、 起什么作用, 有什么特点, 以及能够达到什么样的技术指标。对一些主要部件的用途了解得比较清楚, 可以帮助维修人员理解原理图的总体安排、 基本结构以及各种具体的实现技术。(!)化整为零$ 将总原理图分解成若干基本部分, 弄清各部分的主要功能以及每一部分由哪些基本单元电路组成。可以用简单的模块图来表示每一部分的作用以及各部分之间的相互关系, 搞清楚总图大致包括哪些主要的模块。())找出通路$ 对每个基本单元电路, 找出其中的直流通路、 信号交流通路以及反馈通路等, 以判断电路的供电是否正常、 静态偏置是否合适、 交流信号能否正常放大和传递、 引出的信号经过什么样的滤波, 等等。(*)抓住联系$ 在前面几个步骤的基础上, 将各个组成部分进行综合, 从总电路图的输入端一直到输出端联系起来, 观察信号在电路中如何进行处理、 变化和放大、 传递, 从而对总图得到一个完整的认识。(+)分析元件$ 从直流和交流两个角度去分析电路中一些关键元件的功能, 考虑电路元件出现故障后, 对整个电路的工作会造成什么影响, 可能出现什么故障现象, 这点对于手机维修人员来说是很重要的。·!"·第二节! "#$ 手机的基本组成一、!"# 手机的基本组成"#$ 手机主要由双工器、 接收机电路、 发射机电路、 频率合成器、 音频处理电路、 微处理器控制电路和用户接口等功能模块构成, 其组成方框图如图 %& % 所示。图 %& %! "#$ 数字手机组成框图$% 双工器数字手机工作时, 接收与发送共用一根天线, 为了使接收通道与发送通道相互隔离, 保持单向通路, 在天线之后接有一个称为双工器的部件。双工器是由接收滤波器、 发射滤波器及天线开关电路组件所构成, 天线接收的信号通过双工器的接收滤波器进入接收电路, 发射电路输出的信号则经双工器的发射滤波器馈送至天线发射出去。&% 锁相环频率合成器移动通信设备通常使用频率合成器来提供稳定度和准确度很高的一系列信号源, 该信号源作用主要有两方面: 第一用于提供发射电路的射频信号; 第二作为接收变频电路的第一本振信号。% 接收机接收机实际上是二次变频的超外差高频接收机, 其任务是从多种无线信号及干扰电波中选择出所需接收的有用信号。无线接收部分包括输入回路高频滤波、 高频放大、 变频、 中频滤波、 中频放大及解调。手机接收到基站的高频信号后, 送至低噪声放大器进行高频放大, 以提高接收灵敏度和信噪比, 放大后的高频信号送入第一混频电路与锁相频率合成器提供的本振信号进行下变频, 由选频回路选通第一中频信号。第一中频信号再经第二混频器混频获得第二中频, 该信号放大后进行解调, 还原出数字信号, 该数字信号包括语音信号和各种控制用的信息。(% 发射机·!"·发射机功能是将待发射的信号 (语音信号、 数据信号等) 调制于射频载波上, 并经功率放大后由天线以电波的形式发射给基站。发射机主要由射频调制、 射频功率放大、 带通滤波等部分组成。送话器产生的音频信号经低频放大后, 送到语音电路进行模! 数转换语音编码、 信道编码、 交织处理, 然后送至射频调制器, 调制后的高频信号送入混频器与锁相频率合成器提供的本振信号进行上变频。混频后的信号再通过倍频电路来提升频率, 最后由高频功率放大器放大后馈送至发射天线。!" 微处理器控制单元微处理器控制单元是手机工作状态和各模块状态的主控部分, 其核心部件是单片微处理器、存储器和数据处理器, 用于完成复杂信令的处理和系统控制。手机接收到基站的信令, 经逻辑电路处理后发出信道编码指令来控制频率合成器的振荡, 从而调谐到所需的工作频率上。另外微处理器在手机存储程序控制下, 能自动搜索和选择通信信道, 实施对收发通道开关的控制及对用户发出忙音、 呼唤音等多种信号音。本机键盘操作产生的控制信息都送入微处理器进行处理。微处理器对手机工作状态的控制, 包括定时控制、 数字系统控制、 发射与接收控制以及人机接口控制等。接口部分主要如下:(")语音接口# 如送话器和受话器、 $! % 和 %! $ 转换接口。(&)数据接口# 主要是数据终端适配器。()人机接口# 包括按键盘、 显示器及用户识别卡接口。二、#$% 手机的语音信号处理&" 送话信号处理送话器将声音转换为模拟语音信号, 先进行放大和模! 数转换, 数字化为 " ()* 的脉冲编码调制 (+,-) 信号, 该信号送入语音编码器进行语音编码, 以压缩语音数据。其后, 由信道编码器附加一定的校验码进行纠错编码, 再经过交织处理来降低传输误码, 还加上射频部分的跳频抗干扰, 应用信道编码、 交织、 跳频三项技术可大大提高数据信号传输的可靠性, 交织处理还起到语音保密的功能。由微处理器控制数据信号按时分多址的标准进行格式化, 最后送至正交相位调制器用中频载波进行调制, 再由发射电路上变频转换到无线电射频, 经功率放大后从天线发射出去。" 受话信号处理天线接收的高频信号由接收电路进行高频放大、 下变频为中频, 再耦合至正交相位解调器进行解调为低频数据信号。接着应用波形均衡器处理因多径衰落而引起的失真信号, 然后将信号送入去交织电路使之恢复为交织前的原信号, 信道解码器则从信道码与校验码复合信号中选取信息数据流。语音数据由语音解码器将压缩、 编码的语音数据信号恢复成原来的 +,- 数字信号, 再经数! 模转换成模拟语音信号驱动受话器发出声音。第三节# 接收机电路手机属双工制系统, 接收与发射共用一副天线, 双工器为接收信号和发射信号分别提供单向·!"·通路, 电源接通后, 接收电路即保持工作状态, 而发射电路仅在通话期间才工作。下面将对接收机基本构成和基本原理进行介绍。一、接收机电路功能手机接收电路的主要功能是对接收高频载波信号进行选择、 放大和变换。具体任务有三方面:第一, 选择接收信号。在宇宙空间存在着各种各样的电磁波, 有的是广播电台发射的, 有的是电气设备产生的, 还有的是宇宙天体产生的。手机要能选择移动通信网路的有用信号, 抑制各种不需要的电磁波。第二, 放大接收信号。基站发射的电磁波经一定距离传播后, 其强度受到很大衰减, 手机接收的信号是很微弱的, 为了能推动受话器发出声音, 接收电路必须把收到的微弱信号进行放大。第三, 接收信号的变换。手机接收到的是射频信号, 不能直接用来推动受话器工作, 必须经过信号变换处理电路, 从高频已调波中获得原来的基波信号 (低频调制信号) , 这一变换过程称为解调。手机电路大多采用的是二次变频超外差接收、 解调的形式。通常变频电路有两类: 一类是用一个高频管同时担任本机振荡和混频作用, 称为自差式电路; 另一类是外差式, 本振信号由另外的电路 (如频率合成器) 提供, 即混频晶体管与本机振荡管是分开的。如在变频后加有中频放大器, 就称为超外差电路。因为采用超外差的接收电路比直接放大式电路选择性好、 放大倍数可设计的较高, 对不同信道的信号放大均匀, 所以被手机广泛运用。二、接收机电路分析手机的接收机主要由双工器、 低噪声放大、 变频、 中频放大、 鉴频解调等几部分功能电路构成, 其结构方框图如图 !" # 所示。图 !" #$ 接收机结构框图!" 天线电路手机的天线将接收的电磁波转换为高频信号后, 首先输送到天线电路。在数字手机中, 天线电路通常由双工器或天线开关电路所组成。数字手机采用时分多址技术, 它分时间段来传送用户的通话信息, 且接收机与发射机是间歇·!"·工作的。所以, 在 !"# 手机中, 双工器用于接收射频信号与发射射频信号通道的转换, 在逻辑电路的控制下, 适当的时隙内接通接收机或发射机。而在双频数字手机电路中, 天线开关除了实现接收与发射通道的转换外, 还用于 !"#$% #& 和 ()"* +% #& 频段的切换。单频数字手机的双工器如图 ,- . 所示, 包括一个发射滤波器和一个接收滤波器, 它们都是带通射频滤波器, 其功能是将接收射频信号与发射射频信号分离, 以防止强的发射信号对接收机产生影响。双工器有三个端口: /0 脚接到接收机输入端, 123 脚接到天线接口, 30 脚接到发射机输出端。图 ,- .4 单频手机双工滤波器示意图双频数字手机上使用双工器通常称为双讯器, 结构如图 ,- 5 所示, 它将 !"#$% #& 和()"* +% #& 两个频段信号分开, 它包括一套 !"#$%#& 的发射、 接收滤波器和一套()"*+%#& 的发射、 接收滤波器, 双讯器内包含有开关电路, 6)* 和 6), 是开关信号控制端。图 ,- 54 双频手机双工器示意图!" 低噪声放大器低噪声放大器主要任务是将天线接收的微弱射频信号进行放大, 以满足混频器对输入信号的幅度和信噪比的要求。查找和辨认手机电路中的低噪声放大器的方法是:(*)低噪声放大器位于天线电路之后, 其电路前后一般有射频滤波器, 如图 ,- 7 所示。!""!""!""天线电路射频滤波器低噪声放大器射频滤波器图 ,- 74 低噪声放大器的位置示意图(,)分立元件的低噪声放大器通常都采用共射电路, 常见的形式如图 ,- 8 所示。·!"·图 !" #$ 低噪声放大器的电路形式(%)在手机电路图中, 通常用 &( (&)* )+,- (./0+1+-2)来标示低噪声放大器。也有部分手机 (如诺基亚 3445) 低噪声放大器被集成在一块芯片中, 查找的方法是顺着天线电路去找, 看接收的射频信号通过交流通路耦合到集成电路的引脚, 如该引脚标有 “&( 6” 字样, 则可以断定该脚为低噪声放大器的输入端。!" 第一变频器接收变频电路的作用是将射频信号下变频为中频调制信号, 功能示意如图 !" 7 所示。手机电路中的接收变频器位于低噪声放大器之后, 有两个信号输入端和一个输出端: 一个为接收射频信号端, 一个为本机振荡信号端, 另一个为变频器输出端, 其输出被称为中频 (68) 。图 !" 7$ 变频示意图高频放大后的接收射频信号 !,与频率合成器所提供的本振信号 !9一道送入混频电路, 利用晶体管的非线性作用产生差频信号 !9: !,, 即第一接收中频信号 !6, 该中频信号经晶体滤波器选通后, 再经第一中频放大器将信号放大, 这样就将 ;%< =;35 >? 工作频段的载波信号转换为固定的第一中频, 其后就可用中频放大器进行放大, 使高频分布参数的影响大大减少, 有利放大倍数的稳定和提高。摩托罗拉手机多采用晶体管变频电路, 接收信号和本振信号由基极输入, 或接收信号由基极输入、 本振信号由发射极输入。不同厂家、 不同型号的手机接收中频 !6不尽相同,例如摩托罗拉 A;7 手机第一接收中频为 B55 >?, 爱立信 #77 手机则为 #4 >?。摩托罗拉 CD;!7 系列手机的接收混频器如图 !" ; 所示, 属于固定分压偏置的共发射极电路,电阻器 EB34、 EB3!、 EB37 构成变频管的偏置电路, 通过以上元件参数的设置, 变频管 FB35 不是工作在放大区, 而是工作在晶体管的非线性区域。GH> 接收射频信号与 GH> 本振信号是从高频滤波器 8&B34 输入混合成一路, 经 EB<4、 &B3!、 &B<4、 IB<% 组成的滤波电路滤波后, 送到混频管 FB35 的基极进行混频; JIH 接收射频信号与 JIH 本振信号是从高频滤波器 8&B3! 输入混合成一路, 经 EB<5、 &B3!、 &B<4、 IB<% 组成的滤波电路滤波后, 送到混频管 FB35 的基极进行混频。产生 !4<>? 的接收中频信号从 FB35 的集电极输出。电路中 EB34、 EB3!、 IB35、 IB3! 和 &B35构成偏置去耦电路, 防止电源的波动对变频器造成干扰。若变频电路不能正常工作, 或变频电路无本机振荡信号输入、 信号幅度低, 则会导致手机出现无接收或接收差的故障。#" 中频放大器·"#·图 !" #$ %&#! 手机的接收变频电路移动通信接收机均要使用中频放大器, 采用中频放大器主要目的是:(()获取高增益$ 与射频放大部分相比, 由于中频频率固定, 并且频率较低, 可以将电路的增益设计得较高, 而不会产生高频干扰和自激, 因而可以为下一级提供足够大的输入信号。图 !" ()$ %&#! 手机的中频放大电路(!)提高选择性$接收机的邻近信道选择性一般由中频放大器的通频带宽决定, 由于中频信号为单一的固定频率, 其通频带可最大限度地做得很小, 以提高相邻信道选择性。中频放大器通常有分立和集成两种类型,由分立元件所构成中频放大器如图 !" () 所示。现在越来越多的手机将中频放大器集成在复合芯片中。在超外差一次变频接收机电路中, 有一个中频放大器; 在超外差二次变频接收机中, 则有第一中频放大器和第二中频放大器。中频放大器对接收机的增益影响很大, 若中频放大器出现故障, 则通常会导致手机接收差。!" 第二变频器接收信号的二变频和解调功能一般由同一块专用集成电路来完成。第二变频电路的功能是将第一中频 (如 *) +,-) 进一步降频为第二中频 (如 *. /,-) , 第二中频经过陶瓷滤波器选通、第二中频放大器放大后送入解调器。手机的第二变频器与解调器通常集成在同一片芯片中。#" 解调器解调器的作用是对调制信号进行解调, 将接收信号还原成含有语音和数据信息的基带信号。在移动通信和手机电路中, 常用的解调技术有锁相解调器、 正交鉴频解调器等。图 !" ( 所示为一个锁相解调器的方框图。鉴相器通过对输入的两个信号的相位比较, 输出·!"·一个跟踪调制信号的低频信号, 通过低通滤波器滤除高频噪声后即得到解调输出。图 !" #$ 锁相解调原理框图正交鉴频器的原理框图如图 !" #! 所示。在正交鉴频器中, 相移网络将频率的变化变换为相位的变化, 乘法器将相位的变化变换为电压的变化。将调频输入信号与其移相信号相乘, 通过低通滤波器将乘法器的输出信号中的高频成分滤除, 就得到解调信号。在现代通信设备的解调电路中, 除正交线圈外, 鉴频器的其他电路通常均被集成在芯片内。图 !" #!$ 正交解调原理框图需说明的一点是: 这里的解调是把包含信息的中频信号还原出基带信号的解调, 在逻辑音频电路中还有一个 %&( 解调, 它是将基带信号还原为数码信号。第四节$ 发射机电路一、发射机电路功能在手机中, 发射机电路的主要任务有三个:第一, 将含有语音、 数据信息的中频信号上变频为射频信号, 该变频所需要的本振信号是由频率合成器提供。第二, 对发射信号进行功率放大, 通过手机的天线把已调制的信号以电磁波的形式辐射到空间去。第三, 通过对功放输出信号的采样监测, 产生一个信号来控制手机的发射功率。二、发射机电路分析手机的发射机一般由发射变频器、 倍频电路和射频功放电路等几部分所构成, 结构框图如图!" #) 所示。·!"·图 !" #$% 发射机电路组成框图!" 发射变频器发射变频器是一种实现信号频率变换的电路, 在图 !" #& 所示的电路中, 已调中频信号 !与图 !" #&% 发射变频电路本振信号 !(通过晶体管的非线性作用进行混频,并由选频滤波回路选通其中的高频分量!) !(,提升载波频率, 以达到手机所要求的发射频率。发射变频器有两个输入信号: 已调中频信号、 发射本振信号。输出的是射频信号。发射变频器通常被集成在一个中频模块中, 在手机电路中发射本振电路通常用 *+,-. 来标示, 根据 *+/,-. 输出信号通路就不难判断和查找到发射变频器。#" 倍频器(#)功能% 倍频器实质上就是一种输出信号等于输入信号频率整数倍的电路, 常用的是二倍频和三倍频器。在手机中倍频器的主要作用是为了提升载波信号的频率, 使之工作在对应的信道上; 同时经倍频处理后, 调频信号的频偏也可成倍提高, 即提高了调频调制的灵敏度, 这样可降低对调制信号的放大要求。采用倍频器的另一个好处是: 可以使载波主振荡器与高频放大器隔离, 减小高频寄生耦合, 有利于减少高频自激现象的产生, 提高整机工作稳定性。图 !" #0% 倍频电路(!)倍频原理% 由晶体管组成的倍频电路如图 !" #0 所示, 它的基本原理是: 晶体管 ,* 的基极不设置或设置很低的静态工作点, 晶体管工作于非线性状态, 于是输入信号经管子放大, 其集电极电流会产生截止切割失真, 输出信号含有丰富的谐波分量, 利用选频网络选通所需的倍频信号, 而滤除基波和其他谐波分量后, 这就实现了对输入信号的倍频功能。$" 射频功率放大器为了保证一定距离的无线通信正常, 需要将射频信号进行功率放大后再输送到天线去, 把这个功率放大器称为射频功率放大器。射频功率放大器工作在大信号状态下, 其主要要求有以下四方面:(#)输出功率能达到要求, 电路有一定的输出功率余量。·"#·(!)电路效率高, 以节约直流电源用电量。(")具有良好的谐波抑制能力, 杂波辐射量要小。(#)具有功率自动控制电路, 根据系统的控制指令工作在一定的发射功率级别上。目前手机的射频功率放大器广泛应用厚膜混合集成功放块, 其特点是将射频功放器件组成整件, 体积小, 可靠性高, 组装及检修方便。功率自动控制电路使输出功率保持在一定范围内, 以防止电源电压变化或振荡输出电压幅度不稳定引起的过激励, 避免末级功放电路的烧毁。其工作原理框图如图 !$ %& 所示。末级功放输出的信号经耦合器采样取出部分信号功率, 经高频检波得到一个反映发射功率大小的直流电平送入放大器放大, 放大后的电平再耦合至微处理器进行检测, 并由微处理器送出一个控制信号到功率放大器, 从而调整功率电平使之能满足要求。图 !$ %& 功率自动控制原理框图第五节 锁相环频率合成器锁相环频率合成器是手机电路中非常重要的基本单元, 手机的工作频道很多, 如每一个频道使用独立的振荡晶体来提供信号源, 则要用大量的晶体, 显然既不经济又不利于小型化。手机电路中的频率合成器可提供稳定度和准确度很高的一系列信号源, 该信号源用于发射机的射频载波、 接收机的本振。频率合成又称为频率综合, 它是对基准晶体振荡频率进行加、 减、 乘、 除四则运算, 来产生稳定度和准确度很高的大量离散频率的技术, 由逻辑单元电路的信道指令可控制频率合成器的输出信号频率。随着集成电路技术的发展, 锁相频率合成器的大部分电路都可集成在一个小芯片上, 只需外接少量元器件既可形成性能良好、 成本低廉的频率合成器。一、基本锁相环频率合成器!" 电路组成手机使用的锁相环频率合成器一般由基准振荡器、 鉴相器、 低通滤波器、 压控振荡器和可编程分频器所组成, 功能方框图如图 !$ %( 所示。基准振荡器为频率合成环路提供参考信号, 使手机的工作频率与系统保持一致。为了保证参考信号的频率准确性和稳定性, 一般采用石英振荡电路来构成基准振荡器。·!"·图 !" #$% 频率合成器的一般方框图鉴相器又称相位比较器, 其作用是将检测信号与基准信号进行相位比较, 并输出一个反映两信号相位差大小的电压。低通滤波器的作用是滤除鉴相器输出电压的干扰成分, 使之更加纯净地反映两比较信号相位差的大小。压控振荡器简称 &(, 是一个振荡频率受电压大小控制的振荡电路, 实际上为一个调频振荡电路。分频器的作用是降低信号的频率, 在电路中相当除法器, 实际上为一计数器, 计数脉冲的周期若为 !, 则输入端送入 ! 个脉冲后, 输出端只送出 # 个脉冲, 即输出信号的频率是输入信号频率的 #" !。! 称为分频系数, 其值可以是固定值, 也可以是变化的, 可编程分频器的分频系数是受逻辑电路的数据信号控制而改变的。!" 电路原理分频器有 #基准和 #分频两个输入信号, #基准是由石英晶体振荡器所产生的基准频率, 其决定频率合成量的最小频率偏移量。#分频是压控振荡器所产生的信号经 ! 分频后的比较信号。#分频与#基准两者的相位差异由鉴相器检出而转换为误差电压, 再经低通滤波器取出缓慢变化的直流电压控制压控振荡器的振荡频率, 使之朝着减小与 #基准信号的频率差、 相位差方向变化, 由此获得一个稳定的信号源。微处理器的指令可预置可编程分频器的分频系数 !, 由此可得到频率间隔为 #基准的一系列合成频率, 根据图 !" #$ 可说明合成频率 #)与 !、 #基准三者之间的关系。可编程分频器应满足: #分频*#)!当锁相环路锁定时, 鉴相器应满足: #分频* #基准根据以上两式整理则有: #)* !#基准。可见预置分频系数 ! 就能获得所需要的振荡频率信号,以满足手机不同频道的工作需要。二、手机频率合成器实例分析诺基亚+#) 手机含有两个频率合成电路, 第一本振频率合成器产生# )+ ,# )-# ./0 的振荡信号, 用于提供接收通道第一混频器的本振信号及发射混频器的本振信号。另一个频率合成器产生第 !-! ./0 第二本振信号, 该本振信号经二分频得到 #+ ./0 信号作为发射中频载波,再经 ! 分频得到 12 ./0 信号作为接收第二混频的本振信号。·$·!" 第一本振频率合成器诺基亚!""# 手机的第一本振频率合成器由高频处理芯片 $"#" 内部的锁相环及外围的低通滤波器和一本振压控振荡器所组成, 电路框图如图 %& " 所示。图 %& "( 诺基亚 !""# 手机第一本振频率合成器第一本振第在接收或发射时都处于工作状态, 由逻辑电路送来的 )*+,-+ 信号控制第一本振工作与否, 并通过数据信号 (./0) 及时钟信号 (123) 控制锁相环产生所需的第一本振频率。开机后, 第一本振压控振荡器起振, 振荡信号送入 $"#" 内的锁相环, 在微处理器 ./0、 123 信号控制下进行 ! 分频。同时, "4 567 的基准频率在 $"#" 内分频后, 与经 ! 分频的第一本振频率进行相位比较, 其相位差作为一个控制电压从 $"#" 的 %8 脚输出, 经低通滤波器获得直流压控电压, 用来控制第一本振变容二极管两端的电压, 即控制它的电容量, 由此产生所需的振荡频率信号。#" 第二本振频率合成器诺基亚!""# 手机的第二本振频率合成器由中频处理芯片 $"#% 内部的锁相环及外围的低通滤波器和第二本振压控振荡器所组成, 电路框图如图 %& "9 所示。图 %& "9( 诺基亚 !""# 手机第二本振频率合成器开机后, 第二本振压控振荡器起振, 此振荡频率从 脚进入中频处理集成电路 $"#% 内, 先经预分频后送入鉴相器。同时 "4 567 的基准频率在 $"#% 内也进行分频后送入鉴相器。鉴相器对以上两个输入信号进行相位比较, 产生差值控制电压从 $"#% 的 " 脚送出, 经过低通滤波器滤除波动电压, 获得直流压控电压, 用来控制第二本振变容二极管的电容量, 由此使第二本振电路稳定地振荡在 %4%567 的频率上。·"#·第六节! 逻辑控制电路手机的控制功能及数据处理由逻辑电路板来完成, 逻辑电路板应用计算机微处理技术, 使之结构小型化, 控制智能化, 其核心部件是 " 位或 # 位的单片微处理器芯片 $%&, 并有随机读写存储器 ()、 只读存储器 *) 支持 $%& 工作, 图 +, +- 是手机逻辑控制器的构成框图。图 +, +-! 手机逻辑控制器的构成框图一、逻辑控制电路的功能!" 微处理器微处理器 $%& 是手机的重要组成部分, 它在主要软件和硬件的支持下, 完成对手机的智能控制, 若损坏将产生各种各样的逻辑故障, 甚至无法开机。微处理器基本功能如下:(.)对频率合成器进行控制! 微处理器发送信道编码指令给频率合成器, 可控制频率合成器的分频系数 !, 从而产生不同的频率源, 作为发射电路的载频信号、 接收电路的本振信号, 实现信道的自动选择。对接收信号电平、 噪声电平进行检测, 若信号过弱发出指令切换工作信道。(+)对寻呼信号进行用户码的识别! 手机接收的寻呼信号若与存储器存储的用户码相符就响应寻呼, 振铃器发出铃声。(/)对发射功率进行检测和控制! 发射功放电路输出端进行信号取样、 整流, 获得反映发射功率强弱的直流电压, 并加到微处理器的检测端, 微处理器根据该电压的大小, 送出一功率控制信号至发射单元电路, 调整使发射功率符合要求。(")语音信息处理! 对发射的语音信号进行数字化处理及对接收的数字化语音信号进行解码处理。(0)控制 12) 卡! 实现与 12) 卡的信息交换与控制。·"#·(!)手机的智能化控制" 手机的有关数据信号由微处理器编码成为数字化指令, 发射给基站。接收的信令也是由微处理器译码, 然后对整机实现智能化控制。(#)读取键盘输入信息" 通过对键盘的定时或连续扫描, 读取键入的信息, 并由微处理器作出对应功能控制。键盘的信息包括电话号码和操作功能键的输入。($)控制显示驱动器" 对方呼叫号码、 本机拨叫号码、 时钟状态信息、 信号强弱信息及操作功能菜单等信息从微处理器输出, 驱动液晶显示器和指示灯作相应的数字、 字符显示。图 %& %" 随机读写存储器((!)*+,) 引脚排列(-)静噪控制"控制音频放大器的开启和关闭, 使送话器及受话器回路接通或断开, 实现送话或受话的静噪功能。!" 存储器存储器与微处理器通过数据总线相连, 通常逻辑电路板上有三种不同性质的存储器。()./0" 通常称为随机读写存储器, 用于存储 123 工作过程中的数据。当关机断电时, ./0 内的资料会丢失。./0 有两类, 一类是集合在微处理器芯片内, 另一类是独立的 ./0 芯片, 安装在逻辑板上。例如, 摩托罗拉 45-%$ 双频手机使用的 3#*% 为 6$ 脚随机读写存储器 (./0) , 作为手机运行程序时的数据缓冲器, 使用的型号是 (!)*+,, 其引脚排列如图 %& % 所示, 对应的引脚符号见表 %& 。表 !" #$ 随机读写存储器 (%&#&#(#()*) 引脚排列及符号脚名%76)!/(8 9:;/*/%<18,= :->8/7/61?,= :1,= :*,= :/)/!,= :%,= :7>?*,= :%<1/#,= :6>11*;>11,= :7<1<1,= :)>?A,= :),= :6/6/),= :!,= :#B,= :!<1/%/7C;,= :$D<1/$/-/*/<1随机读写存储器 (!)*+, 的引脚功能说明:/* E /): 地址端:;: 输出使能端C;: 写使能端1?: 片选端,= : E ,= :): 数据输入= 输出端<1: 空脚·!"·(!)"#$%& 称为闪速存储器, 俗称 “大码片” , 用于生产线上对手机安装系统软件或对出厂的手机进行软件升级。闪速存储器是近年来广泛使用的新一代不易挥发性只读存储器。现代微机系统中, 大量需要一种能多次编程、 擦写快捷简便、 容量大、 外围器件最少, 同时价格低廉的不易挥发存储器件, 闪速存储器正是应这一需要发展起来的。从功能上看, 闪速存储器可以说是最新一代的 “()*+,” , 具有以下两个主要特点:! 低电压在线编程, 使用方便, 可多次擦写。闪速存储器都只使用 - . 或 / . 单电源供电,而编程时所需的高压及时序均由片内的编程电路自动产生, 外围电路少, 编程就像装载普通*$, 一样简单, 而高压编程电流也只有几个纳安, 因此非常适合于应用系统中 (尤其在低电压系统中) 进行在线编程和程序修改, 近年来在手机逻辑电路上得到了广泛的应用。其可重复擦写寿命也都在0 111 次以上, 能够满足许多场合的需要。图 !2 ! 闪速存储器 ("0314/)引脚排列" 小扇区编程, 灵活, 速度快。能以小扇区为单位进行编程(几十个 5 几百个字节为一个扇区) , 程序的修改可以逐扇区单独进行, 而不需要进行整片的 “预擦除” , 系统也无需开辟大容量的缓冲区以存放不需修改的其他扇区的内容, 使程序修改方便、 灵活。编程整块芯片, 可以在几秒钟内完成, 编程速度快。如果仅是对部分扇区进行修改, 速度更快, 而不像过去的芯片那样, 需用几分钟的时间进行整片的擦除和再编程, 故有 “闪速” 存储器之称。例如, 摩托罗拉 678!9 双频手机使用的 :;1< 为 <9 脚的闪速存储器, 型号是 "0314/, 用以存储手机的基本程序和各种功能程序, 与主微处理器 :;10 之间存在着版本联系。闪速存储器 "0314/ 其引脚排列如图 !2 ! 所示,对应的引脚符号见表 !2 !。表 !" !# 闪速存储器 ($%&()) 引脚排列及符号脚名0!/<-3;9$0/$00$9.)=)$08$;$<4$0<$01=(*)$09$0;$-$!>$0-$0!$8?>?>$3$/$0$030<-009!>($1(.>>A0-30!/81.%".%A;0/<.>>010+("#$%& ("0314/) 引脚功能说明:$1 5 $08: 地址端>(: 片选端=(: 写使能端1 5 0-: 数据输入B 输出?>: 空脚+(: 输出使能端·!"·(!)""#$%& 为电可擦可编程存储器, 所有编程和读取都是通过总线完成。""#$%& 内主要存储手机的机身号码、 电话号码簿、 锁机码及其他设置。图 () (! ""#$%& (*+(,-. /0. 1023)引脚排列摩托罗拉 456(, 手机上的 789: 是(, 脚电可擦可编程只读存储器 (""#$%&) , 主要存储一些手机可修改数据, 对于软件故障则需用编程器将正常手机的软件资料重新写入。789: 的型号*+(,-. /0. 1023, 引脚排列如图 () (! 所示, 引脚功能说明如下:*9 ; *<(: 地址端-": 片选端%": 输出使能端=": 写使能端>. %9 ; >. %8: 数据输入. 输出$?. /7A: 准备. 忙输出B-: 空脚0-: 正电源端CB?: 地端二、手机逻辑控制电路实例分析爱立信 CD!6, 型 CA& 手机的逻辑电路功能方框图如图 () (3 所示, 下面对该电路进行分析及说明。!" 主要器件(<)-#7 (?299) 爱立信 CD!6, 型手机使用一块大规模集成微处理器芯片, 接口控制电路也集合在该芯片内, 微处理器芯片的主要功能是:! 对整个系统起逻辑控制作用。" 控制频率合成器合成信道。# 对数字语音信号进行信道编解码、 加密等处理。$ 对按键盘的输入进行扫描。% 背景灯和指示灯的驱动。& A>& 卡的检测等。(()存储器 逻辑板上使用了以下三种存储器:! $*& (?2(9) , 它是 !(E F, GHI 的低功耗随机存储器, 用于存储微处理器工作过程中的程序, 当关机断电时, $*& 中存储的数据会丢失。该 $*& 有 (, 引脚, 采用小外形封装形式(+A%#) , 该封装有利地址线和数据线的高密度布线。" J1*AD (?2<9) , 爱立信 CD!6, 型机的闪速存储器 ?2<9 用于生产线上对手机安装系统软件或对出厂的手机进行软件升级。它为 :<( F, GHI 结构的存储器, 具有选择扇区、 选择擦除及自动擦写功能, 分为 8 个独立的擦除扇区。但在爱立信 CD!6, 型机上该存储器没有用到扇 区的块结构, 而是作为连续存储器来应用。·!"·图 !" !#$ 爱立信 %&() 手机逻辑电路! *+,-. (/01) , 为 )2 3) 456 的电可擦可编程存储器, 用于存放手机的机身号码、 锁机码、 电话号码簿及其他设置。因为采用的是串行总线连线, 所有的数据传送只通过 ! 条串行总线完成, 所以 *+,-. 的引脚很少。!" 电路的连接微处理器与存储器主要通过数据线、 地址线和控制线进行连接, 具体电路如图 !" !7 所示。(8)微处理器 (/011) 有 !1 位地址总线 9/,1 : 9/,8( 与闪速存储器 ;<9=& (/081) 的9/,1 : 9/,8( 接口及随机存储器 ,9. (/0!1) 的 9/,1 : 9/,8# 接口连接, 用于正常寻址和存储芯片的输入选择。(!)微处理器 (/011) 有 ) 位数据总线 /9>1 : /9>? 与闪速存储器 (/081) 和随机读写存储器的 /9>1 : /9>? 接口连接, 用于系统程序与工作程序的存取和传送。()微处理器对闪速存储器的控制线有三条, 它们是:" ,-. *, 为闪速存储器写入使能控制, 由微处理器的 !1 脚 (*) 接至闪速存储器(/081) 的 ( 脚 (*) 。# ,-. A*, 为闪速存储器芯片使能控制, 由微处理器的 8 脚 (,-. A*) 接至闪速存储器的 ! 脚 (A*) 。! ,-. -*, 为闪速存储器输出使能控制, 由微处理器的 8! 脚 (,-. -*) 接至闪速存储器的 !# 脚 (-*) 。(#)微处理器对随机读写存储器的控制线有三条, 它们是:·!"·! ! ! "#$ %&, 为随机存储器写入使能控制, 由微处理器的 ( 脚 (%&) 接至随机存储器 )*(的 脚 (%&) 。" "#$ +&, 为随机存储器芯片使能控制, 由微处理器的 ,- 脚 ("#$ +&) 接至随机存储器()*() 的 . 脚 (+&) 。# "#$ /&, 为随机存储器输出使能控制, 由微处理器的 01 脚 ("#$ /&) 接至随机存储器()*() 的 2 脚 (/&) 。(-)微处理器 ()*() 与 &&3"/$ ()*1() 通过串行时钟、 串行数据线传送程序与数据信号。第七节! 语音信号的数字化数字手机的关键技术是模拟语音信号的数字化, 其语音处理的原理方框如图 4 * 所示,56$ 手机的发射电路中, 语音信号是先经过模7 数转换器, 将模拟声音信号转换为数字信号, 然后在进行语音编码。编码的任务是压缩语音信号的数据量, 即在保证一定语音质量的前提下, 用最少的二进制数码来反映信息内容。采用低码率的数字式语音编码, 可以提高信道的容量。在56$ 手机的接收电路端, 则需用语音解码器对压缩语音信号进行解压缩处理, 然后进行数7 模转换, 还原成原来的模拟信号, 驱动受话器发声。图 4 *! 数字手机语音处理框图一、语音信号的模7 数转换模拟语音信号数字化就是将连续变化的模拟信号转换为二进制数码 ! 和 ", 完成这种转换功能的电路称为模7 数转换器, 常用 “#7 )” 或 “#)+” 来表示。数字手机一般采用的模7 数转换方式是脉冲编码调制 (3+$) , 其原理框图如图 4 2 所示, 工作过程可分为取样、 量化、 编码三步。图 4 2! 3+$ 方式构成"# 取样每隔一定的 $! 时间, 对模拟信号提取一次样值, 将连续变化的信号转换为一个个等间隔的脉冲信号, 其幅值等于各瞬间模拟信号的幅值, 如图 4 8 所示。取样所得的脉冲信号时间上是离散的, 适用于时分多址信道的传输要求。实践证明, 只要取·"#·图 !" !#$ 取样前后的波形样频率 !%不小于语音信号最高频率 !&(的两倍, 则取样后的脉冲样值序列可以不失真地还原成原来的语音信号。例如, 语音信号频率范围为 )* +) ,* -., 语音最高频率为 ) ,* -., 则取样频率 !%应取:!%#! /) ,* 01 #* -.234 手机取样频率取为 # 5-., 就完全能满足要求。图 !" !6 给出的是一个简单的取样电路。信号取样受控于取样脉冲, 当取样脉冲来的时候,场效晶体管 78 的栅极加上正向电压处于导通状态, 输入信号经过场效晶体管的漏极 源极到达输出端。没有取样脉冲时场效晶体管 78 截止, 信号不能通过。因此, 该电路在取样脉冲高电平时取样, 低电平为取样间隔时间。图 !" !6$ 取样电路原理!" 量化取样后获得的信号虽然在时间上是离散的, 但幅度取值仍是连续的, 在一定范围内有无限多个值, 将其转换成二进制数码需要无限多位二进制码与之对应, 这是不可能实现的。为此有必要将取样后的信号用 “四舍五入” 的办法归类为若干个幅度取值的量化信号, 这个过程称为量化。经过取样和量化处理后, 取样信号就可用二进制数码来表示。量化的方式有均匀量化和非均匀量化两种类型。·"#·图 !" #$% 均匀量化(&)均匀量化% 将取样信号幅度变化范围划分为若干量化级, 如每个量化级的间隔相等, 称为均匀量化。均匀量化的传输特性如图 !" #$ 所示。水平轴代表输入的信号幅度值, 纵轴代表量化的级别, 共分为 个级别。从图中可看出: 语音信号的取样幅度在 ( ) * + ) 内连续变化, 但对应的量化值只有 个。量化值与实际样值是存在着误差的, 此误差称为量化误差, 量化误差会使数字通信中产生特有的噪声。均匀量化分级间隔是固定的, 它不随信号强度而改变, 因此对于小信号的量化就会产生较大的量化误差, 使之轻声说话时产生较大噪声。(!)非均匀量化% 为了克服均匀量化引起的小信号误差大的缺点, 对小信号应采用小级差量化, 强信号用大级差量化, 这就是非均匀量化, 其优越性是能用较少的级数获得高的信噪比。实现非均匀量化的方案如图 !" #& 所示, 图中的压缩电路是非线性放大器, 对小幅度信号有较大的放大量, 而对大幅度信号放大量较小, 使得大小信号的幅度差缩小。由于将小信号放大后再量化, 量化误差就可大大减小。在接收端则要经过扩张处理, 还原成原幅度的信号。图 !" #&% 非均匀量化框图及压缩扩张特性在数字通信中, 我国采用的 , 律 &# 折线压缩特性, 其压缩曲线如图 !" #! 所示, 坐标横轴代表输入信号 !-, 设最大信号幅度为 &, 在 !-的 $ * & 区间分为 个量化段, 分段点为 $、 &.!、 &./、&.、 &.&0、 &.#!、 &.0/、 &.&!, 也就是最小输入信号范围 (第 & 段) 间隔最小。在大输入信号范围(第 段) 间隔最大, 横轴的各个段又均分为 &0 等分。纵轴代表压缩后的输出信号 !1, 选取均匀的 个分段点: &.、 !.、 #.、 /.、 2.、 0.、 3.、 &。·"#·图 !" #!$ % 律 &# 折线压缩特性从图 !" #! 可知, 个段点的折线斜率是不同的, 第 & 段折线的斜率为!(&!)&*&+&+&!*&,第 段折线斜率为:!(!)*&+&+!*&+-由此可见小信号时折线斜率大, !(. !), 信号被放大; 大信号时折线斜率小, !(/ !), 信号被压缩。!" #$% 编码与解码012 编码是将取样并量化的信号变换成一组二进制数码, 而 012 解码则是将一组二进制数码还原成相应幅度的量化值。(&)012 编码$ 按照 % 律&# 折线方式, 将 3 !)至 4 !)的量化区间划分为&, 个正负对称的量化段, 每一段均匀分为&, 个等间隔, 可以用 个二进制数码来表示 % 律量化的所有值, 即对量化信号进行编码, 实现信号的数字化。在 位编码中, 第 & 位码 5&为极性码, 对于正极性量化信号 5&为 &, 负极性信号为 。第 !、#、 - 位码 5!5#5-为量化段码, 5!5#5-由 至 &&& 有 个数码, 分别代表 % 律曲线的 & 6 段。后 - 位码 575,585代表段内的 &, 个等间隔。如第 &、 ! 段的 &, 个间隔位最小级差是 !9, 则第&、 ! 段各占&,!9, 第# 段占#!9, 第- 段占,-!9, 段共计量化为!:-!9, 现将量化信号的二进制数编码列出, 见表 !" #。例如: 有一量化后的信号幅度值为 &,!9。因信号是正值, 确定 5&为 &, 根据表 !" # 可知该幅值在第 7 量化段, 该段码 5!5#5-为 &, 第 7 量化段的起始电平为 &!9, 575,585*(&&)!* ( (!,4& (!74 (!-4& (!#) !9*-:!9, 这样输入信号电平为 &,!9, 编码后成为 &&&& 的一组二进制码。·""·表 !" #$ % 律 编 码量化段号输入电平范围(!)极性码量化段码段内间隔码的权限 (!)"#"$"%"&""(")"*)(&%$#+$& ,$+&*#$ ,#+$&$( ,#$#$* ,$(& ,#$*%$ ,(&#( ,%$+ ,#(&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&$-$*$)$($&$%$%$*$)$($&$%$)$($&$%$#$#$($&$%$#$+$+($)./0 解码1 解码是编码的反变换, 用于数字手机的语音数2 模转换电路。例如, 收到一组二进制数码&&&&, 因 "#为, 可确定该数码为负极性信号; 其次 "$"%"&为&&, 查表$3 % 可知是第 ( 量化段, 且第 ( 量化段起始电压为 $(!, 段内间隔码 ""(")"*为 &&, 最后解码结果为 4 ($( 5(& 5%$) !6 4%$!。经过解码后的信号通过扩张电路恢复大小信号幅度的正常比例, 再通过低通滤波器滤去高次谐波, 保留基波成分, 就可恢复得到原来的语音信号。在手机的应用电路上, 通常将取样、 量化、 编码整个模2 数转换及数2 模转换均在一块集成电路上完成。二、语音编码与解码&" 语音编码语音编码的目的是: 在能维持一定语音质量的前提下, 压缩语音数据量, 以实现 780 系统一个载波上分时传送 * 路语音信号的要求。语音编码有波形编码和声源编码两种类型。波形编码以再现波形为目的, 利用波形相关性采用线性预测技术, 尽可能不失真地恢复原始的输入语音波形。波形编码能保持较高的通话质量, 硬件上也容易实现, 但数据的信息量大, 以#( ,(& 9:;<2 = 速率传输时能提供很好的话音质量, 但在 #( 9:;<2 = 速率以下传输时, 语音波形编码器的话音质量明显下降。声源编码是将语音信息用特定的声源模型表示, 这种技术确定了一套模拟声带频谱特性的滤波器系数和若干声源参数。发送端根据输入声源模型提取特征参数, 决定语音特征的参数是: 基音、 强度、 共振峰频率以及浊音2 清音判别。发送端将这些特性参数进行编码后传送到接收端, 接收端根据这些特征参数便可重新合成语音信号, 而不需要传送整个语音信号数据。声源编码后传送语音特征参数所需的数码大大降低, 故手机是以#% 9:;<2 = 的低速率进行数字语音信号的传输。780 手机是采用规则激励线性预测 (>.?AB.) 语音编码器, 所谓的线性预测是指一个语音取样值可用过去若干个语音取样值的线性组合来拟合。其原理框图如图 $3 % 所示, 输入的语音信号每 $+ C= 时间间隔划分为一段 (称为一帧) , 编码器通过三个分析电路对语音信号提取特征参数, 按帧进行处理和编码。(#)线性预测器1 它是由 * 抽头滤波器组成的 * 个声域分析电路, 在 $+ C= 的语音段内输·"#·图 !" #$ 规则脉冲激励语音编码器出 #% &( 的加权系数。接收端合成滤波器根据该加权系数恢复编码前的语音信号。(!)长周期预测器$ 每一帧内, 长周期预测器评估语音峰值间隔和增益 ) 次, 即每 * +, 测定一次, 每次测定产生 - &( 滞后系数和 ! &( 增益系数, 在一帧的 !. +, 内产生 #% &( 数码。长周期预测器提取的特征参数用于表征浊音的音调结构。(#)激励脉冲发生器$ 输入的语音数据信号与合成的预测值 /0二者进行比较获得误差电信号, 该误差数据信号确定脉冲序列中各脉冲的幅度和起始位置, 每帧有 ). 个脉冲, 各脉冲相对位置不变, 但对于每一帧语音信号, 分别用不同起始位置和各个脉冲幅度变化来表征浊音的特征, 接收端用该脉冲去激励语音合成模型, 在一帧内激励脉冲发生器产生122 &( 数码。3456784 语音编码属于参数编码, 它是根据人的发音模型的特征参数来编码, 每 !.+, 的语音信号压缩成 !%. &( 数码, 传输速率为 !%. &(9!. +, :1# ;&(9 ,。系统将特征参数传送到接收端, 接收端按参数来还原语音。语音编码设计得如此复杂, 其用意是求得语音质量和传输速度的和谐, 满足 </= 系统分时传送语音信号时对语音质量的要求。!" 语音解码数字手机接收的是经过语音编码压缩的语音信号, 即语音特征参数传送到接收端, 接收端按特征参数来解压缩, 还原语音信号, 这就称为语音解码。数字手机的语音编码与解码大都是由同一片专用语音处理集成电路来完成。#" 语音处理电路实例摩托罗拉 >?!2 双频手机语音处理电路包括发送语音基带处理电路、 接收语音基带处理电路两部分, 电路原理框图如图 !" #) 所示。(1)发送语音基带处理电路$ 送话器产生的语音模拟信号由音频放大集成电路 A. 的 脚输入, 经芯片内部的送话放大器放大后由1. 脚输出, 送至语音处理集成电路 A*. 的)* 脚, 在A*. 内部先进行 4B= 编码, 将模拟语音信号转换为 %) ;&(9 , 的数据流, 再进行语音编码, 压缩为 1# &(9 , 的语音数据流, 送到微处理器 (A-.1) 进行信道编码处理, 然后送回 A*. 的 1 脚, 在A*. 经过 <=/C 调制后, 形成的发射同相信号 8DE、 8DED 由 A*. 第 !、 !2 脚输出, 耦合至中频处理电路 A!. 的 %#、 %) 脚; 形成的发射正交信号 8DF、 8DFD 由 A*. 的 !%、 !- 脚输出, 耦合至中频处理电路 A!. 的%1、 %! 脚。在 A!. 内部, E、 F 信号分别进行中频调制, 再混合就得到发射中频。·!"·图 !" #$% 摩托罗拉 &(!) 手机语音处理电路框图(!)接收语音基带处理电路% 由中频处理集成电路 *!+ 解调出来的接收同相数据信号 ,从$- 脚输出耦合至 *.+ 的!# 脚, 接收正交数据信号 /01 从 *!+ 的$) 脚输出耦合至 *.+ 的! 脚, 经 *.+ 内部进行 2345 解调得到!" ) 6789: ; 的数据流, 该数据流从第# 脚输出送到微处理器芯片 (*<+=) 进行信道解码处理后又送回 *.+ 的= 脚, 在 *.+ 内经语音解码和 >?3 数: 模转换还原成模拟音频信号由$( 脚输出。受话语音信号送入音频放大集成电路 *(+ 的!= 脚, 经受话放大器放大后由 =(、 !+ 脚输出, 驱动耳机发出受话声音。有关信道编码、 2345 调制技术的内容将在以下两节介绍。第八节% 信道编码与交织技术手机的数字语音信号或信令在传输过程中, 由于受到噪声或干扰波的影响, 信号数码波形变坏, 传输到接收端后可能发生错码, 即把 ! 码错为 " 码, 或把 " 码错为 ! 码。有时由于受到连续的脉冲干扰, 错码会成串出现。为了提高传输信息的可靠性, 数字手机采用了信道编码和交织技术来校验和纠正存在的错码。一、信道编码信道编码是指在信息发送前, 于信息码中添加检验码, 以供接收端检测后纠正受噪声干扰造成的错码。这种检测码的生成称为信道编码, 也称为纠错编码。信道编码与前面介绍的语音编码在编码方法、 原理上是不同的, 语音编码是为了提高信息传输的效率, 减小所需的带宽, 所以尽量压缩数据; 而信道编码是采用增加冗余数码, 以增加信号的抗干扰能力。·!"·!" 基本原理!"# 手机中运用的信道编码器的连接框图如图 $% & 所示。图 $% &( 信道编、 解码器的连接框图从控制编码误差的角度来考虑, 语音编码器一般有两类输出, 第一类是对语音质量有显著影响的数据, 有)*$ +,-, 必须通过信道编码, 以提高抗干扰的能力。信道编码主要是使用分组码, 即在每组信息码后附加若干个校验码, 数码结构如图 $% &. 所示。图 $% &.( 信道编码格式在分组码中, 校验码仅校验本码组的信息位。校验码位数越多, 检验纠错能力就越强, 校验码位数的多少, 通常用多余度来衡量。!"# 信道编码器的信息码与检验码位数相同, 即每个信息码都有一个校验码, 多余度为 )/$。)*$ +,- 输入信息码, 再加上 & +,- 奇偶校验和 0 +,- 尾识别码, 经编码后的数据增加一倍, 为$ 1 ()*$ 2& 20)+,- 3&4* +,-语音编码器输出的第二类是对语音质量无重要影响的数码, 有 4* +,- 数据不经过信道编码。这样, 在每一帧 ($5 67) 语音信号经信道编码总位数是&4* +,- 24* +,- 3 0. +,-编码后总传输速率为0. +,-$5 673$% * 8+,-/ 7#" 信道编码的种类信道编码主要有奇偶校验码、 重复码、 循环码等, 下面作简要介绍。())奇偶校验码( 偶校验码就是在信息码之后附加 ) 位检验码, 使信息码和校验码中 ! 的总个数为偶数。奇校验码则要求 ! 的总个数为奇数, 通过检验 ! 码的个数是否偶数 (或奇数) 来判断其正确性。在数据传输中可以采用偶数编码方式, 也可以采用奇数编码方式。例: 表 $% 0 为偶数码编码方式, 若收到的代码组 $!, 因为 ! 的总个数为 &, 不是偶数, 即可判断信息码中有一位出现错码。如果出现的是两位码同时出错, 奇偶校验方式是查不出的, 但双错的几率要比单错少得多。·!"·表 !" #$ 偶数校验编码码组编码信 息 码!"!#!$奇偶校验码%"%&&#%&%&$%&&%&&%&&%&%(&&%)&&&&(#)重复码* 重复码是一种简单有效纠正错误的方法, 它将信息码重复传送几次, 只要正确传送的次数多于传错的次数, 就可用取多数的原则来排除差错。($)循环码* 其特点是: 一组数据里的每个数码每次向左或向右循环一个位置, 就可得到另一组数码, 故称循环码。这样接收到的一组数码如果不符合此规律, 即认为错码, 并可通过电路的逻辑运算求出错码的位置, 并加以纠正。二、交织技术在手机数据信号的传送过程, 出现错误有两种情况: 一类是由噪声随机引起的单个错码, 称为随机错码; 另一类为突发性错码, 这多是由于传输中的衰减或阴影等引起的连续数个数据发生错码。上述介绍的信道编码对于纠正随机性出现的个别错码是十分有效的, 但对于突发性错码或成串连续差错则显得无能为力。因此, 数字手机采用交织技术, 其目的是将成串的错码转换为随机性差错, 这样就可用信道编码加以纠正。所谓 “交织” 技术就是发送端将信息码排列顺序打乱, 重新排列组合, 使不同帧的信息码相互穿插交织后再发送到信道中去。在信道中即使产生成串突发性差错, 由于相邻的数码已化整为零分散在不同的信息帧中, 因此只引起随机差错。在接收端只要将数据去交织, 恢复原来的数据序列后, 可按随机错码的方法加以解决。交织编码的方式如图#+ $) 所示。#% ,- 为一帧的语音信号经过信道编码输出为 &( ./0, 交织编码器将两帧语音信号 (&%,-) 的 1"# ./0 数据按每行 2 ./0 写入, 写完共 ""& 行。取出时按列进行, 每列有 ""& ./0 语音数据。这样, &% ,- 的语音信号被交织分散成 2 个时段, 每个时段安插在一个信道帧中对应的一个时隙上, 分时传送。而每个信道帧又包含有 2 个时隙, 因此一个信道同时可供 2 台手机进行通话。语音时隙的基本格式是: # 3) ./0 语音数码, 另外有 #+ $) ./0 用来识别来自其他传输的语音, 还加入 #( ./0 同步数据、 $ ./0 头识别码和 $ ./0 尾识别码、 $%+ !- (2+ # ./0) 的保护时间。因此, 每时隙数据为 "(+ # ./0。综上所述, 456 手机的语音需经过模7 数转换、 语音编码、 信道编码和交织编码等信号处理,数据变化情况如图 #+ $2 所示。·!"·图 !" #$% 语音数据交织编码过程图 !" #&% () 移动电话语音处理·!"·书书书三、信道均衡众所周知, 电视机接收空间电视信号时, 若受障碍物的影响, 反射波的路径往往比直射波路图 !" !#$ 反射波干扰示意图径距离长, 传播到电视接收点时会存在时间的差异, 于是电视机的画面上出现重影。同理, 手机在工作期间,由于障碍物的反射会产生多径时延, 接收的数据信号出现码元交叠现象, 如图 %" !# 所示, 即手机同时收到本码元 (直射波) 和前一码元 (反射波) 的交叠信号, 从而产生干扰, 使之出现错码。采用均衡技术是一种抗干扰的有效方法, 所谓 “均衡” , 指的是在接收端的均衡器中产生与传输信道特性相反的特性, 抵消信道产生的延时干扰信号, 从而正确的判决和恢复有用信号, 均衡器实质是一个横向滤波器, 它与电视传送接收中用于去除重影干扰所采用的横向滤波器相类似。图 %" & 所示为线性均衡器的结构图, 由 %! () 节延时线 (!) 构成, 每节延时线对应消除不同传输路径的延时信号, 而节抽头处的增益系数 "#为自适应调整参数, 它根据均衡器输出及一定的判断数据和运算来调整加权系数。图 %" &$ 数字均衡器结构第九节$ 数字信号的调制和解调数字手机为了便于信号的发射, 把数字信号变换成中频或射频信号的过程称为数字调制, 在接收端对数据调制的高频信号进行反变换, 还原出数据基带信号的过程则称为解调。数字手机是用二进制数码 !、 " 组成的数字信号对射频信号进行调制, 因信号是非连续的脉冲波形, 较之模拟信号的连续波调制有其特殊的要求, 这些要求主要有以下几方面:())在规定的无线信道的带宽内, 能有较高的传输速率。(%)有较高的功率效率。(!)调制频谱应有小的旁瓣, 谐波分量小, 避免对邻近频道产生干扰。(&)抗多径衰落性好。(*)调制和解调电路易于实现, 成本不高。本节将先介绍数字信号的相移键控调制方式的工作原理, 在此基础上分析 +,- 手机采用的高斯滤波最小频移键控调制 (+-,.) 电路构成和工作原理。·$%·一、相移键控调制方式和基本原理模拟信号的调制方式有: 调幅 (!") 、 调频 (#") 、 调相 ($") 三类, 与之对应数字信号也有三种最基本的调制方式: 幅移键控 (!%&) 、 频移键控 (#%&) 、 相移键控 ($%&) 。在数字手机中, 是应用相移键控调制方式来将语音数字信号变换到所需的频率上。数字信号的相位调制叫做相移键控调制, 它是用数字信号对载波相位进行控制, 使载波的相位随数字信号而改变, 即利用已调制波的相位变化来携带信息。相移键控分为绝对相移和相对相移两种形式。绝对相移其电路如图( )* 所示, 当数据信号为! 时门电路 +*开路, 输出为,-相位的振荡载波; 当数字信号为 " 时, 门电路 +*关闭, 而门电路 +开启, 振荡信号经倒相器产生 *.,-的相移后输出。绝对移相电路的载波相位取决于输入的二进制数码, 载波相位 ,-时代表 ! 信息, 载波相位 *.,-时代表 " 信息。绝对相移调制的波形如图 ( ) 所示。这种用 ,-和 *.,-两种相位的调制称为二相调制。图 ( )*/ 绝对相移键控调制电路图 ( )/ 绝对相移键控调制波形/ / 由于接收端在解调时, 载波恢复存在着相位的模糊性, 从而引起相当大的误码率, 为了解决这一问题, 应采用相对调相。与绝对调相不同之处在于数字信号"、 ! 与载波相位,-、 *.,-无固定关系, 而是与载波的相位改变 (相位差) 有关。输入数字信号 ! 时, 载波相位改变 *.,-; 输入数据信号 " 时, 载波相位不改变。相对调相的波形如图 ( )0 所示。图 ( )0/ 二进制相对相移信号波形·!"·相对相移电路构成是在绝对相移调制器前加一个差分编码器, 如图 !" # 所示, 差分编码器实际上是一个二进制计数器, 每来一个脉冲时, 输出状态翻转一次, ! 脉冲时保持原状态, 这样就将原输入数字码 (绝对码) 变为相对码, 就可实现相对相移调制。图 !" #$ 相对相移键控调制器构成二、"#$ 手机的数字调制%& 手机采用的是高斯滤波最小频移键控 (%&() 调制方式, 它属于最小频移键控 (&()调制的一种改进电路, &( 电路构成如图 !" #) 所示, 下面对这种数字调制电路各部分的功能进行介绍。图 !" #)$ 最小移频键控调制器构成框图%& 差分编码器&( 调制属于相对相移调制, 差分编码器的作用是将输入数据的绝对码变换为相对码。& 数据分离电路数据分离电路的作用是将一串双位数据分成两路, 一路为奇数数据流 *+、 *,、 *)、 *-、 ,另一路为偶数数据流 *.、 *!、 *#、 */、 , 分离情况如图 !" #/ 所示。(& 载波调相器奇偶数两位二进制数码的组合称为双位码, 双位码传送的信息有四种 !、 !%、 %、 %!。利用载波的四种相位 .、 !0!、 !、 ,!0! 来表征双位码的四种数据, 这称为四相调制方法, 与二相调制方法比较其最主要的优点是提高信息的传输速率, 所以手机使用了四相调制方法。四相调制分为!0! 调相和 !0# 调相两种, 其双位码与已调波起始相位的对应关系见表 !" )。如输入的是相对双位码, 则 ! 不是起始相位, 而是相位移。·!"·图 !" #$% 数据分离功能示意图表 !" #$ 四相调制波相位表!&! 调相!&# 调相双位码()已调波起始相位 !双位码()已调波起始相位 !%*&&!&#&%!&!%&+!&#&&!%,!&#%&+!&!&%-!&#载波调相器的构成如图 !" #- 所示, 主要有两个相乘器、 载波 !&! 移相器和相加器所组成。图 !" #-% 载波调相器的构成奇偶码 (、 )分别送到上、 下相乘器, 对两个正交的载波./0"*! 和 012"*! 分别进行调相, 再经相加器进行矢量合成后, 即可得到四相调相波。偶数据流 (与奇数据流 )均为不归零脉冲信号, 其值不是 3 4 就是 5 4, 分别表示二进制的&、 %, 为了获得调制信号的波形, 偶数据流 (对同相载波./0"*! 进 行 幅 度 调 制,奇 数 据 流 )对 正 交 载 波./0("*! 3 !&!) 进行幅度调制, 其后相加的表达式为" (!)6 #(./0"*! 3 #)./0("*! 3 !&!)6 #(./0"*! 5 #)012"*!双位码 (、 )为 % 码时, )的幅度 #)为 5 4, (的幅度 #(为 54, 代入上式得调相载波表达式" (!)6 012"*! 5 ./0"*!按三角函数公式%012# 7 ./0#!6 7 !./0 (# 3 !&# ) 上式写为·$%·! (")! " #$%&(!" ( !)*)! #$%& (!" (+!)*)可见 ,-、 ,.为 ! 码时, 调制载波的初始相位为 +!)*。若双位码 ,-、 ,.为 !" 码时, ,-的幅度 #-为 "/, ,.的幅度 #.为 (/, 则调相载波表达式为! (")! " &01!" " $%&!"! " #$%& (!" " !)*)! #$%& (!" (2!)*)由此 ,-、 ,.为 !" 码时, 调制载波的初始相位为 2!)*。这样双位码的 ""、 !"、 !、 "! 四种不同信息对应于载波的相位角 !)*、 2!)*、 +!)*、 3!)*, 即载波有 * 种不同的相位角, 每种相位角包含 # 位数码的信息。图 #4 *5 为 !)* 调相波形图,(6) 图为数字基带信号波形,(7) 图为绝对调相载波波形,($) 图为相对调相载波波形, 相对调相波的相位 "1是前一时刻的波形相位 "8加上本时刻数码调制产生的相位移 ""1。例如, 原来载波相位为 3!)*, 送入二进制数码 "", 产生相位移为 !)*, 此时载波相位是在原来的 3!)* 基础上再移相 !)*, 即为 #!。图 #4 *59 !)* 已调相载波波形图#$ 加权相乘器用 ,-、 ,.数字码直接对载波进行调制由于其幅度为 (/、 "/, 属不连续的脉冲信号, 调制载波会产生相位的突变, 当信号通过非线性放大器时, 引起频谱很大的展宽, 容易对邻近频道产生干扰。为了有较好的抑制带外干扰的能力, 应采用连续相位调制, 该方式是由加权相乘器先将跳变的调制数码转换为连续变化的正弦脉冲信号, 然后再进行载波调相, 这样输出的调相载波信号其相位是连续的, 这种调相方法就称为最小移频键控调制, 图 #4 *: 所示是它的结构框图。%$ 高斯滤波器;<= 调制电路具有带宽较窄, 带外辐射低的特点, 较适合移动通信要求, 为了更好抑制带外辐射, 使之达到 "> ? "3 A 要求, 以降低对邻近信道的干扰, 可进一步采取措施, 将数字信号先经过一个高斯滤波器整形后, 再送入 ;<= 调制器进行调制, 如图 #4 + 所示, 这就构成了高斯滤波器最小移频键控调制, 英文缩写是 B;<=。高斯滤波器是具有高斯函数特性的滤波器, 其频·$·图 !" #$% 连续相位调制带宽度 ! 与数字传输速率 "&的比值 !# "&应选择在 " ! (" ) 范围内, 这样设计的 *+,- 调制器对邻近信道干扰小于 . /0, 使功率谱中的高频分量衰减加大, 有利于移动通信的邻道干扰的抑制。图 !" 1% *+,- 调制器构成三、!"# 手机的数字解调在手机的接收电路需对 *+,- 信号进行解调, 解调的方式分为相干解调和非相干解调两种图 !" 12% 非相干解调器方法。相干解调方式要求恢复载波, 并还应使收、发信号之间保持同步的关系。在数字移动通信中,对时分多址采用的是外同步方式, 即发送端专门发送同步码, 接收端收到后将它与本地时钟脉冲作相关运算, 并借此调整接收电路的时钟使之与发送端的信号同频、 同步, 才能按帧结构进行信息码的接收。非相干解调则不要求恢复载波, 电路较简单,其构成如图 !" 12 所示。目前手机的数字调制与解调电路都是集合在同一块集成电路芯片上, 至于芯片内部的具体电路无需去作深入的研究, 只要掌握芯片的原理框图、 引脚功能及外部特性即可满足分析和查找故障的需要。第十节% 手机电源电路手机电源电路的作用是向手机各部分电路提供合适的工作电压或工作电流。尽管各个厂家·$%·生产的每一种手机其电源电路各不相同, 使用的元件也千差万别, 但都具有以下共性:第一, 提供给各单元电路工作电源应是没有波动的直流电, 不应叠加有变化的交流成分。用示波器观测电源电压波形应是一条水平直线, 若有波动则不符合手机的供电要求。第二, 手机通常使用 !" # $#" % & 的充电电池, 电池的正电源 (&()) 是整机供电的源头,通常要经过电子开关后, 才送到稳压电路或单元电路。第三, 为避免射频部分的高频干扰, 射频部分与逻辑* 音频部分的供电是相互独立的, 由稳压电路的不同组电源分别供电, 不可能同一组电源既给射频电路又给逻辑电路供电。+,- 手机的电源部分一般是由电源切换电路、 直流稳压供电电路、 电池充电电路和负电压产生电路所组成。分析电源电路时, 首先要搞清楚机内电池供电与外接电源供电的基本通路。其次, 要了解整机有多少路工作电源输出, 分别为何单元电路供电, 电压值是多少。最后, 要了解手机的开关机键 (./* .00) 的基本控制形式。一、电源切换电路电源切换电路的功能是实现机内电池供电与外接电源供电的切换。无外接电源时, 由机内电池供电; 当话机外接电源时, 机内电池不供电, 由外接电源供电。图!" 1! 所示为摩托罗拉 &22% 型手机的电源切换电路。当话机使用机内电池供电而没有加上外接电源时, 机内电池 () 3 由 42#! 第 1、 5、 6、 % 脚送入, 并由电源集成电路 7288 的 098 脚输出低电平加到电源开关管 42#! 第 # 脚, 控制 42#! 导通, 由 42#! 第 9、 !、 : 脚送出 3 电压,此时由机内电池向话机供电。图 !" 1!; &22% 手机的电源切换电路当话机接上外接电源 <=) 3 时, 外接电源从集成电路 7288 的 >98 脚送入一个检测信号。当 7288 检测到这个外接电源的高电平时, 就通过 7288 的 098 脚输出高电平到 42#! 第 # 脚, 使42#! 切断, 让机内电池 () 3 不再向话机供电。<=) 3 通过单向二极管 ?2#8 送出 3 电压, 此时由外接电源 <=) 3 向话机供电。二、直流供电电路手机的直流供电电路通常由机内电池 () 3 供电, 输出整机各单元电路所需的直流电压。直流供电电路一般由电源稳压模块构成。摩托罗拉 &22%、 A!888 型, 爱立信 )!% 型, 诺基亚:!98、 %18 型等, 这类机型的开关机键 (./* .00) 一般接在电源稳压模块的一引脚上, 该引脚称·!"·为开机触发端。按下开关机键, 触发该引脚, 触发电源稳压模块工作, 送出各路电压, 让手机正常开机。另有些手机如爱立信 !"#$、 %&$、 &(&$ 型等的直流供电电路由几只稳压管构成, 这类机型的开关机键 ()*+ )"") 一般接在开机二极管或晶体管的一端, 由这些二极管或晶体管的导通来控制各稳压管的启动, 输出各组电压, 而且微处理器在通过开机程序后, 送出开机维持信号, 让手机维持开机状态。!" 射频供电电路射频供电电路输出的电压一般供给射频发射、 射频接收及频率合成电路中的各单元电路, 如混频器、 中频电路、 前置通道电路、 接收和发射压控振荡器等。摩托罗拉 ,-$ 型手机射频供电电路如图 ./ 01 所示, 射频稳压电路是借助中频处理集成电路 2-&1 提供射频电路的工作电源, 电路主要由中频处理集成电路 2-&1、 场效晶体管 3.4(、 3.4.等元件组成, 对收发信通道、 压控振荡器等部分提供超滤波稳压直流电压。图 ./ 015 ,-$ 手机射频电源电路电源 6 7 经电感 8.4( 输入中频处理集成电路 2-&1 的 9& 脚, 为其供电。2-&1 送出 4 组稳定电压, 供手机的射频各部分电路使用。(&):",.5 场效晶体管 3.4. 的漏极输出的 ./ #0 , 电压, 主要供射频接收机和天线开关切换电路使用。3.4. 为扩流放大管, 可提高 :",. 稳压电源的输出电流和输出功率。(.);<,=5 :",. 电压从 ". 脚送入中频处理集成电路 2-&1, 经过的开关控制电路后, 从 2-&1 的 =# 脚输出 ./ 0 , 电压, 供中频放大电路使用。(1):",&5 场效晶体管 3.4( 输出的 ./ #0 , 电压, 主要供接收二本振电路使用。3.4(可增大 :",& 供电电流。(4);")2%5 :",& 电压从 >& 脚送入中频处理集成电路 2-&1, 经 2-&1 内部的超线性滤波器处理后, 从 2-&1 的 =& 脚送出 ./ 0 , 电压, 供接收机的第一本振使用。#" 逻辑供电电路逻辑供电电路输出的电压主要为微处理器、 各种存储器、 语音处理电路、 ;? 卡接口电路等提供工作电源。·!"·摩托罗拉 !""# 手机的逻辑供电电路如图 $% & 所示, 主要由电源集成电路 (") 来构成, 电池电压 * + 从 ,-)、 ./ 脚送入电源集成电路 ("),(") 得到 * + 供电后, 其 *-) 脚输出脉冲, 经二极管 01")- 整流、 电容 0"2 滤波得到 &% 3 ! 电压, 为 (") 的 4-)、 0-) 端供电, 经 (") 内部的直流电压转换产生 & 组稳压电源输出。图 $% &5 !""# 手机逻辑电源电路(-)(") 的 ," 脚输出 $% /& ! 的直流参考电压, 供中频处理集成电路 ("-2 使用。($)(") 的 *& 脚输出 -% # ! 的直流电压, 为微处理器供电。(2)(") 的 6& 脚输出 $% /& ! 的直流电压, 供逻辑电路的存储器 .7489、 814: 使用。()(") 的 43 脚输出 & ! 的直流电压, 供音频电路和负电压发生器使用。(&)(") 的 03 脚输出 & ! 的直流电压, 供 8;: 卡使用。三、电池充电电路手机使用的是充电电池, 当电池电压下降到较低时, 需要对电池进行充电。手机的充电电路主要由电池电量检测器与充电控制器两部分组成。其作用是检测机内电池电量, 并控制外接电源对机内电池的充电。摩托罗拉 !""# 手机的充电电路如图 $% && 所示, 它由场效晶体开关管 <"2$ 和电源集成电路 (") 中的电池电量检测电路组成。图 $% &&5 !""# 手机充电电路电源集成电路 (") 的 ./ 脚与机内电池的 *4= + 相连, 以测定电池的电容量。外接电源,>= + * 经限流电阻 1"2$ 送至 <"2$ 的 脚和 (") 的 ?# 脚。·!"·当 !"# 的 $% 脚检测到 &( ) * 电压送入, 而 !"# 的 +, 脚检测到机内电池电压未充满时, !"# 的 &% 脚将输出低电平至开关管 -"./ 的第 . 脚, 使 -"./ 导通, 则外电源 &( ) * 经0"./、 -"./、 10"./ 向机内电池充电。当 !"# 的 +, 脚检测到机内电池电压充满时, !"# 的 &% 脚将输出高电平至开关管 -"./的第 . 脚, 使 -"./ 截止, 停止外电源向机内电池充电。摩托罗拉和爱立信手机的电池量检测器一般是集成在电源集成电路内, 由电源集成电路来完成对电池电量的检测。诺基亚手机则不同, 一般采用独立的充电控制集成电路来检测机内电池的电量, 然后由场效晶体管控制充电电流。诺基亚 233# 手机的充电电路如图 /4 25 所示, 主要由充电控制集成电路 63#3 和电源集成电路 63# 所组成。图 /4 257 233# 手机充电电路当诺基亚 233# 手机插入充电插头后, 外接充电电源 (896) 经保险管 +3#3 输入到电源集成电路 63#3 的 3、 35 脚。另一方面, 充电电源经电阻 03#.、 03#: 分压后送到电源控制集成电路63# 的5% 脚。63# 检测到外接电源后, 启动充电控制, 从25 脚输出充电脉宽信号到 63#3 的,脚, 63#3 因此被启动, 其 3/ 脚输出的电压为电池充电。63#3 的2 脚为充电检测电压输入端, 通过电阻 03.3 取样电池的充电电压, 充电电路根据该端口的电压来控制充电电流。63#3 内部还包括一个过电压保护电路, 当电池的电量充足后,63#3 会切断充电回路, 停止电池的充电。四、负电压产生电路部分 ;<= 手机 (如摩托罗拉 >?"/%、 8"%、 /#) 的电源部分有负电压产生电路, 用于产生一个负极性的电源电压, 供显示屏、 射频功率放大器、 天线切换开关电路和双频切换开关电路等使用。但有的手机 (如爱立信 (3%、 (/%, 诺基亚 ./3#、 %3#、 %2#) 其显示屏、 射频功率放大器等电路不需负电压供电, 所以没有负电压产生电路。负电压产生电路的工作原理基本一样, 都是利用电容的充放电产生负电压。图 /4 2, 所示为摩托罗拉 >?"/% 手机的负电压产生电路图, 主要由负电压发生器 !3#3、 电容 13#/、 13#.、 13#: 等·!"·组成。图 !" #$% &(!) 手机负电压产生电路*#" + 提供的 # , 电源电压加至负电压产生模块 -.+. 的 / 脚, 经 -.+. 对电容 0.+!、 0.+1充电, 并将两个电容的电压叠加形成 .+ , 电压, 再经相位变换后由 2 脚送出 3 .+ , 的电压。0.+2 为 3.+ , 的电源滤波电容。在手机电路故障中,电源电路故障占有相当大的份额。由于电源电路为整机各部分电路供电,一旦它出现故障,就会使整机或局部电路工作不正常,从而导致手机无法正常使用。因此,当手机出现故障时,应首先检查相对应的单元电路供电是否正常,其次再查单元电路本身的问题。本 章 要 点一、手机主要由发射机、 接收机、 语音处理电路、 微处理控制电路和接口单元几部分所构成。% %二、手机的发射机一般由发射变频器、 倍频电路和射频功放电路等构成。接收机一般采用二次变频超外差电路, 主要由高频放大、 变频、 中频放大、 解调等部分构成。三、锁相环频率合成器为手机提供一系列频率稳定的高频信号源, 用于提供发射电路的射频信号, 并作为接收变频电路的第一本振信号。手机使用的锁相环频率合成器一般由基准振荡器、 鉴相器、 低通滤波器、 压控振荡器和可编程分频器所组成四、手机的控制功能及数据处理由逻辑电路板来完成, 其核心部件是微处理器芯片 04-, 并有随机读写存储器 567、 可编程存储器 884597、 闪速存储器 :*6;< 支持 04- 工作, 同时实现对接口电路的控制。五、=;7 手机发送的语音信号是先经过模> 数转换器, 将模拟声音信号转换为数字信号, 然后再进行语音编码压缩数据。=;7 手机接收端则需用语音解码器对接收信号先进行解压缩处理, 然后进行数> 模转换, 还原成原来的模拟信号。为了提高传输信息的可靠性, 数字手机采用了信道编码来校验和纠正随机错码, 采用交织技术来纠正突发性错码。六、将语音数字信号变换到所需的频率上称为相移键控调制。=;7 手机的数字信号采用高·!"·斯滤波最小频移键控调制(!"#$) ,它属于连续相位调制,故具有较好的抑制带外干扰的能力。该调制电路由差分编码器、数据分离电路、载波调相器、加权相乘器、高斯滤波器五部分组成。七、!#" 手机的电源单元一般包括电源切换电路、 直流稳压供电电路、 电池充电电路, 部分手机具有负电压产生电路。电源切换电路的功能是自动切换机内电池供电与外接电源的供电,当有外接电源时, 外电源优先供电。电源电路的主体是直流稳压供电电路, 其作用是为手机的射频电路和逻辑电路供电。手机的充电电路主要由电池电量检测器与充电控制器两部分组成, 用于控制外接电源对机内电池的充电。练% 习% 题一、填空题& 双工器实质是与的组合体。( 数字式手机主要是由、和五大部分所组成。) 数字手机的送话模拟语音信号, 先进行放大和, 数字化为 &) *+, 的信号, 然后进行以压缩语音数据。其后, 由信道编码器附加一定的校验码进行, 再经交织处理以降低。- 手机的发送语音处理电路主要由、几部分所组成。. !#" 手机的数字信号采用调制方式, 调制电路实质上是一个调制的电路。/ 倍频器是一种输出信号频率等于频率整数倍的电路, 在手机中倍频器的主要作用是为了提升, 使之工作在对应的信道上, 同时经倍频处理后可以提高的灵敏度。0 手机的接收机由、几部分功能电路构成。变频器的作用是, 解调器的作用是。1 23" 通常称为存储器, 用于存储。453#6 称为存储器, 用于存储或。7 模拟语音信号数字化就是将连续变化的模拟信号转换为数码, 完成这种转换功能的电路称为器, 常用字母或来表示。!#" 手机的语音信号一般采用的模8 数转换方式是, 工作过程可分为、。&9 语音编码的目的是, 语音编码有编码和编码两种类型。!#"手机采用的 2:;5<: 语音编码器全称是。&& 信道编码的目的是, 信道编码是在信息码中添加, 以供接收端检测后纠正。&( 数字手机采用交织技术的目的是。所谓 “交织” 技术就是发送端将信息码, 使不同帧的信息码相互后再发送到信道中去。在接收端只要将数据, 恢复原来的数据, 这样就将突发性错码转换为错码, 可用加以纠正。&) 手机对信道进行均衡处理的目的是。·!"·!"# 手机的数字调制是指的过程, 数字解调是指的过程。!$# %& 手机数字调制电路是由 (!)、(()、())、(")、($)几部分所组成。二、多项选择题!# 天线电路是由所组成。*# 鉴相器+ + + + + ,# 双工滤波器-# 天线开关电路.# 变频电路(# 接收机电路的主要任务有。*# 接收信号进行模/ 数转换+ + + + + ,# 选择接收信号-# 放大接收信号.# 接收信号的调制)# 发射机电路的主要任务有。*# 语音信号上变频为射频信号+ + ,# 将调制的信号以电磁波的形式辐射出去-# 对发射信号进行功率放大.# 对语音信号进行模数转换"# 对手机的射频功率放大器有以下要求。*# 输出功率能达到要求+ + ,# 杂波辐射量要小-# 具有功率自动控制.# 具有频率自动控制$# 压控振荡器 0-1 是一个受输入误差电压控制的振荡电路。*# 输出电流+ + + + + ,# 输出电压-# 振荡频率.# 振荡幅度2# 手机逻辑电路板上的存储器类型主要有。*# 3*+ + + + + ,# 45*-# 65*&7.# 884319# 电可擦可编程存储器内主要存储。*# 重拨号码+ + + + + ,# 机身号码-# 电话号码簿.# 锁机码:# %& 手机数字调制方式是。*# 调幅 (*) + + + + + ,# 调频 (6)-# 频移键控 (6&).# 相移键控 (4&)<# %& 手机的电源部分一般包括电路。*# 直流稳压供电+ + + + ,# 电源切换-# 天线开关.# 电池充电!=# %& 手机的逻辑电路所需的工作电源是。*# 交流电压+ + + + + ,# 直流电压-# 脉冲电压.# 交、 直流电压三、问答题!# 手机接收通道为什么大多采用二次变频的超外差接收方式?(# 手机的软件混乱出错, 故障的范围在哪部分, 为什么?)# 手机的发射机主要任务是什么?"# 手机的通信距离是与发射功率成正比, 因此发射功率放大器的输出功率越大就越好。该说法对吗?$# %& 手机的接收机电路主要任务是什么?说明接收机各部分电路的功能。2# 什么是 -4>、 3*、 65*&7、 88431?分别说明其主要功能。9# 一语音信号量化电平为 !:"!?, 写出经 * 律编码后的二进制数码。·"#·!" 数字手机语音编码的目的是什么?#" 规则激励线性预测 ($%&(%) 语音编码器由哪几部分组成?说明各部分的功能。)*" 什么是信道编码, 数字手机为什么要进行信道编码?)" 什么是随机错码、 突发性错码?说明交织技术是如何克服突发性错码的。)+" 什么是信道均衡, 数字手机为什么要进行信道均衡?)," 什么是二相调制、 四相调制?绝对移相调制和相对移相调制有何特点?)-" ./01 调制方式主要由哪几部分电路所构成?分别说明其功能。)2" 手机射频供电电路输出的电压主要供给哪些单元电路?)3" 手机逻辑供电电路输出的电压主要供给哪些单元电路?·!"·第三章! 手机维修技术基础手机是现代高科技的结晶, 它集电子技术、 移动通信技术及计算机技术一体, 其制造过程广泛采用大规模集成电路、 单片微处理器、 贴片式元器件、 多层印制电路板等先进技术和工艺。手机维修人员必须具备一定的使用、 维修知识与技能, 按规范要求进行操作, 才能确保维修工作顺利进行, 得心应手地排除各种故障。第一节! "#$ 手机使用常识一、手机使用注意事项(%)手机不应存放在& (以上的高温处, 否则会缩短话机寿命或损伤电池。手机不要在雨中使用, 不应放置在潮湿环境中, 否则可能出现电路板漏电或元器件的腐蚀。())切勿用带静电电荷的干燥布擦拭手机, 可用柔软抗静电布沾少许肥皂水擦洗, 但绝对禁止使用强化学溶剂擦洗手机。(*)手机注意不要敲、 砸、 摔, 否则可能使话机外壳破裂或内部元器件损坏。(+)为延长电池的使用寿命, 电池在低电压警示出现后应进行充电, 充电时不可超过各型号电池规定的充电时间。较长时间闲置的电池应收藏在干燥、 低温和黑暗的地方。(,)不慎落水的手机要尽快捞起并立即拆下电池。在未作彻底的干燥处理之前, 不要试着开机拨打电话, 否则将造成手机的严重损坏甚至不可修复。(&)手机的电路板是由小功率、 低电压元器件构成, 注意选用合适的电池。(-)一般情况不要随意打开机壳触摸元器件, 一些 ./$# 集成电路即使人体感应电压也可能将其击穿。(0)手机应注意先关断电源, 才插入用户识别卡 (#1$) , 卡不能插反或颠倒。鉴于 #1$ 卡是获得数字移动电话系统服务的凭证, 所以应保护好 #1$ 卡, 要避免卡折曲和染上尘埃, 不要让卡上的金属触点划伤, 不要将 #1$ 卡存放在高温、 强磁场和强电场的环境中。二、!"# 手机标签含义"#$ 手机打开后机盖, 取出电池后, 可以看见手机背面贴有标签, 标签上均有标注国际移动设备识别码 (1$21) 和制造序号 ($#3) 。$% 国际移动设备识别码国际移动设备识别码是用于识别移动设备的号码, 为 %, 位数字的号码, 每台手机的国际移动设备识别码是惟一的, 构成形式为:型号批准码 (45.)6 工厂装配码 (75.)6 序号码 (#38)6 备用码 (#9)·!"·型号批准码 !"# 为 $ 位数字码, 由欧洲型号认证中心分配。工厂装配码 %"# 为 & 个数字码, 由厂家编码, 表示生产厂家及其装配地, 如 ( 是摩托罗拉在英国的生产厂, () 是摩托罗拉在德国的生产厂, $) 是摩托罗拉在美国本土的生产厂。对于诺基亚手机 %"# 码为 *+。序号码 ,-. 为 $ 位数字码, 独立地、 惟一地识别每个 !"# 及 %"# 中的每个移动设备, 由厂家来分配。每台手机的国际移动设备识别码可以通过键盘的操作来显示。在手机开机的情况下, 从键盘上输入 !/ (/ , 即可在屏幕上显示手机中存储器 001.23 写入的国际移动设备识别码,将其与手机背面标签上的识别码核对, 可检验该手机的真伪、 是否被调换过内部的电路板。!" 制造序号制造序号用于表示移动设备的制造国家及生产的年月, 由 +( 位字符组成, 构成形式为:机器型号 4 制造地 4 生产年份 4 生产月份 4 生产序号制造序号的前 5 位字符表示产品的型号, 第 位字符代表制造地, 如表 56 +。表 #" $% 制造地字符含义字7 符8.&5$制造地美国德国英国杭州天津第 * 位字符代表产品的生产年份, 见表 56 &。表 #" !% 年份字符含义字7 符9:;<=制造年份+>>* 年+>>$ 年+>>) 年+>>? 年+>>> 年第 $ 位字符代表产品的生产月份, 见表 56 5。表 #" #% 月份字符含义字符"#A0%8BCDE3生产月份+ 月上旬+ 月下旬& 月上旬& 月下旬5 月上旬5 月下旬 月上旬 月下旬* 月上旬* 月下旬$ 月上旬$ 月下旬字符-1F.,!G9:;<=生产月份) 月上旬) 月下旬? 月上旬? 月下旬> 月上旬> 月下旬+( 月上旬+( 月下旬+ 月上旬+ 月下旬+& 月上旬+& 月下旬例如, 摩托罗拉掌中宝手机的背部标签的制造序号为 “"&$8:<155$” , 其第 + H 5 位字符“"&$” 代表机器的型号, 第 位字符 “8” 代表在美国制造, 第 * 位字符 “:” 代表生产的年份是在+>>$ 年, 第 $ 位字符 “<” 代表生产的月份是在 +& 月上旬, 第 ) H+( 位字符 “155$” 是该手机的生产序号。那么制造序号“"&$8:<155$” 的整体含义是: +>>$ 年 +& 月上旬在美国制造的 "&$ 型手机。·!·三、!"# 移动电话网的编号方式$% 移动用户号码数字移动电话号码组成格式: 国家代码 ! 移动业务接入号 ! 用户号码国家代码通常是 " 位数字, 我国的国家代码为 #$。数字移动业务接入号由 % 位数字组成, 中国电信的数字移动业务接入号是 &%, 随移动用户的增多, 逐步向 &%#、 &%(、 &%$扩展, 中国联通的接入号是 &%)、 &%&。用户号码为 # 位的数字码 *&*"*%*#, 前 % 位 *&*"*%是用户所归属的本地用户位置登记器 (*+,) 的代号, 后 - 位 *.*-*$*(*#为用户的编号。&% 拨号程序(&)手机用户 拨叫 本地手机用户 或 外地手机用户拨号程序: 移动电话局网号 ! 手机用户号, 即 &%/ ! *&*"*%*#例: 福州市手机用户拨叫福州市手机用户 &%#)-)&#, 在手机上键入 &%#)-)&#;例: 福州市手机用户拨叫北京市的手机用户 &%)&)&&)#, 在手机上键入 &%)&)&&)#。(")本地手机用户 拨叫 本地市话用户 或 外地市话用户拨号程序: ) ! 长途区号 ! 市局号 ! 市话用户号。例: 厦门市手机用户拨叫厦门市话"&#)#$, 厦门长途区号-", 手机拨)-""&#)#$; 厦门市手机用户拨叫广州市 (&&$#, 手机拨入 )")(&&$#。(%)本地市话用户 拨叫 本地手机用户拨号程序: 移动电话局网号 ! 用户号码, 即: &%/ ! *&*"*%*#例: 福州市市话用户拨叫福州市手机用户 &%)&-)&#",用户拨 &%)&-)&#"。(.)本地市话用户 拨叫 外地手机用户拨号程序: ) ! 移动电话局网号 ! 用户号码, 即: )&%/ ! *&*"*%*#例: 福州市市话用户拨叫北京市手机用户 &%$)&)&&)#, 在手机上键入 )&%$)&)&&)#。(-)手机用户 拨叫 报警电话报警电话有治安报警 &&)、 火警 &&、 急救中心 &"), 手机用户直接拨紧急电话号码即可。例: 拨叫火警电话 &&, 在手机上键入 &&。($)手机用户 拨叫 特服台特服台有电话查询台&&.、 人工传呼台&"#、 自动声讯台&$# 等, 拨号方式: 拨) ! 长途区号 !特服台。例: 拨福州市查询台 &&., 手机拨 )-&&&.。(()手机用户 拨叫 国外固定用户拨号程序: ) ! 国家代码 ! 对方电话号码。例: 厦门市移动用户拨叫新加坡用户 "#""%#(, 新加坡国家代码是 $-, 在移动电话上键入)$-"#""%#(。·!"·(!)国外固定用户 拨叫 手机用户拨号程序: "" # 国家代码 # 移动电话号码, 我国的国家代码是 !$。例: 新加坡用户拨叫福州市移动电话 %&"(""%!), 用户在电话机上键入 ""!$%&"(""%!)。!" 了解手机入网地的方法手机用户号码为 % 位数字, 形式为 %&* +%+)+&+!, 从手机用户号码的第 (、 $ 位数字(+)+&) 可以判断该手机入网的省市。(%)手机用户号码以 %&、 %&! 开头的, 手机入网地可查阅表 &, -。表 !" #$ %!&、 %! 手机入网地+&+)"%)&-($.!"%北京北京北京北京江苏江苏上海上海上海上海)天津天津广东广东广东广东广东广东广东广东&广东河北河北河北山西山西黑龙江河南河南河南-辽宁辽宁辽宁吉林吉林黑龙江黑龙江内蒙古黑龙江辽宁(福建江苏江苏山东山东安徽安徽浙江浙江福建$福建江苏江苏山东山东浙江浙江浙江浙扛福建.江西湖北湖北湖南湖南海南海南广西广西广西!四川四川四川四川湖南贵州湖北云南云南西藏四川陕西广东甘肃甘肃宁夏安徽青海辽宁新疆())手机用户号码以 %&.、 %&$、 %&( 开头的, 手机入网地可查阅表 &, (。表 !" ($ %!)、 %!*、 %!( 手机入网地+&+)"%)&-($.!"%北京北京北京上海上海上海)天津天津广东广东广东广东广东广东广东广东&河北河北河南山西黑龙江河南河南河南-辽宁辽宁辽宁吉林黑龙江黑龙江黑龙江(福建江苏江苏山东山东安徽安徽浙江浙江福建$福建江苏江苏山东山东浙江浙扛福建.江西湖北湖北湖南湖南海南广西广西广西!四川四川四川重庆贵州云南陕西甘肃重庆青海新疆·!"·四、用户识别卡 (!"# 卡)!"# 手机用户都配有一张用户识别卡, 英文原意应称为用户识别模块 ("$%&()%*( +,*-.)./#0,*1) , 简称 "+# 卡。数字手机未插入 "+# 卡时, 数字手机就无法入网通话。用户只要持有 "+#卡, 插入任何一部数字手机都可以进行通信联络。$% !"# 卡的基本结构"+# 卡是带微处理器的一种智能集成电路芯片, 主要由微处理器 (234) 、 随机读写存储器(56#) 、 只读存储器 (57#) 、 电擦写存储器 (88357#) 和串行通信接口电路 9 个模块组成, 这 9个模块集合在一块集成电路中。通常 "+# 卡共有 : 个接口, 如图 ;< = 所示, 使用时将 "+# 卡插入手机 "+# 卡座中, 通过卡接口与卡座触片的接触实现连接, 实际 "+# 卡只应用了 9 >? 个接口。图 ;< = "+# 卡的接口A2 为空接口, 未使用。B22为电源接口, 从手机获得 "+# 卡电路工作所需电源, 通常有 ; B 和 9 B 两种工作电压,"+# 卡的电流消耗小于 =C D6。!AE 为接地接口, 与手机电路的地端相连接。2FG 为时钟信号输入接口, "+# 卡的时钟频率由手机电路提供。+H 7 为数据输入H 输出接口。当手机使用时, 与 "+# 卡进行数据交流。B33为编程电压接口。5*&*. 为复位信号接口。当前, 我国电信部门对 "+# 卡的管理采用两级管理方式, 第一级为全国客户识别卡管理中心, 设在邮电部移动通信局; 第二级为各省、 自治区和直辖市的管理机构, 专门负责 "+# 卡的个人数据处理及 "+# 卡申请、 保管及发放等具体工作。只有在 "+# 卡中写入用户的相关数据, 通过 "+# 卡鉴权后, "+# 卡插入数字手机才能有效地完成与网络设备的连接与信息交换。&% !"# 卡的数据信息"+# 卡在进行了个人数据处理后, 存储了几组相当重要的数据, 主要包括:(=)集成电路卡识别码 (+22+E) 这是 "+# 卡处理中心在对 "+# 卡进行个人数据处理过程中编制的流水号。(I)个人识别码 (3+A) 又称为 "+# 卡的钥匙, 当手机插入启用了 3+A 码功能的 "+# 卡后,则只有输入了正确的 3+A 码后, "+# 卡才能被使用。3+A 码的初始状态是对 "+# 卡进行个人化处理时写入的, 也可由手机用户按照有关手机操作程序任意修改, 以发挥个人密码的作用。3+A·!"·码也可以由用户按手机操作程序将其关闭, 每次开机后不用输入 !"# 码即可使用。如果输入错误的 !"# 码, 则可重新输入。但连续出错的次数超过预定的次数时, $"% 卡就会被封锁, 并在话机上显示信息 (如诺基亚 &( 显示 “)*+,- !./ 012,” , 摩托罗拉 3&( 显示 “4516/,2” ) , 这就要求输入解除码 !78。解除封锁状态的解除码 !78 只需在键盘上输入即可, 但电信营业部门为了防止非授权人使用 $"% 卡, 解除码是不对外公开。因此, 作为客户是无法解开的, 只能去电信营业部门请求帮助。(9)国际移动用户识别码 ("%$") : 用于识别 ;$% 网络中的用户, 简称为用户识别码, 只有在归属移动交换服务中心 (%$0) 将手机的号码同 $"% 卡的 "%$" 码进行了统一处理后, 移动电话机才能正常使用。"%$" 是由 < 位数号码组成, 结构形式为:国家识别号码 = 移动局网号 = 移动用户号码国家识别号码为 9 位数字, 我国定为 >?(。移动局网号由 位或 & 位数字代表, 用于识别归属的移动通信网。$"% 卡很薄, 机械强度比较差, 使用时不能强行操作, 尤其不能折叠, 受到机械损坏的 $"% 卡是不能恢复的, 但紧急呼叫 &、 、 ( 和 &( 仍可使用, 其他号码则无法使用。五、手机电池的选购与保养!" 手机电池分类手机的电池目前分为三大类, 即镍镉电池、 镍氢电池和锂电池。()镍镉电池: 由镍、 镉两个电极板组成, 两种金属可以在电池中发生可逆的化学反应, 因此电池可以重新充电。因待机时间短, 且有记忆效应, 这令许多手机使用者深感不便。电池记忆效应是镍镉电池存在的主要问题之一, 它是指电池在电量未放尽的情况下就充电时, 未放尽的电量会使极板 “结晶” , 人们称为 “记忆效应” 。当产生记忆效应后, 电池容量就会有明显下降。所以镍镉电池不宜频繁充电, 最好在每次充电前将电池充分放电至自动关机, 并一次充足, 这样就可以延长电池的使用周期。(&)镍氢电池: 不含有镉金属, 不会造成环境污染, 通常也称为环保电池。一个充满电的镍氢电池放置几个星期后, 使用前应对其再充电。镍氢电池的待机时间比镍镉电池长, 记忆效应不那么明显, 目前还有使用者。(9)锂电池: 是一种高能量密度的电池, 优点是容量大、 重量轻。锂电池还是一种智能电池, 它可以通过内置 "0 芯片与专用的智能充电器对充电过程进行监控, 达到最短的充电时间和最大的寿命周期及最大的容量, 并对电池进行有效的保护。锂电池待机时间最长、 没有记忆效应, 是目前市场上的主流产品。由于锂金属是活性金属, 锂电池万一使用不当有可能发生爆炸危险。因为它对充电器有特殊要求, 所以建议使用专用的充电器, 并遵守使用指南, 否则锂电池就有可能无法充足电量或达不到最大的寿命周期。#" 手机电池的选购选择手机电池时, 首先要确认电池类别 (是镍镉、 镍氢, 还是锂电池) ; 其次要注意该电池适用的手机品牌与型号; 第三, 要注意电池的标称电压与手机工作电压要相符, 电池的容量合乎要求。如何买到货真价实的高质量手机电池, 是广大手机用户十分关心的一个问题。正品手机电·!"·池一般具有以下外观特征:(!)正规的生产厂家对产品的贴纸往往都采用防伪技术, 并且各种参数标识清楚。摩托罗拉电池标签上都有激光防伪标签, 所以就标签的有无可以粗略的判断电池的真假, 但是现在市面上有许多假电池也有激光防伪标签, 这样虽然为正确判断带来困难, 但是真的和假的还是有很大区别的, 正品电池防伪标志亮度好, 看上去有立体感。(")电池外壳采用 #$ 或 #%$ 材料制成, 非常坚固, 不易损坏, 一般手段不能打开电池。(&)外观整齐, 没有多余的毛刺, 外表面有一定的粗糙度并手感舒适。()电池电极与手机电池片宽度相同, 电池充电电极片间的隔离材料与外壳材料相同, 但并非一体。(()电池推入手机时应上下自如, 并与手机结合紧密。开机后, 用手稍用力摇动电池, 不应有接触不良而关机等现象。())手机电池应有保用卡。通常情况下, 手机电池应至少保用半年, 期间如发生质量问题,可向经销商接洽要求给予退换。!" 手机电池的使用与保养(!)切忌将手机电池的正负极部分与金属物品接触, 远离高温、 避免在阳光下暴晒。(")在给电池充电时, 尽量使用专用插座, 不要将充电器与电视机等家电共用插座。(&)新买的电池, 一般都有一点点电, 因为正规的厂家在电池出厂前均做过性能检测。新电池须反复进行几次充放电循环后才能达到最大容量, 最初使用的几次达不到最佳状态是正常现象。()尽量按电池生产商要求使用专用充电器对电池进行充电。充电时不是时间越长越好,对没有保护电路的电池充满后即应停止充电, 否则电池会因发热或过热影响性能。(()切勿将废旧电池扔进火中, 这可能会导致爆炸。())合格的手机电池的使用寿命至少有一年以上, 邮电部关于手机电源的技术要求中规定电池的循环使用不少于 * 次。电池会随着充放电循环次数的增加, 电池内部电极材料、 隔膜材料都会劣化, 电解液也会逐渐减少, 电池整体性能会逐渐下降。一般电池一年后可保留 +*, 以上的电容量。(+)锂电池由于其本身化学性能极其活跃, 反应剧烈, 因此, 日常使用要注意防雨雪和汗水等液体浸入。一旦掉进水里要立即停机, 否则会引起燃烧。可用干布擦干, 放于通风处自行干燥或用 * -左右的热风吹干。(.)锂电池应远离特别高温环境。当锂电池本身达到 .* -时会立即爆炸。外壳裂纹的锂电池不能使用。六、手机使用中常见问题的处理手机在使用过程中, 出现的一些故障现象并不是由手机内部电路或器件损坏引起, 而是由于用户使用不当造成的。在拆机检修前, 首先应排除使用方面引起假故障可能。表 &/ ) 列出了一些常见的使用故障的现象及排除方法, 这是维修人员必须具备的最基本经验。·!"·表 !" #$ 手机使用故障的现象与排除序号故障现象可能原因排除方法!不能开机(!) 电池与手机接触不良(") 更换的电池无电(!) 清洁电池触点及手机的电池触片(") 对电池进行充电"密码出现错误三次输入错误密码(!) 持购机凭证, 到当地营运商服务部门去解锁(") 用编码器查看密码, 再作更改密码的处理#显示插入 $%& 卡(!) $%& 卡不干净(") $%& 卡接触不良(!) 擦干净 $%& 卡(") 将 $%& 卡重新装好无充电显示(!) 充电器坏(") 充电电池不良(!) 检查充电器(") 更换充电电池(不能入网进入未经认可的网络用手动选择网络或尝试其他网络)显示时间消失旧 $%& 卡已更换重新设定时间*电话簿存储的号码全丢失旧 $%& 卡已更换重新输入电话簿+无法存入新的电话号码电话簿已存满重新编辑电话簿,无来电显示该业务未申请开通向网络运营商联系开通!-不能打电话话费拖欠未及时缴交查询话费台!不能拨打国际长途使用方法不当按住 “-” 键, 待显示屏显示国际电话前缀 “ . ” 后, 才依次键入所需的国家代码和电话号码!"充电显示闪动温度 超 出 正 常 范 围 ( / !- 0( 1)改变充电条件第二节2 常用维修工具和仪器手机的修理工作必须借助一些常用的工具和检查用的仪表, 否则有再好的修理技巧也无能图 #3 "2 温控电烙铁为力。下面简要介绍维修手机需配备的常用维修工具和仪表。一、常用工具和备用材料(!)温控电烙铁2 如图 #3 " 所示, 由于手机的元部件焊点密集, 要求烙铁头比较尖, 用于焊接和拆除元器件时使用。(")热风枪2是手机维修工作中不可缺少的工具, 实物如图 #3 # 所示, 用于对无引线多脚集成·!"·电路和片状阻容元件的脱焊, 也经常用于吹焊集成电路引脚虚焊、 粘连等故障。图 !" !# 热风枪实物照片(!)陶瓷螺丝刀# 用于调整音频电感磁芯及可变电容。($)六角螺丝刀# 常用型号有 %& 和 % 两种、 中小号十字螺丝刀一套、 中小号的一字螺丝刀一套, 用以松开或拧紧各类小螺丝。(&)防静电存储柜# 用以存放易受静电感应击穿的元器件。()屏蔽室# 对外界干扰的衰减大于 () *+, 用于示波器测量时消除外界的干扰波。(()维修专用放大镜台灯# 如图 !" $ 所示, 提供维修者大面积、 无阴影的全方位照明, 并可调节多种照明角度, 让维修工作更得心应手。(,)专用接地线# 为仪表、 手机及人体接地。(-)一部有线电话# 便于进行实际通话测试。(.))手机的接插件# 电缆及数据连接线 (见图 !" &) 。图 !" $# 维修专用放大镜台灯图 !" &# 数据连接线# # (.)手机测试卡# 快速解开手机的话机锁及保密码, 摩托罗拉手机测试卡如图 !" 所示。(./)预备一个吹烫头发的热吹风# 用以处理受潮或进水的手机。(.!)无水酒精一瓶# 用以清洗电路板、 按键板及相关开关触点的脏污。(.$)应准备一些容易损坏的元部件# 例如晶体管、 功放集成电路、 显示屏、 送话器、 受话器·!"·图 !" #$ 摩托罗拉手机测试卡及橡胶键钮等结构件。二、检修仪器要提高检修效率, 维修手机必须备有以下几种常用的仪器:(%)高内阻的机械万用表及数字电压表$ 用于对电路板的电压、 电流、 电阻及相关参数的测量。图 !" &$ 万用表()直流稳压电源$ 为手机外部供电工作, 并利用稳压电源本身的电流表可随时监测工作电流, 手机维修一般选用电压 ( )( * 可调, 输出电流 + 的稳压电源。直流稳压电源主要有指针式和数字式两种显示方式, 如图 !" , 所示。图 !" ,$ 直流稳压电源·!"·(!)射频毫伏表" 用于测量高频信号的强度。手机维修一般选用频带为 #$ %& ( # $)& 射频毫伏表, 可测试手机的基带信号、 时钟信号、 接收和发射中频、 本振信号、 接收电路和发射电路的射频信号。(*)数字频率计" 实物照片如图 !+ , 所示。它具有测频、 测周期、 测晶振、 计数功能, 通常用来测量信号的频率, 进行信号跟踪测试, 有助于判断相应的电路是否正常工作。可测试手机的基带信号、 时钟信号、 接收和发射中频、 本振信号、 收发射频信号的频率值, 并通过读取被测信号的频率来判断信号的正常与否, 从而确定故障的具体部位。手机维修可选用 -+ * .& 的频率计。图 !+ ," 数字频率计(/)示波器" 实物照片如图 !+ #$ 所示, 用于电路板上的信号波形的测试及直流电压的测量, 通常选用-$ )& 的示波器能满足手机维修的要求, 可测量接收、 发射的基带信号、 #! )& 时钟信号、 也可测试 .0) 手机接收、 发射的时分多址突发脉冲。图 !+ #$" 示波器(1)手机编程器及个人计算机" 用于对手机的存储器进行软件重写和程序处理。通用的手机编程器型号是 2345662*7, 外形如图 !+ # 所示。图 !+ #" 2345662*7 编程器(8)无线通信综合测试仪" 如 9-1$,&:7,-$3 等, 用以测试频率、 频谱等参数。·!"·三、热风枪的使用热风枪是手机维修工作最常用的工具之一, 在使用时应掌握一些技巧。!" 拆焊前的准备工作(!)烙铁、 手机维修工作台应良好接地。(")根据集成电路的引脚排列及拆焊元件的外形选好热风枪的喷头。(#)调整热风枪的热量和风速。拆焊集成电路时, 热量开关一般调在 $ %& 挡, 风速开关调至 " %# 挡; 拆卸小型电子元件时, 风速开关调至 " 挡以内, 风力不能调得太强, 否则容易将小元件吹掉。#" 拆焊操作技巧(!)拆焊前记住集成电路的定位情况, 可用铅笔将集成电路四周作好标记, 以便焊接时恢复到原来的位置。(")用棉花沾松香水涂抹在拆焊集成电路的引脚周围。(#)当热风枪的温度达到一定程度时, 把热风枪的喷头置于拆焊元件上方大概 " ( 的位置, 并注意使喷头与集成电路保持垂直, 吹焊的位置要准确。($)待拆焊元件的引脚焊锡完全熔化后, 用镊子将拆焊元件小心镊起。在焊锡还未熔化时,切不可用力分离拆卸元件, 否则极易引起电路板铜箔脱落。$" 焊接操作技巧(!)将电路板的拆焊点用烙铁整理平整, 对焊锡较少的焊点应适当补锡。然后, 用无水酒精清洁焊点周围的杂质。(")将更换的集成电路与电路板上的焊接点对准, 先焊集成电路的四个边脚, 将元件位置固定, 再用放大镜进行观察, 调整到集成电路与电路板的焊点完全对正。(#)用热风枪吹焊集成电路的引脚, 焊好后必须将集成电路固定片刻, 未冷却前不可去动集成电路, 以免产生移位。($)冷却后, 用放大镜仔细检查集成电路的引脚有无虚焊或粘焊短路。可用尖头电烙铁对不良焊点进行修补, 直至焊接达到工艺要求。四、手机编程器的使用手机有相当一部分故障与软件程序有关, 程序存储器有两种, 一种是 )*+,-(俗称版本、 字库、 大码片) , 另一种是 ./012 (俗称小码片) , 这两种存储器都是可擦写存储器, 一旦出现程序紊乱或数据丢失, 则需要对其进行软件重写。目前市场上有各种各样的 3,2 数字手机软件故障检修仪, 较为通用的型号是 *+4511*$6 编程器, 这种维修仪应用范围广, 配合计算机使用几乎可解决所有软件故障, 而且可自行软件升级, 可以适应市场不断出现的新品牌新型号的 3,2数字手机。!" %&()%*+ 编程器的安装(!)硬件安装7 用电缆将 *+4511*$6 编程器与计算机打印机接口接好, 将编程器接上电源并打开电源开关, 编程器进行自检, 然后工作指示灯 (3118) 点亮。(")驱动软件安装7 !打开计算机, 进入 9:;<=>?6 操作界面。"将标有 ,.5A/ 8B,C ! 的·!"·软盘插入驱动器 !。!鼠标双击 "# $ %& (寸) 软盘的 “()*+” 。"第 , 号驱动软盘安装完毕后取出, 再将 -./01 23-4 5 的软盘插入 ! 驱动器, 用鼠标单击 “确定” 。#鼠标单击 “64” , 完成驱动软件的安装。(")数据资料安装7 打开资源管理器, 将 8!9/668:; 编程器的数据盘放入 ! 驱动器, 将数据盘全部拷贝到 <8/:; 目录下, 或建立另一子目录 =->, 将数据盘的资料全部拷贝到 =-> 目录下。!" #$%&#() 编程器的使用(,)运行程序7 打开计算机, 进入 <%&?AB; 操作界面, 鼠标单击 “开始” , 依次移动光标到“程序” 、“!2C!D/.EF8!9/668:;” , 再单击 “8!9/668:; G6H <3D26<-” 进入程序后的菜单说明如下:-IJ(: 将缓冲区内容存入磁盘文件中8I?: 从磁盘文件调入缓冲区-(K(L): 选择 3E 厂家及型号!*) 32: 自动识别 3E 型号.?%): 修改缓冲区内容9KI&M: 查空 (检查 3E 是否空)H(I?: 把 3E 内容读入缓冲区C(N%OP: 检验 (3E 内容与缓冲区校验)1NQ: 把缓冲区内容写入 3EC(N%OP: 效验-(L*: 保护G*&): 功能测试.NI(: 擦除 3E 中内容ER+: 3E 内容与缓冲区内容比较(5)写版本 (字库) 7 下面以爱立信" 型手机为例介绍" 版本 (字库) 的重写方法与步骤。$ 码片的接入, 码片 3D/.8 .5;GSS:9C9 为 /-61 :S 脚封装, 因此选用 -210D3C:S 适配器与 /-61 :; 适配座上下组合, 将大码片放入适配器中, 检查第, 脚是否与 /-61 :; 适配座上第 , 脚箭头所指位置一致, 把带 .5;GSS:9C9 的适配器插入 8!9/668:; 插座并锁紧。% 选厂家及型号, 在计算机上将鼠标单击 “-(K(L)” , 将光标先移到 3D/.8 厂家, 再在 3D/.8厂家内的所有芯片型号中选出 .5;GSS:9C9, 并单击 “64” , 即可选出相应的厂家以及型号。! 调文件, 鼠标单击 “8I?” , 找出 " 版本文件名为 "O, 光标移到 "O, 再单击 “64” , 即可选出要写入的文件。" 写程序, 鼠标单击 “1NQ” , 编程器将缓冲区的内容写入码片内, 8!9/668:; 自动检测码片的好坏以及引脚接触是否良好, 指示出哪些引脚接触不良, 若全部引脚都接触良好, 将自动进行编程。如果码片有其他内容, 将显示 “2.C3E. 3- D6/ 98!D4” , 可以先清除后再重写。*" #$%&#() 操作注意事项(,)在读写存储器芯片时7 如出现提示 “1N L&)IL) I) +%& T, TT! ” , 表明该芯片的第 U,UU脚与编程器插座接触不良, 或该 3E 的第 U, UU 脚与内部电路断路, 前者应把芯片重新放好重写,·!·后者说明此芯片已损坏。(!)在读写存储器芯片时" 如出现提示 “#$%&$ &()$*+&,( $*,* ,* -./.0$- .1*$.-2! ” 时, 在确认 34 与插座接触良好后一般表明该芯片已受损, 应把该 34 作废。(5)在读写存储器芯片时" 如出现提示 “6*,0*./$* 7,8$* ,99 ,* -&),($+ 9*,/ 64! ” 时, 应关掉编程电源, 把存储器芯片从插座上拿下来。检查器件各管脚之间是否有短路存在, 否则器件多半已损坏。(:)在读写存储器芯片时"如出现提示 “6,8$* ,( 7*,0*./$* .(- ;$< 7.*.11$1 7,*+ &(+$*=9.$! ” 时,打开编程器电源, 或检查计算机并行接口与编程器接口是否连接良好。特别注意, 切忌带电插拨。在插计算机并行口与编程器接口的连线时, 编程器的电源必须关闭, 否则极有可能烧毁编程器的接口芯片, 如使用打印口共享器, 在通过转换开关转到编程器功能时, 编程器的电源仍必须关闭。(>)在读写存储器芯片时" 如出现提示 “#$%&$ 3# ?(/.+;$-, -, 2,? 8.(+ +, *$+*2! ” 表明所写的存储器芯片与所选的软件版本不符, 需要重新正确选择, 当然, 也有可能是器件接触不良而导致此提示。在警告提示时, 绝对禁止用鼠标点击 “忽略” 来实现写出的功能, 否则有可能导致器件或编程器的损坏。!" 应用实例诺基亚 AAB 手机在开机时显示 “4CDEF4E GHIJ34H” 或打电话显示 “电话暂时不能拨出” ,怀疑是 HH6ICK 的软件问题, 则对 HH6ICK 芯片重写软件, 处理过程如下:将手机的 HH6ICK 芯片 (型号 !LJM:N) 用热风枪小心拆下, 把芯片引脚清理干净, 按正确方向放入 ! 脚转接座, 再把转接座靠齐 LFNECCL: 插座下方插入并锁紧。在计算机上将鼠标单击 “G$1$+” , 芯片厂家型号选择 FEKHL !LJM:N。检查手机版本: 如手机上的数字信号处理器芯片的标记为 DK6OB!AO 则为旧版, 标记为DK6OB!P 则为新版。若为中文旧版则调用 AAB4Q !AO; 若为中文新版则调用 AAB4Q !P; 英文旧版则调用 AABHQ !AO; 英文新版则调用 AABHQ !P; 加强型则调用 AABQ DHR。鼠标单击 “6*,0” , 待芯片编程完后, 把 HH6ICK 存储芯片焊回手机原处, 即可实现解除锁机及软件故障。注意: 若 HH6ICK 芯片写入的版本不对或引脚焊接不良时, 手机开机会显示 “4CDEF4EGHIJ34H” 等字样。第三节" 检修手机的基本方法一、手机维修注意事项手机的元器件体积很小, 精密度高, 且采用了大规模集成电路和元件贴片安装技术, 故维修人员必须受过专门的训练, 并了解维修的操作准则, 否则不仅故障无法排除, 还可能由于不规范操作, 扩大手机的故障, 造成不必要的损失。AQ 在焊接、 拆装元件和拔插手机内部的接插件时, 要先将电池开关关闭, 并取出电池, 切不可在通电时焊接、 拆装元件, 否则可能引起集成电路及半导体器件的损坏。·!"·!" 手机维修对焊接工艺有较高的要求, 烙铁要带恒温控制, 功率选用 !#$ 较为合适, 外壳一定要接地, 以防止烙铁产生的感应电压将集成电路击穿。%" 在焊接元件时, 时间应尽可能短, 焊点要光滑, 不要留有毛刺或出现虚焊。在焊接引脚间隙很小的集成电路后, 一般应使用放大镜仔细观察相邻引脚有无短路, 并清除残锡, 过长的导线或管脚应剪去。焊接完毕要认真检查, 确认无误后方可通电检查。&" 拆焊多引脚的贴片集成电路, 不宜采用烙铁在电路板上来回烫、 改锥撬的方法。因为烙铁在电路板上烫的时间过长, 并来回游动, 很容易将纤细的印制铜箔线烫断, 致使欲换上的集成电路引脚无焊接点。拆焊多引脚贴片集成电路应使用热风枪, 利用热风将集成电路引脚的焊锡加热熔化, 其后即可用镊子将集成电路从电路板上取下。初学者应注意调节热风枪的温度与风力, 多进行卸焊练习, 避免造成机板的铜箔连线脱落。" 手机的集成电路, 特别是 ()*+ 器件的微处理器极易被人身感应的静电击穿, 维修时要注意防静电。所有集成电路在存放、 运输过程中, 均应装在导电材料制成的盒内, 不能装在用塑料或有塑料纸作衬垫的盒内 (即绝缘盒内) 。集成电路未用时, 外露接线引脚均应用导线短接在一起。(*)+ 集成电路极易被人体感应的静电击穿, 因此拿取集成电路时, 不允许触摸引脚。需要对集成电路引脚进行整形和用手工焊接时, 要采用手腕接地的措施。清洗印制电路板时要用棉布, 不准使用刷子和喷雾器清洗, 以免感应静电。," 更换元件时, 不仅要注意参数满足要求, 还需要注意管脚的排列情况, 通常在集成电路上有一个凹下去的圆标记, 表示管脚的始端, 在装集成电路时不要把管脚位置装反。二极管要区分出正负极, 晶体管要区分出 -、 .、 ( 三个极, 不能装错。/" 在查找到故障元件后, 应该进一步分析故障的起因, 是由于元器件自身失效、 变质导致的故障, 还是由于其他电路部分发生故障引起元器件损坏。如真正的故障隐患未排除, 将使新替换的元器件再次损坏。0" 在手机的电路板上有微调电阻、 微调电容及可调电感, 在没有测试仪器的条件下或对调整元件的功能尚不了解的情况下, 绝对不要随意调整。即使确实需要调整, 也要在调整前用记号笔标好原来的位置, 调整无效时需恢复原位置, 以防止调乱了手机的有关参数, 产生新的故障。1" 在手机通电测试和检查时, 不允许不接天线。如果手机处于发射状态, 而未接天线或假负载, 则可能损坏末级功率放大管或功率放大集成电路。2#" 手机的配件及螺丝等比较独特, 丢失后很难购买到。因此, 拆卸下来必须存放好。注意保护手机的外壳, 不要被烙铁烫坏或被锋利的工具所划伤。二、故障检修的基本步骤手机在检修过程中一般应按以下四个阶段进行: 一是观察故障现象; 二是分析故障原因; 三是测试与检查所提供的有关数据, 以便对初步分析判断的结果进行验证; 四是修复检验。以上四个阶段互相联系, 不可分割。!" 观察故障现象观察手机故障现象, 主要从通话声音、 屏幕显示和指示灯的反映来进行观察, 并向使用者询问手机故障产生过程, 并根据有关的技术资料进行分析, 掌握手机故障的大致情况。#" 分析故障原因·!"·仔细观察了故障现象以后, 就要思考是哪一个部位有故障。思考的过程就是分析故障原因的过程。在分析故障时要注意故障现象与故障原因之间的联系。要注意不同元器件损坏可能产生相同的故障现象, 要抓住主要矛盾进行分析。例如, 手机出现不能发射信号的故障, 其原因可能是功放集成电路、 电阻等元件损坏所致, 但功放集成电路由于承受的功率较大是易损元器件,所以检查该故障时应先查一下功放集成电路。分析故障原因时, 通常是按照手机各部位电路的功能分成若干个单元电路, 要考虑一下该故障可能是由哪个单元电路损坏引起的。!" 测试与检查分析判断的结果是否准确还需要经仪表和其他手段的检查加以验证。通过测试检查可使故障范围进一步缩小, 最后找出损坏的元件。查找故障要把握以下四个基本原则:(!)先检查机外问题, 后检查机内故障" 拿到故障机, 首先进行外部的检查, 看机壳是否摔坏, 电池的触点、 #$% 卡的触点是否锈蚀及接触不良, 显示屏是否损坏, 要充分利用手机外部各种开关、 按键的操作, 观察清楚故障的现象和特征, 有利于将故障的可能原因压缩在较小的范围。这样可防止盲目动手而走弯路, 同时也可以避免反复拆卸而损害手机。(&)先断电检查, 后通电检查" 当不确定故障的原因时, 应当先进行不加电的检查, 当未发现有异常现象时, 再进行加电的检查。这样既可以确保机器的安全, 同时也可以预先排除一些故障, 因为在加电检查时, 可能会导致短路或静电感应而损坏被测电路。()先检查简单故障, 后检查复杂故障" 简单故障一般都是常见故障, 既容易发现, 也容易修理, 而复杂故障恰恰相反。因手机电路结构很复杂, 而且元器件又比较多, 一旦发生故障时, 其现象也十分复杂, 所以在查找故障时, 应先从较容易的部位入手。例如电池接触点有无锈蚀、 接触是否良好, 电路板的焊点有无虚焊, 机械零件或机壳是否损坏。然后在进一步检查复杂或难修的故障, 如集成电路、 晶体管、 电容、 电阻等元件是否损坏失效。(()先检查供电电源, 后检查其他电路" 供电电源正常与否是手机正常工作的基础, 所以检修故障时, 首先要保证供电电源在正常的范围之内。例如拿到一部开机后无任何反应的数字手机时, 首先要检查电池是否接通、 各路供电电压是否正确。当供电电路与其他电路同时出现故障时, 应先将供电电路修好后, 才能检查其他电路部分的故障。#" 修复检验检查中一旦查出损坏元器件或故障点时, 就应该更换元器件或作相应处理将故障排除。修复后的话机应进行检验试用, 检验通常包括以下几方面:(!)焊接工艺质量是否良好。(&)话机各项功能是否正常。()有关技术指标是否符合要求。(()话机按键开关是否操作自如。三、检修手机故障的基本方法对故障手机进行修理时, 首先要准备好该机型的图纸与资料, 熟悉一下整机电路结构框图、线路的基本工作原理、 信号流程。其次, 准备必要的测量仪器、 工具及备用元器件。在搞清手机外壳结构后, 才按正确的方法和步骤拆开机壳。切不可盲目地硬撬硬拔, 以免引起塑料外壳及结构件的损坏。检修时要根据故障现象与特征来推断分析故障的范围, 并通过下面介绍的几种检·!"·查方法, 查找出损坏的元器件, 并更换之, 就能将故障排除。!" 直观检查法该方法是通过人的视觉、 触觉来对手机的电路板进行直观检查。这是一种简单有效的检查手段, 许多故障手机经过直观检查就可查找到故障点。(!)眼看" 这主要指对手机电路板上元器件、 连接线及焊点等进行仔细观察, 从外形上查看有无异常, 检查项目如下:! 观察元器件的引脚有无脱焊、 是否互碰短路、 引脚有无断线。" 查看电路板上的连接线是否腐蚀断裂, 查看电路板是否受潮及脏污。# 注意观察集成电路的外表面有无变色、 鼓包、 裂纹等异常现象。$ 查看电解电容是否漏液或涨裂。% 查看手机的开关接触弹簧片是否变形使之无法闭合, 按键开关的触点是否脏污氧化。& 查看液晶显示器是否破损漏液。(#)手模" 这是通过对手机元器件的触摸来检查发现异常情况, 检查的主要项目是:! 试摇晃元器件以检查引脚有无虚焊和松动, 接口插件是否良好。" 触摸手机的电源、 功放集成模块, 如表面温度升高较多, 表明其工作异常。# 通过按键的手感来检查按键钮是否失效。#" 电压测量法通过测量交直流电压来判断电路是否正常, 这是检测手机的一个主要手段。为了便于故障检修, 一般在电路图上标有关键测量点的交直流电压数据。若测量的实际电压值与设计值不符,就应检查相关电路及元件是否失效。当手头无手机相关测试点数据时, 可通过实测同型号正常手机的电压值来获得。测量电压应使用高阻万用表, 如果万用表内阻小于被测元器件的阻抗, 将造成过大的分流,引起测量值的误差, 甚至可能使被测电路改变工作状态。也可使用示波器测交流和直流电压, 其优点是示波器直流阻抗大, 对电路影响小, 测量结果更为直观。测量电压大多都是以公共地端(电源负极) 作为参考点。$" 电流测量法在手机的检修中, 通过测量每只晶体管电流来寻找故障的方法较少用。因为测量电流需切断印制板铜箔线, 然后串入电流表, 该方法一是会损坏电路板, 二是操作较麻烦, 故一般采用测量电压和电阻来换算出电流值。电流测量法大多用来检查整机电流, 若整机电流过大则表明电路存在短路问题; 若整机无电流则表明电路开路。整机电流的测量通常采用两种方法, 较为方便的是使用带有测输出电流表头的稳压电源, 通过表头的显示可随时观测手机的工作电流大小; 若用手机内部电池供电, 则应在电池与电路的连接线之间串电流表。%" 电阻测量法该方法是用万用表测量电路电阻和元器件电阻来寻找和发现故障部件及元器件的。这是手机检修中较常用的一种检查方法, 电路中的大部分元器件, 如晶体管、 集成电路、 电阻、 电解电容、电感元件、 开关、 送话器、 受话器及接触件等均可用测量电阻的方法来检查其质量的优劣。同时对电路板上的短路、 漏电、 断路的检查也是很有效的。电阻测量的正确数据可通过对同型号正常手机的测量来获得。·!"·!" 示波器测量法用示波器可以观测时钟基准信号是否正常, 接收、 发射中频及音频信号是否正常。若使用高频示波器测量接收通道和发射通道的高频信号, 由于信号幅度小及频率高, 易受外界各种高频杂波的干扰, 故必须在屏蔽室内进行测量。#" 信号注入法信号注入法通常用来检修受话通路的故障。用信号发生器人为地注入音频信号调制的射频信号, 从后向前注入信号, 利用受话器监听声响的大小就可判断故障出在哪一级电路上。音频部分可用手握小螺丝刀在放大器输入端进行碰触, 利用人体感应信号替代音频信号源, 碰触干扰检查一般从后级向前级电路查。$" 短路法短路法是用金属镊子或导线短路印制板或元器件引脚, 由此来检查判断某一电路或某一元器件是否出现故障。对于开关、 按键盘触点可用短路法来判断接点的接触是否良好及引脚是否开路; 采用短路法还可用来检查印制板铜箔线是否断裂; 采用短路法还有助于快速判断晶体管是否良好, 在印制板上短路晶体管的发射极与基极后, 若管子不能截止则表明该管已击穿损坏或严重漏电。%" 清洗法手机的触片和簧片较多, 容易引起接触不良; 另外手机使用不当, 容易进水受潮。因此, 在手机维修中, 清洗显得尤为重要。清洗的方法是: 将整个主板拆下, 放入超声波清洗器内用无水酒精进行清洗, 清洗完毕必须用电吹风吹干后方可通电试机。&" 元件替换法元件替换法是修理手机最为常用的一种检修方法, 它是利用好的备件对电路中怀疑损坏的元器件进行替换试验。若经替换后手机恢复正常工作, 则可确定被替换的元器件已损坏, 但如果更换元器件后故障依旧, 则表明该故障不是替换元器件造成的。有些电子器件的性能不良, 凭借万用表难于准确判断其质量的优劣。例如, 集成电路不良、 晶体管通电软击穿、 小电容内部开路、送话器或受话器的灵敏度低等。通过替换元件进行实验, 将会提高检修速度和有助于准确判断元件质量。因此, 维修人员需要备有一些常用的、 易损坏的元器件, 以供替换时使用。采用元件替换法的基本准则是:(!)对无法测量判断好坏的元件才采用替换法, 能用万用表检查确定好坏的元件一般无需采用替换法。(")先替换故障率较高的元件, 后替换故障率低的元件; 先替换容易拆焊的元件, 后替换拆焊麻烦的元件。(#)替换元件的参数指标应符合手机的要求。(" 重写软件法手机的软件相当复杂, 在手机的使用中可能造成存储数据的出错和丢失或部分程序的失效,因此, 重新对手机加载软件是手机维修中常用的、 有效的方法。以上介绍的是几种常用的检查、 判断故障方法, 维修时要根据查找故障灵活应用, 以便迅速找到故障的原因。·!"·四、导致手机出现故障的原因手机的使用是面向一般用户, 厂家通过优化设计与精密制造来提高整机的可靠性, 但由于手机本身和外部的原因会使机子未能如愿发挥效能, 即出现故障, 引发故障的原因主要有以下几种情形:!" 手机偶然进水手机若在雨天使用或落入水中, 由于电路板浸水, 绝缘性能破坏, 使电路无法正常工作, 甚至使电路板损坏。一般手机的射频板和逻辑控制板都贴有防水检测标签, 此标签正常情况时是一条白色, 一条为红色, 界线分明; 若两色相混, 界线不清, 则表明手机进水受潮。#" 手机偶然遭震击手机在使用过程不慎摔落或受敲击, 均有可能出现故障, 其损坏的情况有:(!)塑料外壳变形及裂损。(")印制板线路断裂或元器件引脚脱焊, 连接插头或弹性触片变位使之接触不良。(#)天线断裂、 送话器及受话器损坏、 液晶显示器破裂、 接插件损坏等。$" 元器件失效手机大量采用晶体管、 集成电路、 电阻、 电容、 电感、 晶体谐振体等元器件, 在使用过程中由于元器件本身的物理介质失效及工作电压、 高温和高湿等不良环境的影响, 会出现失效、 变质、 性能下降的可能, 从而使手机功能失常或不能使用。电路中元器件损坏、 失效主要有以下情况:(!)集成电路击穿短路、 开路、 漏电及热稳定性差、 性能指标下降等。(")晶体管击穿短路、 开路、 漏电及热稳定性差、 参数指标变异。(#)电容器击穿、 高频损耗大、 漏电、 内部开路等。($)电阻器内部断裂开路、 阻值偏离标称值等。(%)电感类元器件出现线圈断路、 短路、 匝间局部短路等。(&)晶体、 陶瓷谐振体开路、 击穿、 变质等。()送话器、 受话器出现内部断路、 击穿、 接触不良、 灵敏度变差等。(()接插件开关弹簧触片氧化、 脏污、 变形、 折断引起接触电阻变大或开路。%" 印制板出现问题手机追求体积小巧, 印制板的铜箔连接线很细且线间的间隙很小, 容易产生以下的故障:(!)铜箔连接线断裂。(")元器件引脚脱焊或虚焊。(#)电路板受潮或脏污产生漏电。&" 电池不良手机对电池的要求较高, 电池能量消耗殆尽时, 手机会发出声音告警、 显示屏告警或灯光告警, 电池不良的情况有: 电池容量低、 充电充不足、 放电太快、 性能指标差。手机电池的维护要注意不进水、 防止摔打、 及时充电, 电池最好轮流使用。" 软件故障软件故障通常是由于微处理器、 电可擦可编程存储器内程序失效、 混乱、 损坏。软件故障的检修要用逻辑数据检修仪, 修复时涉及到重新写入程序和参数数据。·!"·五、手机常见故障的检修思路随着手机的普及使用, 检修工作也就显得异常重要和迫切。由于手机电路集成度高、 功能复杂、 安装工艺精密, 给检修工作带来一定的难度。但只要了解手机的电路方框图和基本电路的工作原理, 根据故障症状分析推断导致故障的原因, 并参考积累的经验和维修实例, 就可以做到心中有数, 按一定流程查找可能出现的故障部位, 把诸多的可能因素在检查中逐一排除, 直到把真正的故障点查出并加以排除。下面介绍手机故障的检修思路, 以便提高检修效率和检修效果。!" 手机不能开机这是手机检修中最典型的故障之一, 该故障既涉及电源电路本身, 也涉及逻辑控制电路部分, 其检修可按以下步骤进行:(!)检查电池, 电池的电极脏污及放置不正确均可能出现供电不正常。(")检查功能设置, 手机功能设置若不适当, 则进入锁机状态, 使之无法正常工作。(#)检查稳压电源, 查手机稳压电源工作是否正常。查电源按键开关是否正常, 启动电路触发是否失败。($)检查微处理控制电路, 查逻辑时钟信号是否正常, 微处理电路的相关集成电路是否虚焊、 损坏及软件是否错乱。#" 不能接收信号手机开机后显示器无信号强度指示, 这通常是手机接收功能不正常引起的, 其检修程序是:(!)确定手机是否位于服务系统区域之外, 是否在楼房、 地下、 隧道区, 接收信号过弱。(")检查射频接收通道工作是否正常, 射频接收通道通常由高频放大、 第一混频、 第一中频放大、 第二混频、 解调电路及高中频滤波器组成。可以通过电压测量法及示波器信号波形跟踪测量来查找故障点。(#)检查逻辑控制电路, 接收电路的本振信号是由频率合成器提供的, 而频率合成器产生的本振信号频率又是由逻辑电路的编程信令控制的。因此逻辑电路的故障会直接影响接收电路的本振及晶体管、 集成电路的工作状态。对逻辑电路的检查首先要查微处理器及存储器是否虚焊或损坏, 其次检查软件是否出错。$" 不能发射信号该故障的现象是开机后显示器有信号强度指示, 但电话不能打入, 也不能拨出号码。这通常是手机的发射功能不正常引起的, 检修程序如下:(!)检查天线是否损坏。(")功能模块是易损元件。检查时首先用手摸功放模块, 如发烫则表明漏电流过大, 必须更换。其次可用万用表测功放模块各脚的工作电压, 根据电压值可判断其工作是否正常。(#)查发射通道的频率合成器工作是否正常, 是否为发射混频 (上变频) 电路提供本振信号。($)应用示波器查功放模块往前及往后的信号波形, 跟踪推断发射通道的故障部位。%" 受话无声或受话声音小该故障的具体现象是显示器有信号强度指示, 但接收电话时无法正常收听对方声音。检修的方法是:·!"·(!)检查手机的音量是否调在最小的位置, 将音量调大。(")改变通话位置, 在信号强度较大的地方进行通话。(#)检查受话器的连接线是否良好, 更换受话器, 以确认是否损坏。($)检查受话音频放大电路部分是否器件虚焊, 并用电压测量及示波器测量波形方法来诊断故障的具体部位。!" 送话无声该故障的具体现象是能听到通话方的声音, 但对方无法听到送话人的声音, 检修方法为:(!)检查手机是否设定在送话静音方式, 如果是, 就应解除送话静音方式。(")查看接收信号强度, 若在弱信号区 (显示屏在 ! 以下) 则应移到信号强的地方使用。(#)检查送话器的连接线是否断开或脱焊, 更换送话器以确认是否损坏。($)检查送话音频放大电路工作是否正常, 相关元器件有无损坏或虚焊。#" 振铃无声或声音小出现无铃声现象, 首先应检查手机的功能设置, 如果是设定在无铃声状态, 就应解除铃声静音方式, 电路引起的无铃声故障涉及的部位主要有以下几点:(!)振铃扬声器损坏, 可采用替换法排除故障。(")如果振铃信号是经过接插件送至振铃放大和扬声器, 应仔细查接插件的连接是否良好。(#)射频电路板损坏, 可用替换好板来确定是否损坏。($)音频% 逻辑板损坏, 用替换法确定是否损坏。$" 显示器显示不稳定, 或部分乃至全部不显示该故障主要涉及以下几个部位:(!)显示板与显示器的连接线接插头不良或显示板与逻辑板的连接线接插头不良。(")显示器有故障, 首先查看显示器有无破损及漏液, 其次可采用替换法确定显示器是否损坏。(#)显示板有故障, 更换显示板以确定是否损坏。($)逻辑控制板有故障, 更换逻辑控制板。%" 通话过程电源断电出现通话过程电源断电, 其原因大多是由于电池能量不足引起的, 检修的程序如下:(!)手机经强烈摔碰后, 可能发生电源断电的现象, 此时应检查接插件是否良好, 元器件是否损坏脱焊, 电池是否损坏。(")在断电时显示器是否有 “充电” 的提示, 如有该提示, 表明电池电量不足, 需充电后再使用。(#)手机使用的充电电池是有寿命的, 使用两年以上或充放电达 #&& $&& 次, 一般需更换新电池。&" 充足电的电池使用时间短该故障的原因有两方面: 一是电池的问题, 二是手机电路的问题。因此首先要确定是哪方面因素引起的故障。判断检查的方法是, 将性能良好的电池安装在手机上使用, 若仍出现使用时间短的问题, 说明手机电路故障, 否则就是电池的问题。因手机的问题导致电池使用时间短时, 应测量手机整机电流, 如整机电流偏大, 则表明电路元器件质量不良导致漏电, 应侧重以下几方面·!"·的检查:(!)查印制板是否受潮、 脏污引起绝缘电阻下降, 可用清洁剂擦净印制板并用电吹风吹干。查印制板上是否出现线路的短路及焊点短路。(")手摸功放模块是否发烫, 如发烫应更换。(#)检查手机供电电路工作电压, 如异常应更换电源集成电路或相关的晶体管, 查电源滤波电容是否漏电。!"# 不能读 $%& 卡该故障通常是由以下 $ 个原因引起的:(!)%& 卡接口电路的触点接触不良, 检修时应对触点的簧片进行整形, 并擦拭 %& 卡的接触点脏污。(")%& 卡损坏, 可以更换另一个 %& 卡在机上使用, 以判断 %& 卡是否失效。(#)%& 卡的接口集成电路及相关的元器件损坏或脱焊。($)经以上检查都正常, 一般问题出在手机的软件上, 应重写 ()*+ 软件程序和数据。第四节, 手机元器件的使用常识手机目前正朝着小型化、 多功能的方向发展, 小型化的关键是应用优质微型化的元器件, 辅以先进的设计和工艺。现在的手机除了功放管、 滤波器等少量元器件外, 几乎全采用微型贴片式元器件, 同时大量使用集成电路、 新型复合二极管和复合晶体管, 从而减少元器件的体积和数量,并提高了产品的可靠性。本节就手机电路常用的元器件作简要介绍。一、贴片式元件介绍贴片式元件又称为无引线元件, 焊点处于元件的两端。在目前的电子产品中, 特别是通信产品方面得到广泛应用, 它的特点是体积小、 重量轻、 高频性能好、 形状简单、 尺寸标准化, 便于自动化装配。贴片式元件尺寸很小, 其表面已无法详细标出元件的名称和规格, 因而通常用缩减的符号来表示元件的基本参数。!# 贴片电阻器贴片电阻器一般为黑色, 两端银白色的电极为器件的焊脚, 其外形如图 #- !" 所示, 矩形贴片电阻器的阻值范围一般为 !.! / #- #!, 额定功率分为!0、 !1" 0、 !1$ 0、 !12 0、 !1!. 0、 !1!30 及 !1#" 0, 其精度一般为 45 /!.5, 极限工作电压视额定功率大小而定, 一般在 !. /".6之间。贴片电阻器焊接温度一般为 ("#4 74.)8, 焊接时间为 " /$9 之间。图 #- !", 贴片电阻外型手机电路板上使用的小功率贴片电阻大多未标出其电阻值, 个别外表较大的贴片电阻器在其表面上有标示电阻值。用来表示阻值的字符横向排列,并规定用 # 位数字来表示, # 位数字中的前 " 位是有效数字, 第 # 位是 !. 的指数, 单位为 !。如图 #- !" 所示的电阻器阻值为: $: ;!.#<$: =!。若电阻器字符的第 " 位是字母 *, 代表小数点。例如, 4*! 表示阻值为4- !。贴片电阻在手机电路中一般不易损坏, 可能遇到的损坏情况有:·!"·(!)因电路故障某部分电流过大, 使电阻烧坏, 这从电阻的外形的异常可以看出来, 例如电阻表面呈现烧焦的痕迹。(")电阻器内部开路或电阻值增大, 用万用表电阻挡测量是否符合标称值就可判断质量好坏。!" 贴片电容器贴片电容器的种类有瓷片电容器、 有机膜电容器、 云母电容器、 钽电解电容器和铝电解电容器, 手机中的贴片电容器一般为黄色, 两端为电容器的焊接引脚, 无极性电容器外形很小, 最小的只有 !# $"#, 外形如图 %& !% 所示。电解电容器外形稍大些, 并且在其一端有一段较窄的暗线, 表示该端为正极。图 %& !% 贴片电容外型为了与电阻器区别开来, 表示容量的字符在电容器上是纵向排列, 并规定用两个字符来表示, 第一个字符是字母, 代表有效数字, 第二个字符是数字, 代表 !( 的指数。电容器字母的含义见表 %& ), 电容器数字的含义见表%& *, 容量的单位为 +,。例: 贴片电容器上标为 “-%” , 查上述两表可知: - 代表有效值 "& ., 第二位数 % 代表 !(%, 由此该贴片元件的容量是 "& . $ !(%/".( +,。表 #" $% 电容器 “字母 有效数字” 对照表字母01234,567-89有效数字!& !& "!& %!& :!& ;!& *""& ""& ."& )%字母<=>?ABCDEFG有效数字%& "%& ;%& H.& %.& ):& !:& ;& "& *)& :*& "H& !字母IJKLM#NOP有效数字"& :%& :.& :;)*H表 #" &% 电容器 “数字 ( 的指数” 对照表数字(!"%.:;)*H乘数!(!(!("!(%!(.!(:!(;!()!(*!(H对于容量较大的电容器可用万用表进行检查判断, 测量的方法是: 万用表置于 ? $!Q 或 ? $!(Q, 表笔接电容器的两电极。正常情况下, 万用表的指针首先向顺时针方向 (? 为零) 摆去, 然后又逐步向电阻R的方向退回。再将两表笔对调一下, 用同法测量电容器, 指针又向 ? 为零的方向摆去, 而且摆得更远, 然后又向电阻R的方向退回。这就是电容器充电、 放电过程, 指针向 ?为零的方向摆得越远, 退回的速度越慢, 表明电容量越大; 反之, 指针向 ? 为零的方向摆动很小,退回的速度很迅速, 则表明电容量很小。以下三种测量情形表明电容器有质量问题:(!)测量电容器时, 若指针摆动稳定下来的阻值很小, 即表明漏电流较大, 一般要求电解电容器的绝缘电阻应在几兆欧以上, 其他电容器的绝缘电阻应在几十兆欧以上,否则会影响手机的正常工作。·!"·(!)测量电容器的绝缘电阻为零或电阻值很小, 则表明电容器已被击穿。(")对于 #$ #%&! 以上的电容器, 万用表可使用 ( ) *+ 的电阻挡测量; 对于 , *# - .#$ #%& ! 的电容器, 万用表应使用 ( )*#+ 的电阻挡测量。如果表针丝毫不摆动, 表明电容器内部开路。电容量小于 , *# - 的小电容器, 用 ( )*#+ 的电阻挡只能测量是否漏电或短路, 至于是否有容量、 是否内部开路, 一般的万用表就很难检查, 需用专门的电容测试仪测量。实际检修中, 通常是用替换法来判断其是否有容量和内部断路。!" 贴片式二极管贴片式二极管器件常见的有: 检波二极管、 开关二极管、 变容二极管、 稳压二极管等类型。(*)热载流子肖特基二极管/ 该类管 01 结电容很小, 约 * -, 既可在超高频及甚高频波段作检波管, 又可适用于高速开关电路及高速数字电路。常见的肖特基二极管封装形式主要有两种: 常见封装形式具有 ! 个引脚, 如图 "$ *% (2) 所示, 黑色塑料封装, 有白色竖条的一端为二极管的负极。另一类为贴片式 345!" 封装 (6678) , 有 " 个引脚, 其中 * 脚为二极管的正极, ! 脚为空脚, " 脚为二极管的负极, 外形如图 "$ *% (9) 所示。(!)稳压二极管/ 贴片式稳压二极管的稳压值在 ! ."# :, 其封装主要有两种形式, 一种为345!" (#$ , ;) , 另一种为 345<= (* ;) 封装, 如图 "$ *, 所示。图 "$ *%/ 贴片二极管的常见外形图 "$ *,/ 稳压二极管 345<= 封装/ / (")变容二极管/ 贴片式变容二极管的特点是工作频率高, ! 值高, 变容比率高, 在手机电路中主要用于频率合成器、 压控振荡器及频率调谐电路。(%)开关二极管/ 该类管子运用于手机的电子开关电路, 贴片式开关管分为单开关二极管和复合开关二极管两大类。二极管的性能好坏, 可通过使用万用表测量贴片二极管的正、 反向电阻方法来检查, 要求二极管的正向电阻在 *+" 以下, 反向电阻在几百千欧以上。测得正、 反向电阻差别大, 表明二极管的单向导电性能好。若二极管正、 反向电阻均为零, 说明二极管被击穿短路; 若二极管正、 反向电阻均为无穷大, 说明二极管开路损坏。图 "$ *>/ 贴片三极管外形图在选用二极管时需注意电路的工作情况, 首先应区分是高频还是低频管, 其次注意工作电压、 工作电流的要求, 在维修时尽量选用原型号或技术参数接近的型号代换。#" 贴片式晶体管贴片式晶体管的常见封装引脚如图 "$ *> 所示, 晶体管按用途可分为: 高频低噪音晶体管、 振荡变频晶体管、 中功率放大管、 开关晶体管、 达林顿晶体·""·管及通用晶体管等类型。(!)判别电极" 贴片式晶体管的管脚排列因型号不同而有所差别, 一般集电极 # 是矩形边的单个管脚, 容易辨认。发射极 $ 和基极 % 是排列在同一个矩形边上, 测试时可以假定其中一管脚为基极 %, 并用机械万用表的黑表笔与之相连接, 红表笔分别与另外两个管脚相接, 如图& !( 所示。如果测得的两次阻值, 一次很大, 一次很小, 说明黑表笔连接的管脚不是基极 %, 则应把黑表笔所接的管脚调换一个, 再将红表笔分别与另外两个管脚相接。如果测得的两次阻值都很小, 则黑表笔连接的管脚就是基极 %, 而且是 )*) 管。如果测得的两次阻值都很大, 则黑表笔连接的是 *)* 管的基极 %。图 & !(" 贴片晶体管的测量(+)质量鉴别" 晶体管是由两个 *) 结所构成, 可通过测量两个 *) 结的正、 反向电阻是否正常来大致判断管子的质量。%,$、 %,# 之间的正向电阻大约在几百欧以下, 反向电阻大约在数百千欧以上。如果 %,$ 或 %,# 之间的正反向电阻均为零时, 说明 %,$ 或 %,# 极之间短路; 如果%,$ 或 %,# 之间的正向电阻无穷大时, 说明 %,$ 或 %,# 极之间开路。在维修工作中, 有时需要估测晶体管的放大能力, 特别对一些使用时间较长的手机, 往往由于晶体管放大能力下降, 而影响整机接收灵敏度或发射输出功率, 因此检修人员必须能大略地检测晶体管的放大功能。对于 )*) 型晶体管, 可参看图 & !- 的接法估测其放大能力。万用表欧姆挡置于 . /!0 挡,图 & !-" 估测晶体管的放大能力先把 !11 0! 电阻断开不接, 万用表的黑表笔接集电极, 红表笔接发射极, 测 #,$ 之间的电阻, 此时阻值应较大。然后在 # 极与 % 极之间接上 !11 0! 电阻, 使基极得到一个偏流, 此时万用表测得的电阻值应明显下降。比较不接电阻和接上电阻两种情况下, 万用表的指针摆动的幅度越大说明晶体管的放大能力越好。如果接入!11 0! 电阻以后, 万用表的指针基本不改变位置或变得很少, 这说明晶体管不能放大或放大能力很差。如果被测的是 *)* 型晶体管, 只要将万用表的两个表笔反过来, 即万用表的黑表笔接发射极, 红表笔接集电极, 仍可用同样的·!"·方法估测比较放大能力。(!)贴片式晶体管的代换" 更换晶体管时, 最好从报废的同型号手机板上拆下好的替换元件。如果无法找到原型号的晶体管, 必须考虑晶体管的主要参数指标, 再查有关的晶体管手册,合理选用代替的型号。如果选用不合适, 将可能使电路不能正常工作, 甚至导致晶体管的损坏,带来不应有的损失。表 !# $ 给出手机最常用的贴片晶体管的互换型号。表 !" #$ 手机常用贴片晶体管代换表型" 号公司罗" 姆三" 洋日" 立东" 芝三" 菱日" 电松" 下%&()%日电%&)*!+%&)+()%&),!%&)-!*%&.+*$/%&)*!-松下%&)*!+/%&$%$%&()%&),%&()%&)-!)松下%&),(%&)-(,%&),*!%&.+*)松下%&)*!,/%&.+$松下%&)*!,/%&()-%&,%0%&)!)!%&,%0%&.$+*松下%&.)$+/%&.)!00%&)+-!%&)%$(%&.)%)(三洋%&.)*$%&.)*%*%&.)*$%&.)$-%&1),%!日电%&1%0)%/%&10,!$%&1%+)%&1!$(%&2,*)%&1%!东芝%&1!*(*%&1!)0%&1%0*0松下%&1!(*%/%&1%()!%&1%+-%&1!)%0%&1%+-%&1%,%*日立%1&%*-$/%&1!)0%&1%+)0%&1%0(*%&1!-,日立%&1!*,*%&1!(%$%&1!-(-罗姆%&1!$*0%&1!,%0三洋%&1!,($%&1!%,%&2)*!*%&1!+*+松下%&1!+0%&1!,!%&1!,!%&1!$!)1松下%&10)(%&10)(%&2,*%松下%&1%0)/%&2)*0(%&2-,$%&1!%-%&1!00)%&2-,$%&2()!松下%&1%0)/%&2)*0(%&2-,)%&1!%-%&2-,)%&2)!%(%&2)()$松下%&10*()%&10%)%&10),%&10)-,%&2)!%(松下%&2)0/%&1!,)%&2)!*,%&1!%,-%&1!00*%" 贴片式场效晶体管贴片式场效晶体管具有输入阻抗高、 高频特性好、 增益高、 噪声低等特性, 在无线通信的高频电路中应用较广泛, 其封装除了上述介绍过的 &34%!、 &34($ 形式外, 通常还用 &520 封装形式, 如图 !# )$ 所示。&" 集成电路适用贴片安装技术的集成电路, 其封装形式主要有: 小外形封装 (&36) 、 塑料引线芯片载体·!"·图 !" #$% 贴片场效应管的封装形式 (&())封装 (*+,) 、 四方扁平封装 (-.*) 及球栅阵列封装 (/01) 四大类。(#)小外形封装 (&2*) % 其外形封装如图 !" 34 所示, 这种封装的集成电路功耗较低, 引脚通常不超过 35 个, 一般动态随机存储器 61 及一般的集成电路大多采用 &2* 封装形式。目前高集成度的芯片厚度约为#" 37 88, 由此形成纤薄小外形封装 (9&2*) , 属 &2* 封装的一种变形,它只在窄边才有引脚, 引脚间距"4" :; 88。图 !" 34% 小外形封装集成电路(3)塑料引线芯片载体封装 (*+,) % 这是一种低成本的封装形式, 集成电路的形状通常为正方形, 四边均有引脚, 引脚是弯曲的, 引脚间距是 4" :; 88, 外形如图 !" 3# 所示。图 !" 3#% 塑料引线芯片载体封装(!)四方扁平封装%这种封装适用于高频和多引脚的集成电路,四方扁平封装主要有.*、-.* 两种形式,其外形如图 !" 33 所示。-.* 封装集成电路的四边均有引脚,引脚数目在34 <3)4 之间,引脚间距有 # 88、4" 5 88 和 4" :; 88 多种。.* 封装集成电路只在两边才有引脚。())球栅阵列封装 (/01) % 随着集成电路功能不断增加, 这将导致集成电路引脚的增多,然而手机对集成电路封装尺寸的小型化要求越来越高, 再采用 -.* 封装, 显然无法解决封装尺·!"·图 !" #$ 四方扁平封装集成电路寸小型化与引脚增多的矛盾。为了解决这一工艺难题, %& 已成为取代 ()* 的大规模集成电路的封装形式。%& 封装的引脚不是分布在集成电路的四边, 而是分布在集成电路的下底面, 图!" #! 所示的是 %& 封装的结构图, 其封装底部的引脚分布如图 !" #+ 所示。图 !" #!$ %& 封装的结构图图 !" #+$ %& 封装引脚分布图$ $ 在相同的封装尺寸下, 与 ()* 封装比较, %& 封装可容纳更多的引脚数, 又能使引脚之间的间距不会太密。例如, ," #- . 引脚间距的 %& 封装在 #/ . 0#/ . 的面积上可容纳 #12 个引脚, 而 ," #- . 引脚间距的 ()* 封装在相同的封装尺寸下只能容纳 2+ 个引脚。集成电路工作异常, 一般来说有两种情况, 一种情况是集成电路本身有故障, 另一种情况是集成电路的外围元器件有故障。维修手机时, 通常使用万用表测量集成电路各引脚对接地脚的电阻值或应用替换法来确定集成电路是否损坏。测量集成电路的电阻值则应在断电静态情况下进行。二、开关、 干簧管和霍耳元件开关、 干簧管和霍耳元件都是用来控制线路通断的开关器件。与普通机械开关比较不同的是: 普通开关一般是人工手动操作的, 而干簧管和霍耳元件则是通过磁信号来控制线路的通或断。!" 开关在手机中使用的开关通常是薄膜按键开关, 它由触点和触片组成。按键的两个触点平时都不与触片接触, 当按下按键时, 触片同时和两个触点接触, 使两个触点所连接的线路接通。这种开关通常用于电源开关及拨号按键。·!"·在手机上, 薄膜按键开关在机板上通常由铜皮做成, 然后用一有碳膜的按键胶片来完成这种开关的连接。在手机电路中, 开关通常用字母 !" 表示, 电源开关经常使用 #$% #&& 或 "(#$等字母来表示。!" 干簧管是利用磁场信号来控制的一种线路开关器件, 干簧管又称为磁控管, 其结构如图 )* +, 所示。干簧管的外壳一般是一根密封的玻璃管, 在玻璃管中装有两个铁质的弹性簧片触点, 玻璃管中充有某种惰性气体。图 )* +,- 干簧管的结构示意图平时玻璃管中的两个簧片是分开的, 使两个引脚所接的线路断开。当磁铁靠近干簧管时, 在磁场磁力线的作用下, 管内的两个簧片被磁化而互相吸引接触, 使两个引脚所接的线路连通。外磁场消失后, 两个簧片由于本身的弹性而分开, 线路就断开。磁控管在手机中常常被用于手机翻盖电路中, 特别是摩托罗拉手机使用最多。通过翻盖的动作, 使翻盖上的磁铁控制磁控管闭合或断开, 从而挂断电话或接听电话等。#" 霍耳传感器霍耳传感器的功能与干簧管相同, 也是在磁场的控制下产生接通与断开线路的开关作用, 不同之处在于干簧管的通断是由簧片触点的机械动作来控制, 而霍耳传感器是一种电子开关元件,其通断是由晶体管的导通与截止来控制。霍耳传感器是由霍耳元件、 放大器、 施密特电路及集电极开路输出晶体管所组成, 其内部结构如图 )* +. 所示。霍耳传感器的外形类似贴片晶体管, 其引脚排列如图 )* +/ 所示, 0 脚为输出端, + 脚接正电源, ) 脚接地。当磁场作用于霍耳元件时, 产生一个微小的霍尔电压, 经放大器放大, 施密特电路触发后使晶体管导通, 输出低电平。反之, 无磁场作用时, 霍耳元件不会产生电压, 晶体管处于截止状态,输出为高电平。图 )* +.- 霍耳传感器内部结构图 )* +/- 霍耳传感器引脚排列·!"·! ! 霍耳传感器通常用于手机翻盖电路中。与干簧管比较, 具有使用寿命长, 不易损坏, 振动对其工作影响较小, 且开关时间较快等优点。三、电声转换器件电声转换器件就是将电信号转换为声音或将声音转换为电信号的器件, 包括受话器、 送话器、 蜂鸣器等。!" 受话器受话器是一个电声转换器件, 它将模拟的语音电信号转化成声波, 受话器又称为听筒。受话器通常用字母 "#$、 "#%&$% 及 %& 和 %&#()*% 等表示。图 +, -. 所示是受话器的图形符号, 实物图如图 +, -/ 所示。图 +, -.! 受话器图形符号图 +, -/! 受话器实物图! ! 动圈式受话器是在一个置于永久磁场中的线圈中通以音频电信号, 使线圈受到磁场的作用力, 依靠这个作用力来带动受话器的纸盆震动发声。放在永久磁场中的这个线圈, 被称为 “音圈” 。另外还有一种高压静电式受话器, 它是通过在两个靠得很近的导电薄膜之间加上语音电信号, 使这两个导电薄膜由于电场力的作用而发生振动, 来推动周围的空气振动, 从而发出声音。这种受话器目前在手机中使用得越来越多。动圈式受话器的主要故障是无声音、 声音小或声音失真。可以利用万用表对受话器好坏进行简单的判断。一般受话器有一个直流电阻, 而且电阻值通常在几十欧, 如果直流电阻明显变得很小或很大, 则需更换受话器。#" 送话器送话器是用来将声音转换为电信号的一种器件, 它将语音信号转化为模拟的电信号。送话器又称为麦克风, 通常用字母 012 或 034567869: 表示, 图 +, +; 所示是送话器的图形符号。在手机电路中用得较多的是驻极体送话器, 驻极体送话器实际上是利用一个驻有永久电荷的薄膜 (驻极体) 和一个金属片构成的一个电容器。当薄膜感受到声音而振动时, 这个电容器的容量会随着声音的震动而改变。但是驻极体上面的电荷量是不能改变的, 所以这个电容两端就产生了随声音变化的信号电压。驻极体送话器的阻抗很高, 可达 < 0!。图 +, +< 所示为送话器的引脚端口的平面图, 送话器的引脚有正负极之分, 与金属外壳相连的是负极。在维修时应注意, 如极性接反, 则送话器不能输出信号。驻极体送话器常见故障是不能进行声电转换或灵敏度低, 驻极体送话器性能好坏, 可用万用表进行检查。万用表置于 = < 挡, 红表笔接送话器的负电源端, 黑表笔接送话器的正电源·!"·端, 对着送话器发声或吹气, 表针若有明显摆动, 说明声电转换正常。若吹气时表针不摆动或用·!"·图 !" !#$ 送话器图形符号图 !" !%$ 送话器引脚端口劲吹气时表针才有微小摆动, 则表明送话器已失效或灵敏度很低, 应更换之。!" 扬声器在手机上的扬声器又称蜂鸣器, 主要用于振铃发音, 其类型主要有动圈式和压电陶瓷式。(%)动圈式扬声器的检查$ 其基本结构与动圈式受话器相似, 所以检查的方法完全相同。(&)压电式蜂鸣器的检查$ 压电式蜂鸣器呈电容性, 可用万用表的高阻挡 (%#) 量程来测量有无充放电现象。先将一表笔接在受话器的一端, 用另一表笔快速触碰受话器的另一端, 同时注意观察表针的摆动。正常情况下, 在表笔刚接通的瞬间表针应有小的摆动, 然后返回到电阻*处。如需要多次观察表针的摆动, 每次测试都应对调表笔极性。压电式扬声器具有充放电特性则表明其质量是好的。如果压电式蜂鸣器没有以上充放电特性, 则表明压电蜂鸣器内部已开路; 如果测量压电式蜂鸣器的电阻值为零, 则蜂鸣器内部有短路故障。本 章 要 点一、 使用手机时注意操作方法, 有助于避免人为故障的出现。+,- 手机用户都配有一张 ,.-卡, 它主要由微处理器 (/01) 、 随机读写存储器 (2-) 、 只读存储器 (3-) 、 电擦写存储器 (44503-) 和串行通信接口电路6 个模块组成, ,.- 卡存储了个人识别码、 国际移动用户识别码等重要数据。二、 维修手机的常用工具有: 温控电烙铁、 热风枪、 维修专用放大镜台灯和手机的接插件等。常用的维修仪器有: 万用表、 直流稳压电源、 射频毫伏表、 数字频率计、 示波器、 手机编程器和无线通信综合测试仪等。三、 导致手机出现故障的主要原因:(%)使用操作不当;(&)元件损坏失效;(!)软件故障。四、 检修手机故障常采用的方法有: 直观检查法、 电压测量法、 电流测量法、 电阻测量法、 示波器测量法、 信号注入法、 短路法、 元件替换法和软件重写方法。五、 检修手机的一般步骤是:(%)观察故障现象;(&)分析故障原因;(!)测试与检测;(7)修复检验。六、 本章介绍了手机不能开机、 不能接收信号、 不能发射信号、 受话无声、 送话无声、 振铃无声、 显示器显示不正常、 通话过程电源断电、 电池使用时间短和不能读 ,.- 卡这%# 个常见故障的检修思路。七、 目前手机大量使用贴片元件, 必须掌握常用贴片元件的规格和技术特性。本章还介绍了手机常用元件的使用和质量的鉴别方法。·!"·练! 习! 题一、填空题"# 为延长电池的使用寿命, 电池在出现后应及时充电, 较长时间闲置的电池应收藏在、和的地方。$# 在飞机上绝对禁止使用手机, 应把关闭, 即使是开机守候也是不允许的。%# 热风焊枪的作用是。&# 使用不当导致手机出现故障的情形有:、。# 手机电路板容易产生的故障是:、和。(# 用示波器观测接收通道和发射通道的高频信号, 必须在条件下进行测量, 否则易受的干扰。)# 检修手机的一般步骤是:(")、($)、(%)、(&)。*# 功放模块损坏, 手机出现的故障现象是:。+# 贴片电阻器用来表示阻值的字符是向排列, 并规定用位数字来表示, 字符中的前 $ 位代表, 第 % 位代表, 单位为。",# 贴片电容器用来表示容量的字符是向排列, 并规定用位数字来表示, 字符中的第 " 位代表, 第 $ 位代表, 单位为。""# 维 修 手 机 的 电 烙 铁 要 选 用的 中 小 瓦 数 烙 铁,烙 铁 外 壳 一 定 要。焊 接 元 件 时,焊 点 要,不 要 留 有,不 能 出 现。"$# -./0 集成电路极易击穿, 拿取集成电路时, 不允许引脚。需要对集成电路引脚进行整形和用手工焊接时, 要采用的措施。"%# 清洗手机的印制电路板时要用, 不准使用和清洗, 以免感应静电。"&# 容量较大的电容器可用万用表进行检查判断。正常情况下, 万用表的指针首先向方向摆去, 然后又逐步向的方向退回。若测量电容器的电阻为零或电阻值很小, 则表明电容已。"# 测量二极管的正、 反向电阻可以判断其性能的好坏, 要求二极管的正向电阻在以下, 反向电阻在以上。二、多项选择题"# 10/ 手机标签上标注有。2# 手机号码! ! ! 3# 国际移动设备识别码-# 制造序号4# 05/ 卡号$# 05/ 卡存储的主要数据有。2# 5/05! ! ! ! ! 3# 5/65-# 7584# 5-54%# 手机使用的电池种类有。2# 碳氢电池! ! ! ! 3# 镍镉电池-# 镍氢电池4# 锂电池&# 手机的软件故障通常是由于程序失效引起的。·!"·!" 微处理器# # # # $" 液晶显示器%" 频率合成器&" 电可擦可编程存储器" 手机不响铃故障的原因有。!" 扬声器损坏# # # $" 送话器损坏% " 显示电路故障&" 接收电路故障(" 手机不能读识 )*+ 卡的主要故障原因是。!" 更换新的 )*+ 卡# # # $" )*+ 卡接触不良%" 手机软件故障&" 受话电路故障," 手机不能开机故障涉及的部位是。!" 微处理器# # # # $" 天线电路%" 手机的软件&" 稳压电源电路-" 适用贴片安装技术的集成电路, 其封装形式主要有。!" $.!# # # # # $" )/0%" 01%&" 2304" 在手机电路中, 通过磁场信号控制线路通断的元件是。!" 霍耳元件# # # # $" 按键开关%" 开关晶体管&" 干簧管56" 用万用表电阻挡检查动圈式受话器接线端, 若电阻无穷大, 表明送话器。!" 工作性能正常# # # # $" 内部线圈断路%" 内部线圈短路&" 灵敏度较低三、问答题5" 对手机的电池维护要注意哪几方面的问题?7" 要防止手机的电路板受潮损坏, 使用时应注意什么?8" 导致手机出现故障的原因有哪些?9" 对手机故障的常用检查方法有哪些, 如何对手机进行直观检查?" 采用 “元件替换法” 维修手机时, 应把握的基本准则是什么?(" 射频接收通道不能正常工作, 手机会出现怎样的故障现象, 并分析原因。," 手机出现送话无声的故障, 应如何检修?-" 有两只贴片式电阻器, 其表面字符分别是 “(-7” 、“7:7” , 试分别读出电阻值。4" 有两只贴片式电容器, 其表面字符分别是 “%7” 、“)8” , 试分别读出电容量。56" 如何使用万用表检测送话器、 受话器的质量优劣?55" 如何辨别贴片式三极管的管脚?57" 如何使用万用表辨别压电蜂鸣器的好坏?·!"·第四章! "#$ 手机电路分析与故障检修!"# 数字蜂窝移动通信系统在全国各地广泛使用, 目前市面上是以 !"# 数字手机为主流,各种新款式的 !"# 数字式手机不断推出, 本章将对市面上流行的几种数字手机的电路组成、 工作原理、 典型故障分析与排除作介绍。图 $% & 诺基亚(&) 手机外形第一节 诺基亚 (&) 手机诺基亚 (&) 手机是诺基亚公司近年推出的一款市场占有率较高的产品, 外观采用流线型设计, 如图 $% & 所示, 内置天线, 简捷灵巧。整机电路高度集成化, 性能稳定可靠。对短信息发送方式进行简化处理, 方便用户使用短信息服务功能。该机具有振铃设置、 屏幕动画、 内置图案、 中文输入、 计数器、 游戏、 呼叫转移等多种实用功能。一、电路原理分析(一)射频部分工作原理诺基亚 (&) 手机的射频部分主要由接收单元、 发射单元和频率合成器所组成, 其电路方框图如图 $% * 所示。图 $% * (&) 手机射频电路方框图·!·在接收状态时, 对接收高频信号进行放大混频, 并解调出接收的基带信号。在发射状态时, 则将发射基带信号调制在发射载频上, 并对发射信号进行功率放大, 然后通过天线发射到基站。!" 接收单元(!)输入滤波选频"由天线接收下来的高频信号送到天线切换开关 #$%&, #$%& 将 ()、*+( 两种接收信号分开, 送到接收高频滤波器 #$%! 进行滤波选频。#$%! 内有两个滤波器, 一个对 ,-$ .,/% )01 的 () 接收信号进行滤波选频, 另一个则对! 2%$ .! 22% )01 的 *+( 接收信号进行滤波选频。(&)高频低噪声放大" 当手机工作在 ,% )01 的频段时, #$%! 选频输出的 () 信号送到高频低噪声放大器 3$%! 进行放大, 经放大的信号送到另一个接收高频滤波器 #$% 进行滤波选频。#$% 内也有两个滤波器, 一个对 ,-$ .,/% )01 的 () 接收信号选频, 另一个则对 !2%$ .!22% )01 的 *+( 接收信号选频。#$% 的4 脚输出 () 信号耦合到互感耦合变压器 5$%!, 5$%!能将单端输入转换为双端输出的平衡信号送到射频信号处理芯片 6$%。当手机工作在 ! 2% )01 的频段时, #$%! 选频输出的 *+( 信号送到高频低噪声放大器3$% 进行放大, 经放大的信号送到高频滤波器 #$% 进行滤波选频。#$% 的 $ 脚输出的 *+( 信号耦合到互感耦合变压器 5$%&, 5$%& 能将单端输入转换为双端输出的平衡信号送到射频信号处理芯片 6$%。(-)混频与解调" 混频与解调功能由射频信号处理集成电路 6$% 来完成, 电路如图78 - 所示。图 78 -" 接收混频与解调当手机工作在 () ,% )01 频段时, 一本振压控振荡器 $% 产生 ! 24% .! ,&% )01 的本振信号, 此信号送入射频信号处理集成电路 6$%, 经频率合成器的二分频处理后产生 ,-$ .,/%)01 的信号, 该信号与接收的 ,-$ .,/% )01 高频信号进行混频, 采用零中频解调出接收基带信号 9:;、 9:<。诺基亚 -!% 型手机不产生接收中频, 而是直接从接收高频信号中解调基带信号,减少了由于多次混频而造成的信号衰减, 但该电路结构对高频放大电路及混频电路的性能提出了更高的要求。当手机工作在! 2% )01 频段时, 一本振压控振荡器 $% 产生! 2%$ .! 22% )01 的本振信号送入射频信号处理器 6$% 内后, 直接与手机接收的 ! 2%$ .! 22% )01 的高频信号进行混频,·!"·把接收基带信号解调出来。解调出的基带信号在 !"# 芯片内进行放大及滤波, 其幅度约为 $# %&。最后, 接收基带信号从 !"# 的 (、 )"、 *、 +"、 +, 等脚送出, 然后合并为两路送入音频处理芯片 !-# 作进一步的处理。!" 发射单元(-)发射调制电路. 诺基亚 /-# 的发射调制电路如图 01 0 所示。图 01 0. /-# 手机发射调制电路发射状态时, 由音频处理芯片 !-# 送来的 2345、 234!、 236!、 2365 等信号耦合到射频信号处理芯片 !"# 的 /、 7/、 +/、 0 引脚, 首先在其内部经过放大, 然后送到芯片内的发射调制器。当手机工作在 $# 89 频段, +"# 产生 -*(# :-(/# 9 的本振信号送人射频信号处理芯片!"#, 经过放大后, 再进行 ; 分频产生 ($# :$-" 89 的信号源, 用于调制发射基带信号, 直接把2345、 2365 信号调制到 ($# :$-" 89 的发射信号上。该信号在 !"# 内经过放大后, 从其 <-、&- 脚送出, 经过由 2"#0 及外围元件组成的电路把两路信号转换成一路发射信号, 然后送到 $#89 的发射滤波器 ="#/ 进行滤波, 以滤除杂散信号, 最后 ($# :$-" 89 的发射信号送到发射前置放大电路 >,#- 放大。当手机工作在 - (# 89 的频段时, +"# 产生 - *-# :- *(" 89 的本振信号也送入 !"#,经过放大后, 用于调制发射基带信号, 直接把 234、 236 信号调制到 - *-# :- *(" 89 的发射信号上。该信号在 !"# 内经过放大后, 从其 <、 </ 脚送出, 经过由 2"#/ 及其外围元件组成的电路把两路信号变成一路发射信号, 再通过衰减器 (?"0;、 ?"0/、 ?"/$) 送到发射功率放大电路。由以上电路分析可知, 诺基亚 /-# 型手机在发射电路上, 不再采用以往先产生发射中频信号, 再产生发射高频信号的设计模式, 而是直接把发射基带信号调制到发射载波上, 这样可以减少由于多次混频而造成的衰减, 使电路简单化。(;)发射功率放大电路. 发射功率放大电路原理框图如图 01 " 所示。·!"!·图 !" #$ 发射功率放大电路原理框图$ $ %& 发射信号 %&()* 送到功放集成电路 +#,- 的 .- 脚, /0 发射信号 /0()* 送到功放集成电路 +#,- 的 1 脚, 分别由 +#,- 放大, 放大的 /0 信号从 2 脚输出, %&* 信号则从 3 脚输出, 发射信号经过变压器 4#.#、 天线开关电路 5#,- 送到天线发射出去。发射时, 功率放大器 +#,- 的增益是受到控制的。基站会根据手机离基站的距离及手机当时的发射功率大小, 送出相应的基准功率, 以防止手机的发射功率过大而影响到其他手机, 或由于手机的发射功率太小而造成手机与基站不能建立通信。发射信号在定向耦合器 4#.# 进行发射功率取样, 此信号经二极管 6#,2 检波转换为直流电压后, 也送到射频信号处理器 +#, 内, 与基准功率进行比较, 然后送出功率控制信号, 该信号送到功率放大器 +#,- 的.,、 . 脚, 以控制其增益符合基站的要求。!" 频率合成电路诺基亚 22., 型手机没有接收中频, 也没有发射中频, 而且其1, 078 和. 9, 078 的接收、发射本振信号均由同一个本振 6&: 产生, 因此它只有一个本振电路。频率合成电路主要由本振/#, 、 低通滤波器、 射频信号处理集成电路 +#, 所组成, 电路如图 !" 3 所示。图 !" 3$ 22., 手机本振频率合成电路·!"#·本振 !"# 产生的信号经过变压器 $"#% 进行阻抗匹配后, 送进射频信号处理器 &"# 进行放大, 然后分成 路:第一路本振信号用于接收解调。当手机处于接收状态, 而且工作在 (# )*+ 频段时, 本振信号为 , -.# /, (%# )*+, 此信号经过 % 分频后变换为 (" /(0# )*+ 的工作信号, 用于与从基站送来的 ("(0# )*+ 信号进行混频, 解调出 123、 124 信号。如果手机工作在 , -# )*+ 频段上, 则本振信号为 , -#" /, -# )*+, 与从基站送来的 , -#" /, -# )*+ 信号进行混频, 解调出 123、 124 信号。第二路本振信号用于发射时调制 $23、 $24 基带信号, 最终产生 -(#(," )*+ 或 , .,# /, .-" )*+ 的发射信号。第三路本振信号则送到 &"# 内, 在微处理器 5# 送来的 657$7、 689:、 6;&7 信号的控制下进行分频, 然后再送到鉴相器 (<*5) 。同时, 由 %0 )*+ 晶体 !"#% 产生 %0 )*+ 的时钟信号,在射频信号处理电路 &"# 内进行分频, 然后也送到鉴相器, 与经过分频后的本振信号进行鉴相, 它们的相位差转换成控制电压, 从 &"# 的 *% 脚输出, 此电压经过由分立的元件组成的低通滤波电路进行滤波, 以防止高频信号影响本振 !"#。此电压用于控制本振 !"#, 令其在不同的工作状态下产生相应的本振信号。由于本振电路是以%0 )*+ 时钟信号作为基准频率, 因此当它的频偏较大时, 会使本振 !"#所产生的本振信号频偏很大, 从而造成无网络的故障。所以当出现无网络时, 要检查是否由于%0 )*+ 晶体 !"#% 频偏而造成的。(二)逻辑= 音频部分工作原理诺基亚,# 手机的逻辑控制、 数字信号处理及接口电路均集中在微处理集成电路 5# 内,它与外围的存储器 5#,、 5#% 组成整机的逻辑控制中心, 逻辑控制框图如图 >? . 所示。图 >? . ,# 手机逻辑控制电路框图!" 逻辑控制电路集成电路 5# 是逻辑控制的核心器件, 其基准时钟信号为, )*+。它通过地址总线、 数据·!"#·总线与存储芯片配合, 共同完成数据处理并控制各电路按程序工作, 主要的控制功能如下:(!)控制电源稳压集成电路 "#$! 实现开、 关机。(#)与按键盘连接, 实现键盘输入信息的搜索和控制。(%)与液晶显示屏连接, 输出屏幕的显示信号。(&)对振铃及背景灯实行控制。()对频率合成器进行控制, 实现频道转换。(()对 )*+、 ,-* 通道进行控制, 实现频道切换。(.)通过 */+ 接口电路读取 */+ 卡的用户数据, 使之能与网络进行联系。,%$! 内部集成了电可擦可编程存储器 00123+、 闪速存储器 456*7 的功能。456*7 用于存储手机的基本程序与功能程序, 00123+ 主要存储手机可修改数据。8%$# 为随机读写存储器 (26+) , 作为手机运行程序时的数据缓冲器。!" 语音数字信号处理数字手机的发射语音信号需经数字编码处理, 而接收的数字语音信号需经数字解码处理。语音信号处理电路如图 &9 : 所示。图 &9 :; %!$ 手机语音信号处理电路(!)接收数字语音信号处理; 接收信号经射频信号处理集成电路 "$ 解调后获得 /、 < 信号,送入语音处理集成电路"!$ 进行)+*= 解调产生数据流后, 再送到微处理器,%$ 内进行去交织、信号解密处理形成#9 : >?AB C 的数据流, 接着进行信道解码, 去掉D 9 : >?AB C 的纠错码元, 得到 !%>?AB C 的数字语音信号, 最后在 ,%$ 内进行语音解码 (210E5F1) , 还原为 (& >?AB C 的数字信号再送到 1-+ 编B 解码集成电路 "!$, 在其内部进行 1-+ 解码, 把数字语音信号还原为模拟语音信号,并经 "!$ 芯片内部的音频放大器进行放大后从 ,!、 ,# 脚输出, 驱动受话器发出声音。(#)发射数字语音信号处理; 来自送话器的模拟语音信号输至 "!$ 进行送话音频放大,再经模B 数转换, 即 1-+ 编码, 把模拟语音信号转换为 (& >?AB C 的数字语音信号。该数字信号送到微处理器 ,%$, 在 ,%$ 内部先进行语音编码 (120E5F1) , 压缩数据位数形成 !% >?AB C 的·!"#·数字信号。其后进行交织编码、 加密处理, 最后进行信道编码, 即增加纠错码, 以防止传输过程误码出现, 提高抗干扰能力。该信号再送到 !"# 进行 $%& 调制, 形成发射同相和正交数字基带信号 (、 ) 从 !"# 的 *+、 *,、 $,、 -, 输出, 送至射频信号处理集成电路进行发射的调制处理。(,)振铃与背景灯驱动.图 /0 1 所示为 ,"# 手机的振铃、 振动器驱动电路。集成电路!/# 为驱动接口模块, 主要用于驱动振铃器、 振动器及控制背景灯。图 /0 1. ,"# 手机振铃和振动电路振铃器的正端接在电池正端 (23455) , 由微处理器 6,# 送来的振铃控制信号 (37889:)加到驱动芯片 !/# 的 , 脚,!/# 的 ; 脚输出信号驱动振铃器发出响铃声。振动器的正端也是接在电池正端 (23455) , 由微处理器 6,# 送来的振动控制信号(2(3:4) 加到驱动芯片 !/# 的 "1 脚,!/# 的 " 脚输出信号驱动振动器工作。图 /0 "# 所示为 ,"# 手机显示屏背景灯及按键盘照明灯电路。显示屏背景灯及按键盘照明灯实际上是采用高亮度的发光二极管, 各发光二极管的都是由电池 (23455) 供电。图 /0 "#. ,"# 手机照明灯电路图由微处理器 6,# 送来的控制信号 (3<($*5&) 加到驱动芯片 !/# 的 = 脚和 "> 脚,!/#的 1 脚控制显示屏背景灯 (2/#1 ? 2/"+) 发光; !/# 的 ", 脚控制键盘照明灯 (2/#, ? 2/#) 发光。(/)&(% 卡电路. 诺基亚,"# 手机 &(% 卡电路主要由 &(% 卡插接器 A/# 、 接口电路 !+#"及微处理器 6,# 所组成。其电路框图如图 /0 "" 所示。&(% 卡插接器读取的卡信息经过集成电路 !+#" 传输给微处理器 6,#。由 6,# 给出并经接口电路 !+#" 送至卡插接器 A/# 的信号和电压主要有: 时钟信号 (&(%BC<) 、 复位信号 (&(%B:&5) 、 数据输入和输出 (&(%B(D E) 、 数·!"#·书书书据信号 (!"#$%&&) 及 !"# 卡工作电压 ((!"#) 。图 )* +, -+. 手机 !"# 卡接口电路在开机瞬间读出 !"# 卡的信息, 通过接口电路 /0.+ 传输给 %-.。%-. 通过手机控制信道发射给基站, 进行系统登记。!"# 卡供电有- ( 和1 ( 两种, -+. 手机的电池电压仅为-* 2 (, 由(+2、 3+-0 构成 1 ( 提升电路, 解决 1 ( 的 !"# 卡供电。(0.- 起保护 !"# 卡的作用。若卡插接器 4). 的触点与 !"# 卡接触不良或 !"# 卡工作供电电压不正常, 均会导致不识卡故障的出现。(三)电源电路部分诺基亚-+. 手机的电源供电电路如图)* +0 所示, 它主要由电源模块 /0.+ 来提供整机的工作电源。/0.+ 以片内的稳压器为核心, 并与外围电路组成升压电路, 而且其内部集成了 &5 % 转换器、 %5 & 转换器、 !"# 卡接口电路。在微处理器的控制下, 完成对整机的供电的功能。!" 整机供电(+)逻辑供电, 由 /0.+ 稳压输出的两组电压 !66、 !3789提供逻辑电路部分使用。! !66送出 0* : ( 的电压, 主要供语音处理器 /+.、 微处理器 %-.、 静态存储器 %-0.、 驱动集成电路 /).、 闪速存储器 %-.+ 使用。" !3789送出 0* . ( 的电压, 主要供微处理器 %-. 使用。(0)射频供电, -+. 手机的射频部分由稳压模块 /0.+ 输出的 ; 组电压供电。! !47送出 0* : ( 的电压, 供 02 #<= 时钟电路 >1.0 和+- #<=时钟电路使用。" !84送出 0* : ( 的电压, 供射频信号处理器 /1. 使用。# !?/+送出 0* : ( 的电压, 为本振 >1. 供电。$ !?/0送出 0* : ( 的电压, 为射频信号处理器 /1. 供电。% !89送出 +* 1 ( 的电压, 为射频信号处理器 /1.、 语音处理器 /+. 供电。& !4送出 0* : ( 的电压, 主要供发射电路使用。 !3A送出 1* . ( 的电压, 供射频信号处理器 /1.、 本振电路使用。·"#$·图 !" #$% &&# 手机电源供电电路!" 开关机原理手机的开关过程主要受电源模块 ($#、 微处理器 )&、 闪速存储器 )&# 及射频信号理器(* 的控制, 电路原理如图 !" #& 所示。图 !" #&% &&# 手机开关机原理方框图·!"#·手机开关键 !"# !$ 接在电源模块 "%& 的 () 脚。当按下开关键时, () 脚应由高电平变为低电平, 于是电源模块 "%& 的 *+ 脚送出 %, - . 的 !/!电压供给 %0 1*2 时钟电路 3+&% 及射频信号处理器 "+&&, 产生%0 1*2的时钟信号。此信号在 "+&& 内经过 % 分频后得到4 1*2的时钟信号, 该信号经过放大器 .+&% 放大后作为系统时钟信号送到微处理器 54&&。54&& 的 (4 脚送出 %, - . 的开机请求检测信号被二极管 .)、 开关键下拉为低电平, 其时间超过 0) 67 时, 微处理器会判断为开机请求, 于是从存储器调出开机程序。开机后, 微处理器送出开机维持信号,送到电源模块 "%&, 使之能在开关键断开的情况下维持送出的各项电压, 这样手机保持在开机状态。开机后, 微处理器 54&& 的 (4 脚恢复为高电平。当按下开关键时, 通过二极管 .) 将 (4脚的高电平下拉为低电平, 其时间超过 0)67 时, 微处理器会判断为关机请求, 于是从存储器调出关机程序, 实现手机的关机。若按下开关键的时间少于 0)67 时, 微处理器会实行退出当前菜单的操作。二、常见故障的检修!" 手机不能入网手机出现不入网, 通常是由射频电路部分的故障而引起, 原因主要有下述几种:()电源模块 "%& 损坏8 电源模块 "%& 的 .9:"送出 %, - . 的电压, 为本振 3+&& 供电。.9:"%送出 %, - . 的电压, 为射频信号处理器 "+&& 供电。.;($送出 , + . 的电压, 为射频信号处理器 "+&&、 语音处理器 "&& 供电。电源模块 "%& 损坏会造成本振电路及射频信号处理电路不能正常工作, 引起不入网故障。(%)滤波器及互感耦合器虚焊或损坏8 在诺基亚 44& 型手机中, 接收前端或发射前置电路的滤波器和互感耦合器较多, 这些元器件出现虚焊或损坏都可引起不入网故障。(4)射频信号处理器 "+&& 工作不正常8 在诺基亚 44& 型手机射频电路中, 接收和发射信号的处理都是由射频信号处理器 "+&& 来完成的。如果该集成电路损坏或引脚虚焊以及外围的阻容元件虚焊, 都会产生不入网故障。())天线接触不良或天线切换开关不正常8 诺基亚 44& 型手机采用内置天线, 与手机主板的连接是通过两个弹性触点连起来的, 如该触点连接不良也会引起不入网或接收信号弱等故障。特别是摔过的手机和落水的手机, 很容易引起接触不良和触点氧化。天线切换开关是收发信的必经之路, 如果损坏或者引脚虚焊将产生不入网或发射关机等故障。(+)本振电路不正常8 诺基亚 44& 型手机只有一个本振电路 3+&&, 根据不同的工作状态和工作频段, 由射频信号处理器产生的锁相环电压来控制其产生所需的本振频率。如果本振电路工作不正常会引起不入网故障。#" 手机不能开机手机出现不能开机, 通常是由于电源电路、 时钟电路、 逻辑控制电路的故障而引起, 原因主要有下述几种:()开机线不正常8 着重检查开关键是否接触不良、 电源模块 "%& 的开机触发端 () 是否开路。(%)电源模块 "%& 虚焊或损坏8 电源模块为 <3= 封装的集成电路, 多数故障是由于虚焊·"#$·引起的。如压住电源模块就能开机, 则表明集成电路确实是虚焊, 只要用热风枪吹焊加固后即可排除故障。如果电源模块损坏, 则只能进行更换。(!)"# $%& 晶体损坏 "# $%& 晶体产生的振荡信号经 " 分频成为 (! $%& 的时钟信号送到微处理器 )!*, 作为正常开机的必要条件。当该晶体损坏后, 微处理器 )!* 便不能正常工作造成不开机故障。(+)微处理器 )!* 工作异常 微处理器 )!* 为 ,-. 封装模块, 焊接技术要求较高, 如果出现虚焊或损坏, 一般需返厂维修。(/)软件故障 软件故障也会引起不开机, 如需处理软件故障, 一般只有返厂维修或送特约维修中心处理。!" 手机不能识别 #$% 卡01$ 卡电路主要由微处理器 )!*、 卡接口电路 2"*( 等组成。手机插入 01$ 卡后, 屏幕仍出现 “请插入 01$ 卡” , 则表明手机不能读取 01$ 卡信息, 当出现不识卡故障时应检查:(()卡接口电路 2"*( 与 01$ 卡各触点是否出现开路。(")微处理器 )!* 至卡接口电路 2"*( 的线路是否开路。(!)卡接口电路 2"*( 是否损坏。&" 手机显示屏无显示该故障主要原因有以下:(()显示接口各触点上的信号及供电当中某一路断开。(")接口导电橡胶脏污、 老化、 未夹紧造成接触不良。(!)摔过的手机容易出现显示屏破损。" (#% 与 )*# 两个频段都不能发射信号(()产生双频本振信号的 -/* 振荡器出故障, 将使两个频段均不能发射信号。检查 -/*的 ( 脚, 若无信号输出, 则应查找并排除电路停振的故障点。(")两个频段均不能发射信号的另一个常见故障点是射频功率放大器 2/*" 虚焊或损坏。第二节 摩托罗拉 3"#44 手机摩托罗拉心语 3"#44 手机外形如图 +5 (+ 所示, 它不仅外形图 +5 (+ 3"#44 手机外形超薄, 重量轻, 而且外形设计为流线型, 手感好, 在功能的电路设计上与摩托罗拉以前的产品 !"4、 678"4 手机有很大的不同, 该手机的市场占有量较大。一、电路原理分析(一)射频部分工作原理摩托罗拉 3"#44 手机的射频部分主要由接收单元、 发射单元和频率合成器所组成, 其电路方框图如图 +5 (/ 所示。+" 接收单元·!"#·图 !" #$% &() 手机射频电路方框图&() 手机属二次变频超外差式接收电路, 第一中频信号的频率为 $ *+,, 第二中频频率为!$ *+,, 接收信号的流程分析如下:从天线接收下来的高频信号经天线开关 -$.# 输送到接收滤波器 -(. 进行滤波, -(. 有两个通道, 即 /0* 通道和 120 通道。当手机工作在 /0* 3. *+,频段时, 滤波后的信号经过/0* 高频放大电路进行放大, 放大后的输出高频信号再经接收滤波器 -(.# 进行选频, 选频输出信号送到射频信号处理集成电路 -(.4 的 !5 脚和 !) 脚。当手机工作在 120 频段时, 120 信号通过滤波器 -(. 的 120 通道输出, 送到由 6(. 管组成的 120 高频放大电路进行放大, 放大后的信号再经滤波器 -(.# 进行选频, 然后送到射频信号处理集成电路 -(.4 的 # 脚和 脚。进入射频信号处理芯片 -(.4 的高频信号与第一本振信号进行混频产生第一中频信号从!#、 ! 脚输出, 经$ *+, 滤波器 -(.! 滤波后, 再从3、 4. 脚进入射频信号处理芯片 -(.4 与第二本振信号混频产生第二中频, 再经正交解调分离出 789:、 789;、 786: 和 786; 四路接收基带信号送往语音处理芯片 -4。!" 发射单元发射单元主要由射频信号处理集成电路 -(.4、 射频功率放大模块 -.# 及功率控制电路组成。来自语音处理芯片 -4 的基带信号 &89:、 &89;、 &86: 和 &86; 分别送到中频模块 -(.4 的#4、 #!、 #$ 和 #( 脚。首先将基带信号对 #4$ *+, 载波进行调制产生 #4$ *+, 发射中频, 该 #4$*+, 的中频载波是由第二本振产生的 $!. *+, 信号经 ! 分频后获得的。其后 #4$ *+, 已调制发射中频送到发射压控振荡器 -(.), 上变频为 /0* 频段的 )3. <3#$*+, 或 120 频段的 # 5#. <# 5)$ *+,发射信号, 该发射信号送到功率放大模块 -.# 放大。工作在 /0* 频段时, 发射信号由 -.# 的 ! 脚输入。工作在 120 频段时, 发射信号由 -.# 的 脚·!"#·输入。经功率放大后的 !"# 信号从$% 脚输出, &" 信号从$( 脚输出, 经天线开关 )*%$ 耦合到天线发射出去。功率控制电路是由定向耦合器耦合部分发射信号, 送到功率控制电路转换为相应的控制电压, 该控制电压加到功率放大模块的 $+ 脚, 对放大增益进行自动调整, 使之手机的发射功率大小调节到所设定的功率等级上。!" 频率合成器摩托罗拉 ,(-. 手机含有三个频率合成电路: 第一本振、 第二本振、 发射频率合成器, 下面分别分析其电路原理。($)第一本振频率合成器/ 其电路如图 +0 $- 所示, 主要由压控振荡器 )+%$ 和频率合成器1+%$ 组成, 产生手机接收或发射所需的第一本振载波信号。1+%$ 的 +、 $ 脚由稳压模块提供的 "23(4. 提供(0 . 4的稳定电压供电, $ 脚为$5 #67的时钟信号输入, 作为合成载波的基准信号源。图 +0 $-/ ,(-. 手机第一本振频率合成器第一本振在接收或发射时都处于工作状态, 由逻辑电路送来的时钟信号 (89:) 、 数据信号 (&,;) 及编程信号 ("23<=!) 分别加到 1+%$ 的 $*、 $+、 $5 脚, 控制频率合成器产生所需的分频系数, 保证手机在正确的信道进行通信。从 1+%$ 的 . 脚产生的鉴相电压经 =+$5、 =+$、+(、 +(% 低通滤波, 去除干扰成分获得直流控制电压, 该控制电压耦合到本振压控振荡器)+%$ 的第 * 脚, 从而产生手机所需的收、 发第一本振高频信号。当工作在 !"# 频段时, 收、 发时均产生 $ $-% > $ $.* #67 的本振高频信号; 当工作在 &" 频段时, 接收状态产生 $ *.% >$ -* #67的本振信号, 而发射状态则产生 $ *?* >$ -*% #67 的本振信号。(()接收第二本振频率合成器/ 第二本振电路用于产生 *+% #67 的振荡信号, 接收状态时通过射频信号处理器 )-%5 内部的 ( 分频及 $( 分频电路得到 (?% #67 和 +* #67 信号, 用于对接收中频信号的解调产生接收基带信号 =1、 =A。手机处于发射状态时, 则对 *+% #67 信号进行 + 分频产生 $5* #67 的中频载波, 然后由发射基带信号 ,1、 ,A 对其调制产生 $5* #67 的发射中频。接收第二本振频率合成器由 )-%5 内部的振荡电路及 1+%$ 内部的取样与鉴相电路所构成,电路原理图如图 +0 $? 所示。开机后, 第二本振压控振荡器起振, 此振荡信号从 )-%5 的 5- 脚输出, 经耦合电容 +%* 送·!""·图 !" #$% &() 手机第二本振频率合成器到 *+!,# 的 - 脚, 在 *+!,# 内部经预分频后送入鉴相器。同时, #- ./0 的基准频率也送入 *+!,#内部的鉴相器。鉴相器对以上两个输入信号进行相位比较, 产生差值控制电压从 *+!,# 的 $ 脚送出, 去控制第二本振变容二极管 1(,# 的谐振容量, 由此使第二本振电路稳定地振荡在 2!,./0。(-)发射频率合成器% 原理电路如图 !" #) 所示, 它主要由发射压控振荡器 3(,)、 低通滤波器、 3(,- 芯片内部的鉴相器所构成, 其作用是将发射中频信号上变频为发射高频信号。图 !" #)% &() 手机发射频率合成器在射频信号处理芯片 3(,- 内部, #-2 ./0 的发射中频信号送入鉴相器。同时, 第一本振3!,# 产生的发射本振与发射取样信号进行混频, 产生 #-2 ./0 的差频信号也送入 3(,- 内部的鉴相器。鉴相器对以上两个输入信号进行相位比较, 由其差异来调整 3(,- 的 # 脚输出的控制电压的高低, 该控制电压经低通滤波器后去控制发射压控振荡器的 3(,), 振荡产生合适的发射信号。3(,) 的 2 脚为频段切换信号控制端, 控制 3(,) 工作于 )4, 5 4#2 ./0 或者 # $#, 5# $)2 ./0频段, 产生的发射信号经发射滤波器 3(,2 的 67. 通道及 1+7 通道滤波后, 一路送至功率放大器 3,# 的 # 脚和 # 脚作为发射信号输入; 而另一路则作为发射取样信号耦合到 3(,-·!·的 !、 " 脚。(二)逻辑# 音频部分工作原理摩托罗拉 $%&! 手机的逻辑控制和语音处理框图如图 ( )" 所示。图 ( )"* $%&! 手机逻辑# 音频部分原理框图!" 逻辑控制电路$%&! 手机的逻辑控制核心是微处理器集成电路 +),), 它与外围的存储器 -./01 (+%2) 、03/4 (+%) 通过地址总线、 数据总线相连接, 共同完成数据处理并控制各电路按程序工作, 其基准时钟信号是 )2 415。微处理器 +),) 通过集成电路 +%6 读取 074 卡的用户数据, 使之能与网络联系。+% 为随机读取存储器 (03/4) , 作为手机运行程序时的数据缓冲器。+%2 为闪速存储器 (-./01) , 存储手机的基本程序与字库。微处理器 +),) 的主要功能如下:())对整个手机系统起逻辑控制作用。(%)对数字语音信号进行信道编解码、 加密等处理。(2)对键盘的输入信息进行扫描。().89 显示屏的驱动。(:)振铃器及振动装置的驱动。(&)键盘和显示屏背景灯的驱动。#" 数字语音信号的处理数字手机的数字语音信号需经数字编码处理, 而接收的数字语音信号需经数字解码处理。语音信号处理原理框图如图 ( %, 所示。())接收语音信号的处理* 接收信号经射频信号处理芯片 +&,2 解调后获得基带信号 3;<=>、 3;=?、 3;7> 和 3;7? 送入语音处理芯片 +2 的 :) : 脚, 进行 A40B 解调, 获得的数据流送至微处理器 +),) 内, 进行去交织、 信道解码、 语音解码, 还原为 & CDEF# G 的数字语音信号。此·!""·图 !" #$% 语音信号处理原理框图信号返回 & 内, 在芯片内首先进行 ()* 解码, 把数字语音信号还原为模拟语音信号, 再经芯片内的音频放大器进行放大后, 从 #、 脚送出, 驱动受话器发出声音。(#)发射语音数字信号处理% 由送话器送来的模拟语音信号输入到语音处理芯片 & 的 #+脚和 #, 脚, 在 & 内进行放大、 再经模- 数转换, 即 ()* 编码, 形成 .! /012- 3 的数字语音信号送到微处理器 &4$4, 在 &4$4 内进行语音编码, 将数字语音压缩成 4 /012- 3 数据流。其后进行信道编码, 即增加纠错码, 以防止传输过程误码出现, 提高抗干扰能力。最后经交织编码后输出送往 &, 在 & 内进行 5*67 调制, 形成基带同相和正交数字信号 89:(、 89;(、 89:< 和 89;< 送到射频信号处理芯片 &.$ 进行发射的调制处理。(三)电源电路工作原理摩托罗拉 8#., 手机电源电路如图 !" #4 所示。8#., 手机的整机供电主要由 块稳压模块提供, 部分电路则由电池的正极 (=>?88 ) 直接提供。射频电路主要由射频稳压模块 :)$4 提供电源; 逻辑电路主要由逻辑稳压模块 &#+ 及&!+ 提供工作电源。而由电池 =>?88 直接供电的部分有: 天线开关控制芯片 &A$#、 功率放大模块 &#$4、 功率控制芯片 &#$#、 发射控制模块 ;#$4、 背景照明驱动管 ># 及振铃器 &,。!" 开关机过程分析(4)开机工作过程% 在未按下开关键 64 之前, 逻辑稳压模块 &#+ 的!、 A 脚为低电平。按下64 键后, 电池的正电压通过电阻 B#、 二极管 C4 为稳压模块 &#+ 的 !、 A 脚加上高电平, 此触发信号令 &#+ 的 #! 脚输出 #" +A = 的直流电压, 基准时钟电路的 &!$#、 :)!$# 得到供电电源, 产生4 *DE 基准时钟信号送到微处理器 &4$4。同时, &#+ 的 # 脚也输出 #" +A = 的 =C)电压送到微处理器 &4$4、 随机读写存储器 &#、 闪速存储器 &#。当具备了开机条件后, 微处理器从存储器中调出开机程序, 进行开机操作。微处理器 &4$4 工作后, 为稳压模块的!、 A 脚提供#" ! = 的开机维持信号电压, 从而使 64 键断开后仍能维持正常开机工作。(#)关机工作过程% 在手机工作过程, 逻辑稳压模块 &#+ 的 !、 A 脚为 " # = 的高电平, 若再按下电源开关 64 后, =>?88 电压通过 B#、 C4 加至 &#+ 的 !、 A 脚及 C# 的负极, 使 C# 负极的电平高于正极电平, 微处理器 &4$4 检测到这一信息后, 即运行关机程序, 将 &4$4 的 4#4 脚提供的开机维持信号撤掉, 在 64 开关释放后, &#+ 的!、 A 脚变为低电平, 于是 &#+ 停止输出直流电源, 达到关机的目的。·!""·图 !" #$% &#( 手机电源电路当开机键 )$ 按下时间不超过 # *, 即二极管负极高于 #" +# , 的电平持续时间少于 # *, 手机软件则识别为挂机或退出功能操作, 即作挂机或退出处理。·!""·!" 电源供电分析按下开关键 !" 后, 电池 #$%&& 电压经过稳压模块稳压后, 输出若干组电压送到相应的电路。(")逻辑电路供电( 逻辑电路的工作电源由稳压模块 )*+ 和 ),+ 供给。! )*+ 的 * 脚输出 *- +. # 的 !/00电压供给闪速存储器 )*1、 随机读写存储器 )*、 语音处理器 )1、 微处理器 )"2"。!/00电压若不正常, 将导致手机不开机、 不入网、 无显示等故障。" )*+ 的3 脚输出*- 3. # 的 !4&0电压供给时钟控制模块 ),5, 另一路供给后备电池 )1* 的正极作充电用。!4&0电压若不正常, 将导致手机显示时间不正常或每次装电池开机都必须重新调整时间等故障。# )*+ 的 *2 脚输出1 # 或. # 的 !67 !00电压供给 !67 卡座 )*3。若 !67 !00电压不正常,手机会出现 “请插入 !67 卡” 屏幕显示的故障。$ )*+ 的 *, 脚输出 *- +. # 的 !&089电压分两路输出: 一路供给"1 7:; 时钟晶振 ),2* 的,脚; 另一路供给 "1 7:; 放大模块 60,2*。若 !&089电压不正常, 手机会出现不开机等故障。% )*+ 的 *+ 脚输出 *- +. # 的 %#00电压供给语音处理芯片 )1, 若该电压不正常, 手机会出现无信号、 不能通话等故障。& 逻辑电路的另一稳压模块是 ),+, 其 , 脚输出 "- 3 # 稳定电压为微处理器 )"2" 供电。该电源电压不正常, 则微处理器不能正常工作, 从而使手机出现不开机或按键失效的故障。(*)射频电路供电( 6012" 为射频电路稳压模块, 其工作与否是由 1、 , 脚输入的 4<=9> 信号确定的。这个信号电压在手机处于待机状态时为 2 #, 处于发射状态时为 *- +. #, 由微处理器)"2" 的 52 脚输出信号控制。6012" 的 " 脚输出的是一个脉冲电压, 待机状态时在 "- 3 ?*- +. #范围跳变。发射状态时, " 脚输出 *- # 的电压送到发射供电开关场效晶体管 A12" 的源极, 此时 A12" 的漏极输出 2- .1 # 的工作电压为发射压控振荡器 )523 及射频信号处理芯片 )521 的"2 脚供电。在发射状态时, 6012" 的 * 脚输出 *- 3 # 的电压供给射频信号处理芯片 )521 的 13 脚、 频率合成器 60,2" 的 , 脚及供给压控振荡器 ),2" 的 * 脚。6012" 的 * 脚输出电压若不正常, 手机会出现无网路、 无信号等故障。二、常见故障的检修#" 手机不能开机&*533 手机不能开机一般由以下原因引起:(")电源稳压模块 )*+ 虚焊或损坏( 电池的正极电压是直接加到稳压模块 )*+ 的 "、 1 和"2 脚, 正常情况下的供电电压为 1- 5 #。如果不正常, 则说明电池正极至模块的连线断了, 因而稳压模块不能正常工作。在按下开机键时, 分别测量 )*+ 各路电压输出是否正常。如果不正常, 通常先补焊稳压模块, 若仍不能排除故障, 多数情况是该稳压模块损坏了, 应更换。(*)"1 7:; 时钟不正常( &*533 手机的基准时钟产生电路由一个 "1 7:; 晶体模块 ),2*和基准时钟信号放大管 60,2* 组成。正常情况下, ),2* 的 , 脚可测得 "1 7:; 时钟信号, 该电路虚焊或 "1 7:; 晶体模块损坏将引起不开机故障。·"#·(!)逻辑电路不正常" 如果微处理器 #$%$、 闪速存储器 #&! 及随机读写存储器 #&& 虚焊均可造成不开机故障, 通常用热风枪进行吹焊处理后, 故障大多可排除。如果按下开机键时, 用电流表测得开机电流较小 (% () 左右) , 多数是由于软件工作不正常造成的。应用摩托罗拉 *&+, 软件传输线对闪速存储器 #&! 的软件资料进行修复。!" 手机不入网手机不入网主要是由于射频电路引起的, 常见的故障原因有以下:($)射频供电不正常"*&+, 手机的射频电路的工作电源是由射频稳压模块 -.!%$ 来提供, -.!%$ 损坏, 使射频电路无供电, 将会出现不入网故障。(&)射频信号处理芯片工作不正常" 射频电路中, 接收和发射的信号都是由射频信号处理芯片 #+%! 来处理和控制, 该芯片的引脚虚焊或电路损坏会引起不入网故障。(!)功率放大器不正常" *&+, 手机的功放模块损坏或虚焊使得手机不能发射信号。(/)滤波器不正常" *&+, 手机的接收电路采用了 ! 个滤波器, 其中 #+%& 和 #+%$ 为高频接收信号滤波器, #+%/ 为中频滤波器。如果这些滤波器虚焊或损坏, 将会出现不入网故障。通常摔过的手机其滤波器损坏的故障出现较多。()振荡电路不正常" *&+, 手机的接收振荡器 #/%$、 发射振荡器 #+%, 及频率合成电路虚焊或损坏都会引起不入网故障。#" 不能送话手机不能送话主要是由于发射语音信号的产生和处理电路出现故障。($)送话器质量不良" 更换送话器后若通话恢复正常, 则可确定送话器已损坏(&)语音处理芯片或射频信号处理芯片不正常" 查语音处理芯片 #!、 射频信号处理芯片#+%! 引脚有无虚焊, 相关的印制版连线有无断裂, 用替换法确定 #!、 #+%! 是否损坏。$" 不受话或受话声音小该故障主要是由于接收语音信号处理电路及受话器出现故障引起的。($)受话器损坏" 替换好的受话器, 然后进行通话测试。(&)语音处理芯片不正常" 查语音处理芯片 #! 引脚有无虚焊, 相关的连线有无断裂, 用替换法检查 #! 是否存在质量问题。%" 手机不能识别 &( 卡0-1 卡电路是由 0-1 卡座和电源模块 #&2 组成, 手机插入 0-1 卡后, 屏幕仍出现 “请插入0-1 卡” , 则表明手机不能读取 0-1 卡信息, 该故障的主要原因有以下两方面:($)0-1 卡接口电路故障" 0-1 卡座接触不良及电源模块 #&2 损坏或虚焊均可使 0-1 卡无法使用。(&)手机软件故障" 如果卡接口电路无故障, 问题一般出在手机的软件, 应重写码片的软件程序。)" 显示屏显示异常显示电路主要由显示屏及微处理器组成。若手机曾摔过, 应更换显示屏以确定是否损坏。若显示屏出现缺笔画的情况, 一般是手机软件故障或微处理器 #$%$ 引脚存在虚焊故障。·!""·第三节! 三星 "#$%&( 手机三星 "#$%&( 手机外形如图 )* 所示, 外观颜色为珍珠白。外显示屏分辨率为 +) , +)像素, 背景灯为蓝色, 待机时可显示时间、 日期、 星期、 接收信号强度、 电池电量及短消息等; 主显示屏分辨率为 -( ,+) 像素, 背景灯为绿色, 可显示菜单、 游戏、 上网等功能。"#$%&( 手机是折叠超小型、 超轻型设计, 采用超薄锂聚合电池, 是一款市面上较为流行的手机产品。图 )* ! &( 手机外形一、电路原理分析(一)射频部分工作原理!" 接收单元"#$%&( 手机的接收单元主要由天线开关、 前置放大、 第一混频、 第二混频及解调电路所组成, 结构方框如图 )* . 所示。天线接收的 #"/、 01" 信号送入天线开关集成电路 2.3), 由 2.3) 实现接收、 发射状态的切换控制及 #"/、 01" 频段的切换控制。在接收状态, 2.3) 将接收的 #"/ 与 01" 信号分开, 并分别进入带通滤波器 2+3. 的 -、 . 脚, 滤波后分别由 2+3. 的 4、 5 脚输出, 并进入射频信号处理芯片 2.35。当手机工作在 #"/633 /$7 频段时, 接收信号 (6.5 86+3 /$7) 由射频信号处理芯片的 5 脚输入, 经放大后从 ) 脚输出, 输出的高频信号再经带通滤波器 9.3. 选频, 然后送入 2.35 的 5.、5) 脚进行 #"/ 接收信号的第一混频处理。当手机工作在 01" - (33 /$7 频段时, 接收信号 (- (-3 8- (5 /$7) 由射频信号处理芯片·!""·图 !" #$% &# 手机接收单元结构框图的 ( 脚输入, 经 )$*+ 内部的放大器放大后从第 脚输出, 再经带通滤波器 ,$*# 选频, 然后送入)$*+ 的 !、 ( 脚进行 -./ 接收信号的第一混频处理。混频之后的信号由 )$*+ 的 (、 脚及 +(、 !0 脚输出, 经中频滤波器 )(*1 选通 #+ 234 的中频信号, 然后该信号又进入 )$*+, 在 )$*+ 内作第二次混频。第二本振是由 )$*# 产生的+!* 234信号, 该本振信号经 # 分频后变为 #5+ 234。第一中频与第二本振信号混频后得到!+ 234的第二中频, 经由电容 .$*、 电感 6$1* 组成的滤波器选频后再送入 )$*+ 芯片的! 脚, 在)$*+ 内对!+ 234 已调波信号解调, 得到接收基带信号 789:、 789;、 78< 及 78<: 送往微处理器芯片 )1* 进行数字信号处理。!" 发射单元发射单元主要由发射中频调制、 射频调制、 射频功率放大等功能电路组成, 结构方框图如图!" #! 所示。(1)发射中频调制% 这部分电路主要是由射频信号处理芯片 )$*+ 构成, 主要功能是将发射的数字基带信号调制成中频调制信号。来自微处理器 )1* 的基带信号 =89:、 =89;、 =8<:、 =8< 进入射频信号处理器, 先经低通滤波器滤波后, 送到中频调制器进行调制。当手机工作于 >/2 0* 234 频段, 基带信号对发射中频 #5* 234 进行调制, 该 #5* 234 中频是由本振产生的 +!* 234 信号经 # 分频后获得的; 当手机工作于 -./ 1 * 234 频段, 基带信号对发射中频 1$+ 234 进行调制, 该1$+ 234中频是由本振的 +!* 234 信号经 ! 分频后获得的。(#)发射压控振荡器% 图 !" #+ 所示为发射压控振荡器电路图, 此电路的主要部件是 )#*,其功能是产生双频发射信号, 即将 >/2 中频调制信号上变频为 >/20* 的 * ?01+ 234 射频信号, -./ 中频调制信号上变频为 -./1* 的 1 51* ?1 + 234 射频信号。·!""·图 !" #!$ %#&& 手机发射单元结构框图图 !" #$ %#&& 手机发射压控振荡器电路(#) 的工作电源是由 *+,-./0 通过电阻 1*!* 加到 (#) 的 脚。由微处理器 (0)& 输出的双频控制信号 (*+2%/ 34.5) 送至 (#) 的 6 脚, 控制发射压控振荡器的振荡频率。当手机工作在 748 状态时, (#) 产生 &&) 9:0 8;< 的射频已调制信号, 由 (#) 的第 = 脚输出; 当手机工作在 3>4 状态时, (#) 的 0) 脚输出 0 60: 90 && 8;< 的射频已调制信号。鉴相的误差信号经由 1*!、 >*:、 >*&、 >*6 组成的低通滤波器加到 (#) 的 * 脚, 确保振荡频率的稳定。(#) 产生故障, 将会造成手机不发射信号。(*)功率放大电路$ 47;?%#&& 手机的射频功率放大电路主要由功率放大模块 (*0#、 功率控制器件 (*)=、 滤波器 (*0& 所组成, 原理电路如图 !" #= 所示。来自 (#) 的 748 射频调制信号送入功率放大模块 (*0# 的 0 脚, 经功率放大后由 ! 脚输出, 送到滤波器 (*0& 的 0 脚, 由 (*0& 内部的频段滤波器选通&&) 9:0 8;< 的 748 信号从第6脚输出, 最后通过天线开关 (*)! 的耦合至天线发射出去。3>4 射频调制信号则送到功率放大模块 (*0# 的 & 脚, 放大后从 脚输出到滤波器 (*0& 的* 脚, 经内部的频段滤波器选通 0 60) 90 && 8;< 的 3>4 信号从 (*0& 的 脚输出, 耦合到天线·!""·图 !" #$% &# 手机功率放大电路开关 ()*!, 最后送到天线发射出去。电池的正电压 + ,-&. 通过滤波电容 /)01、 /211、 /!*#、 /)22、 /2!2 滤除电源的电压波动,然后加至功率放大模块 ()3# 的电源供电端 )、 $ 脚。从 ()3 的第 脚输出功率取样信号, 经二极管 ,4)*3 的峰值检波, 检波后的信号与微处理器 (3* 提供的发射基准信号 (.5 6789:) 相比较, 在 ()*$ 进行处理后得到调节, 以获得适当的功率输出。!" 本振电路;<=>&# 手机与其他任何手机不同之处在于本振电路只用一个芯片 ()*#, 其内部包括了压控振荡器、 锁相环 6?、 低通滤波器等功能电路。()*# 组成的本振电路如图 !" #2 所示, 它为手机提供以下三路的本振信号:(3)产生第一接收本振信号, <0* =A 的接收本振信号频率范围为3 3$* B3 31 =A, 4/;接收本振信号频率范围为3 1* B3 $11 =A。()*# 的3* 脚输出第一本振信号 (:C?7) 。(#)产生1!* =A 第二本振信号, 经# 分频为#2* =A 信号, 为接收第二混频器提供本振信号及为发射基带信号的中频调制提供中频载波信号。()*# 的 #) 脚输出第二本振信号 (DC?7) 。())产生发射本振信号。手机工作于 < 频段时, 发射本振信号为 3 31* B 3 31 =A。4/; 频段时, 发射本振信号为 3 121 B3 $* =A。本振电路由 ()*# 芯片完成, 供电为 ),:C, 该工作电源分别加在 ()*# 的 33、 3)、 32、 #! 脚,主时钟脉冲 3) =A 信号加到 ()*# 的 31 脚。()*# 产生的第一、 二本振信号分别与 3) =A 信号进行鉴相, 鉴相产生的误差信号控制 ()*# 内的本振发生器。整个电路构成频率合成器, 这些·!"#·图 !" #$% &# 手机本振电路都在 ()*# 芯片内部完成。发射频率合成器也是在 ()*# 内部完成, 发射状态时, ()*# 产生的发射本振信号也同样与 +) ,-. 主时钟信号进行鉴相, 产生误差信号控制发射信号的频率。为实现切换频段的目的, 由微处理器送来的数据信号 (/0&1&) 、 时钟信号 (/234) 、 启动信号 (/5676+) 分别加到 ()*# 的 #$、 #8、 #9 脚, 在这三路信号的控制下完成频段的切换。(二)逻辑控制与语音信号处理部分!" 逻辑控制电路/:-;&# 手机的逻辑控制、 语音信号处理及接口电路均集中在微处理器 (+* 内, 它与外围的存储器 <3&/-、 /=&,、 77>=?, 组成整机的逻辑控制中心。<3&/- 为闪速存储器, 用于存储手机运行程序、 功能程序及字库数据。/=&, 为静态随机存储器, 作为手机运行程序的数据暂存器。77>=?, 为电可擦可编程存储器, 主要存储手机可修改数据。/:-;&# 手机逻辑控制框图如图 !" # 所示, 主要完成以下控制功能。(+)控制电源电路, 实现手机的开、 关机。(#)对液晶显示器 320 进行控制。())实现键盘信息的搜索与控制。(!)对电池的工作电压、 温度及类型的自动检测。(9)实现与 /, 卡的通信与控制。(8)对语音数字信号进行信道编解码、 交织编解码、 语音编解码处理。($)控制频率合成器, 实现通信频道的切换。()控制 :/,A* 与 02/+* 频段通信的切换。(A)控制发射与接收工作状态的转换。·!"!·图 !" #$% &#$ 手机逻辑控制框图!" 语音数字信号处理部分()发射语音信号处理% 图 !" #( 所示为发射语音信号处理电路, 此电路主要由接口部件)*+,-、 音频放大器 .+、 .- 及微处理器 .,$ 组成。图 !" #(% 发射语音信号处理电路送话器产生的语音信号经接口部件 )*+,- 送到音频放大器 .+、 .- 放大, 放大后的信号送到微处理器 .,$, 在 .,$ 内进行 /)0 编码、 语音编码、 加密、 交织、 信道编码、 1023 编码, 得·!"·到发射基带信号 !"#$、 !"#%、 !"&$、 !"&% 送往射频信号处理芯片 ()* 进行发射的调制处理。(+)接收语音信号处理,接收信号经射频信号处理芯片 ()* 解调后获得接收基带信号-"#$、 -"#%、 -"&$、 -"&%。这些信号送入微处理器 .)/, 在 .)/ 内基带接收信号被 0123 解调、 信道解码、 解密、 去交织处理、 语音解码、 $41 解码, 再经音频放大后驱动受话器发出声音。(三)电源电路部分!" 稳压供电电路其电路原理图如图 56 () 所示, 主要由 .7、 58( 两个稳压模块组成, 电池电压 9:;! 经电容 48<<、 电阻 -.85 低通滤波器加到稳压模块 .7 的 7 脚, 在 .7 的 8 脚送来开机信号时,.7 的 .) 脚输出 (6 ( 9 的工作电压, 该电压除供给稳压模块 58( 外, 还供给整机射频电路。图 56 (), ;+/ 手机稳压供电电路稳压模块 58( 的 *、 7 脚是开机信号的控制端, 在开机信号的作用下, 58( 的 ( 脚输出;944 ( 9 电压, 供给微处理器 .)/ 及供给 2#1 卡工作电源。58( 的 . 脚输出 944 ( 9 电压,供给微处理器 .)/。若稳压模块 58(、 .7 损坏或引脚开焊都会引起不能开机的故障。#" 射频供电电路该电路主要由稳压模块 5*7、 开关管 55(、 55* 构成, 电路如图 56 (. 所示。稳压模块 5*7 的 . 脚输出 (9!" 电压, 供给天线开关 ()5、 55( 及 55*。5*7 的 < 脚输出 (9-= 电压, 供射频信号处理器 ()* 及本振 ()+ 工作电源。5*7 的 .+、 .5 脚输出 (9:;%>2? 电压, 供给射频信号处理器 ()* 及收、 发信道切换电路作电源。5*7 的 .8 脚输出 "944 电压, 供给 .( 1AB 主时钟电路作电源。55( 的 ( 脚输出 (9!"?%. 电压, 为发射压控振荡器 +) 提供工作电源。二、常见故障的检修!" 手机不能开机20AC;+/ 手机不能开机一般由以下原因造成的:·!"#·图 !" #$% &( 手机射频供电电路($)稳压模块 )$*、 )!+# 损坏或引脚虚焊。()射频供电电路的 )!,* 损坏或引脚虚焊。(#)主时钟 $# -./ 产生电路 )#0#、 )#0$ 不工作, $# -./ 信号不正常。(!)开机启动电路出故障。!" 不接收信号该故障现象是: 可开机, 能识卡, 但无接收信号显示, 且 12- 与 342 频段信号均不接收。检修时应侧重以下部位的故障查找:($)查天线开关电路的 )#0!、 )#05、 )#$! 是否损坏或引脚虚焊, 查接收控制信号 6789$ 是否正常。()查接收单元电路的滤波器是否损坏或开焊, 查射频信号处理芯片 )#0, 是否损坏或引脚虚焊。#" 不发射信号该故障应重点检查发射功率放大器和发射压控振荡电路。($)用超高频毫伏表测试发射功放模块 )#$ 输入和输出端的射频信号电压。正常情况,)#$ 的 $、 ( 脚测得的发射输入信号电压约在 !, :,0 ;<; 在 )#$ 的 !、 , 脚测得发射输出信号电压约为 $00 ;<。()检查发射压控振荡器 )00 及频率合成器环路中各个元件是否损坏或开焊。$" 不能识读 %& 卡($)检查并清洁 2=- 卡座 49$0 各个触点。()重新焊接微处理器 )$0( 的引脚。·!"#·(!)检查 "#$ 卡供电电路。(%)更换工作良好的 "#$ 卡。!" 开机后, 显示屏不显示(&)检查液晶显示屏是否损坏。()检查插件 ()&*+ 是否存在接触不良的问题, 将 ()&*+ 插紧。本 章 要 点一、诺基亚!&*、 摩托罗拉 ,-.、 三星 "/012. 是市面上较为流行的数字手机, 本章着重分析和介绍了以上手机的整机电路构成、 基本工作原理及常见故障的检修方法。二、目前手机电路的集成度很高, 分析电路图时, 首先需了解一下整机电路主要有哪些基本单元所组成, 搞清主要集成电路的基本功能。其次要分析信号的主要通路、 处理方式、 电路的工作状态等, 并掌握一些关键元器件的作用, 这样就可掌握手机的基本工作原理。三、通常将手机分为射频电路、 语音处理、 逻辑控制、 电源四大部分, 检修时首先应根据故障现象判断故障的范围在哪一部分, 有针对性的查找和检测故障的具体部位和元件, 然后更换损坏的器件或进行相应的处理, 使话机恢复正常工作。本书虽只对三种典型数字手机故障检修方法进行介绍, 但只要掌握故障的检修思路与基本方法, 再经过反复实践不断积累经验, 就能对各种型号手机的故障进行检修。四、本章介绍的数字手机其主要功能集成电路归纳, 见表%3 &。表 #" $% 三种数字手机主要功能集成电路一览表4 4 4 4 机型功能4 4诺基亚 !&*摩托罗拉 ,-.三星 "/012.射频信号处理模块4接收信号解调4 4 4)+*5-*%5!*+发射功放模块4 4 4)+*5*&5!&微处理器4 4 4 4 46!*5&*&5&*.随机存储器4 4 4 45!*5电可擦可编程存储器闪速存储器4 4 4 46!*&5!5&*7·!"#·续表! ! ! ! 机型功能! !诺基亚 ""#$摩托罗拉 %&(三星 )*+,-&(语音编解码模块音频放大模块.#$/"/#$(/#"、 /#0电源稳压模块.&$#/&1、 /21、 34"$#/#1、 /2"、 /201练! 习! 题一、填空题#5 诺基亚 ""#$ 手机接收射频信号的解调功能是由集成电路来完成。&5 诺基亚 ""#$ 手机接收 *)6 信号的频率范围是, 接收 74) 信号的频率范围是。"5 诺基亚 ""#$ 型手机的频率合成电路主要由、及射频信号处理集成电路 .0$所组成。25 诺基亚 ""#$ 型手机的微处理器是以6+8 时钟信号作为时钟基准信号。05 摩托罗拉 %&( 手机属式接收电路, 第一中频信号的频率为6+8, 第二中频的频率为6+8。5 摩托罗拉 %&( 手机含有三个频率合成电路:、和。15 手机显示屏出现缺笔画的情况, 一般是或故障引起的。(5 )*+,-&( 手 机 的 接 收 单 元 主 要 由、及所组成。95 )*+,-&( 手机的发射单元主要由、等功能电路组成。#$5 )*+,-&( 手机的射频功率放大电路主要由、所组成。二、多项选择题#5 诺基亚 ""#$ 手机的射频部分主要由所组成。-5 接收单元! ! ! ! ! ! ! ! ! :5 语音处理电路45 频率合成器!75 发射单元&5 诺基亚 ""#$ 手机采用的射频接收电路结构。-5 一次变频!:5 二次变频45 直接解调!75 超外差式"5 诺基亚 ""#$ 型手机的发射电路是直接把发射基带信号调制到发射载波上, 其优点是。-5 减少信号衰减!:5 电路简单化45 减少高频信号的辐射!75 有利于信号编码25 摩托罗拉 %&( 手机的发射单元主要由所组成。-5 射频信号处理集成电路!:5 语音编码电路45 发射功率控制电路!75 射频功率放大模块05 存储手机的基本程序与字库的部件是。·!"#·!" 闪速存储器#$" %& 卡(" 随机读写存储器#)" 微处理器*" 摩托罗拉 +,*- 手机不能识别 %& 卡, 可能的原因有。!" 码片的软件程序出错#$" %& 卡不良(" 电源模块 .,/ 损坏#)" %& 卡座接触不良/" %012!,- 手机不能开机, 主要原因有。!" 开机电路故障#$" %& 卡接触不良(" 主时钟 34 15 不正常#)" 稳压模块坏-" 手机整机主要由电路几大部分组成。!" 稳压电源#$" 语音处理(" 射频接收与发送#)" 逻辑控制6" %012!,- 手机不接收信号, 应重点检查。!" 射频信号处理芯片#$" 天线开关电路(" 发射电路滤波器#)" 接收电路滤波器37" %012!,- 手机的本振电路只用一个芯片 .47,, 其内部包括了等功能电路。!" 锁相环 899#$" 低通滤波器(" 比较放大器#)" 压控振荡器三、问答题3" 诺基亚 4437 手机的集成电路 :;77 在接收通道中起什么作用?," 诺基亚 4437 手机的 34 15 时钟信号在整机电路中起何作用?该信号若不正常, 对于手机正常工作有何影响?4" 诺基亚 4437 手机的功放模块若被击穿, 对手机有何影响?并分析原因。<" 诺基亚 4437 手机出现接收信号很弱的现象, 应重点检查射频部分的哪几个单元电路?;" 简述摩托罗拉 +,*- 手机信号接收的工作过程。*" 简述摩托罗拉 +,*- 手机信号发射的工作过程。/" 画出摩托罗拉 +,*- 手机发射及接收语音数字信号的电路原理框图, 并简述工作原理。-" 若手机出现软件故障, 应如何进行处理?6" 摩托罗拉 +,*- 手机的 34 15 时钟不正常, 对手机正常工作有何影响?37" 摩托罗拉 +,*- 手机若不能识别 %& 卡, 试分析故障的原因及故障涉及的部位。33" 三星 %012!,- 手机的元器件 .,77 起什么作用?3," 三星 %012!,- 手机的射频功率放大模块损坏, 对通话有何影响?34" 简述三星 %012!,- 手机射频部分信号发射的基本原理。3<" 简述三星 %012!,- 手机的语音信号数字处理原理。3;" 三星 %012!,- 手机出现不能开机故障, 故障的原因主要有哪些?·!"#·第五章! 手机的性能测试方法手机在生产、 验收、 维修过程中, 都需要对手机进行性能测试, 通常是利用一些高性能的移动通信综合测试仪, 在建立呼叫或不建立呼叫 (自测试模式) 条件下对手机进行测试。手机的性能指标必须符合相应的 "#$ 技术规范才能交给用户使用。因此, 掌握手机的主要性能指标及测试方法, 对于手机生产技术人员、 分销商和维修人员都是非常重要的。第一节! 手机的主要性能指标手机的发射机技术指标主要包括输出功率、 射频输出频谱、 频率误差和相位误差等; 接收机主要包括灵敏度、 可用输入电平、 同频干扰抑制、 邻道干扰抑制、 噪声响应等方面的技术要求。一、发射机主要技术指标!" 发射机输出功率发射机的输出功率又称为峰值功率, 它是指时分多址 (%&$) 脉冲中间有用部分的平均功率。当手机在小区内移动时, 它的输出功率必须不断进行调整。当它离基站较近时, 需要降低输出功率, 减少对其他用户的干扰; 当它离基站较远时, 就应该增大输出功率, 以克服路径传播衰耗。手机发射机输出功率根据峰值功率的不同分为 ( 个类别, 见表 () *。手机的最大输出功率应当在该手机功率类别的峰值功率的 +, -. 范围内。手机的输出功率过大, 不但会对其他用户产生干扰, 而且也会伤害人体大脑。输出功率过小则会影响接收质量, 甚至不能正常使用。表 #" !$ 发射机输出功率类别功率类别峰值功率/ 0容限/ -.正常极限*,1 (23 -.4)+,+,) (,5 (36 -.4)+,+,) (3( (37 -.4)+,+,) (2, (33 -.4)+,+,) (1) 5 (,6 -.4)+,+,) (为了适应移动通信网的要求, 手机应具有自适应功率控制的能力。功率控制级共分 *8 级,从 *( 级 (*3 -.4) 至 1 级 (23 -.4) 功率由低到高, 每级增加 , -.4。各级的标称峰值功率见表() ,。具有不同输出功率类别的手机所能达到的最大功率控制级也不同。例如, 手机的功率类别·!"#·为 !, 所能达到的功率控制级为 !, 即峰值功率为 "# $%& ( () 。目前在国内见到的绝大多数为) 级, 即最大功率为 "" $%& (! () 。表 !" #$ 手机的发射机输出功率及容差手机功率等级功率控制等级峰值功率* $%&正常容差* + $%最大容差* + $%,-)"!. -!. /,),". -). -!"#". -). -"""0". -). -)"/". -). -)/""". -). -1",". -). -/0!#". -). -!0". -). -#!/". -). -,-!"". -). -,!,". -). -,!,#". -). -,",0". -). -,),/". -). -,/,"". -). -#" 功率%时间特性发射机的输出功率随时间变化的曲线即为功率2时间曲线。345 技术规范要求手机的功率2时间曲线要落在如图 /. , 所示的模板之内。该项指标主要是观察时分多址 (6758) 脉冲的上升沿、 下降沿及幅度平坦度是否满足 345 技术规范。图 /. ,9 功率2时间特性曲线·!"#·手机只有在所分配的时隙中才输出射频功率。在分配的时隙到来时, 手机开始发射, 脉冲幅度开始上升。脉冲中间的有用部分传送的是 !"#$ 调制信号, 形成的曲线几乎不随时间变化,其幅度基本上是平坦的, 波动应当控制在 %& ( 范围内。中间有用部分过后脉冲幅度开始回落下去, 手机停止发射, 当前时隙结束。脉冲两端的上升沿、 下降沿导致了能量的瞬间突变, 从而使信号频谱扩散到很大的一个频率范围内。因此脉冲的上升沿、 下降沿必须满足一定的规范, 避免产生干扰辐射。!" 射频输出频谱射频输出频谱主要测试与载波频率相距一定间隔的若干频率点上的输出射频功率如图 )* +所示。引起手机频谱扩散的两个主要因素是: 对信号进行 !"#$ 调制导致的能量瞬时突变; 信号的上升沿、 下降沿导致的能量瞬时突变。前者效应形成的频谱称为调制频谱, 后者效应形成的频谱称为边沿频谱。边沿频谱要比调制频谱宽, 幅度也较大。图 )* +, 射频输出频谱对调制频谱的测量是通过对脉冲中有用部分在某一频偏点的曲线取平均值, 将这个值与载波频率的平均值相比, 可得到一个相对幅度值表示结果。对边沿频谱的测量则是取脉冲两端在某一频偏点的最大值与载波频率的最大值相比, 同样也得到一个相对幅度值表示结果。以载波为基点设置一定的频率偏离点进行测量, 即可获得频谱分布曲线。调制频谱和边沿频谱的测量应满足表 )* - 要求。#" 频率误差和相位误差频率误差是指发射信号的实际频率与信道的标称频率之间的差值。相位误差是指发射信号·!"#·的相位与理论上最好信号的相位之差。测量发射信号的频率误差和相位误差可检验发射机发射信号的质量。表 !" #$ 输出频谱的主要技术指标输出频谱距载波的频偏! "#$相对幅度! %&调制频谱()*(+*(+,*(-*. /*0 ,. 12*. 122. 13*边沿频谱(-*(3*()+*()4*. 1)5. 1+). 1+). 1+-在 678 技术规范中, 手机载频的绝对误差应不大于 *0 ) 99:, 即在 5* 8#$ 时绝对误差不大于 5* #$。相位误差均方根值 ;87 小于 ,<, 峰值相位误差小于 +*<。二、接收机主要技术指标%" 接收灵敏度接收灵敏度是指在满足一定的误码率性能条件下, 接收机输入的最小信号电平。这是用于衡量手机接收性能的最重要指标。误码率定义为接收到的错误比特与所有发送的数据比特之比。678 技术规范要求手机在 1)*+ %&: 的接收信号强度下, 误码率应小于 +=。测量时可以通过减小仿真基站的发射输出功率, 使得接收误码率达到 +=, 此时仿真基站的输出功率幅度值即为被测手机的接收灵敏度。&" 可用输入电平接收灵敏度测试的是接收机在接收较小电平时的误码情况, 而可用输入电平则是检查接收机在接收较大电平时的误码情况。678 技术规范中要求手机在 1 ), %&: 的接收强度下, 误码率要低于 *0 )=。#" 同频干扰抑制同频干扰抑制是指当干扰信号在同一频率和时隙上发送到接收机的输入端时, 接收机抑制干扰信号的能力。该指标主要是检验接收机中均衡器的性能。在 678 技术规范中, 在干扰信号源 (687" 调制信号源) 的幅度电平比有用信号低 5 %& 的情况下, 要求!类比特的残余误比特率 (;&>) 不超过 -0 2=极限值。语音编码时部分不重要的语音数据信号不经过信道编码, 这类语音数据称为!类比特。由于!类比特未采用检测和纠错保护, 因此测量其误比特率更能真实反映信号传输的实际情况。残余误比特率是指在那些检测为 “无误码” 的帧中错误比特与该帧中传输的总比特数之比。" 邻道干扰抑制邻道干扰抑制是指当干扰信号存在于有用信号的相邻时隙或相邻频道上时, 接收机抑制干扰的能力。该指标主要是测量接收机的邻道选择性性能, 这里的邻道干扰通常是指相邻频道的·!"!·干扰。在 !"# 技术规范中, 在相邻频道的干扰信号电平比有用信号高 $ %& 的情况下, !类比特的残余误比特率 (&() 不超过 )* +,。!" 阻塞特性和杂散噪声响应阻塞特性主要测试当在工作频段内而又没被使用的频点上存在着大的干扰信号时, 手机的工作性能。阻塞信号可能来自与手机很近的其他的 !"# 发射机, 例如其他网络经营者的发射机, 也可能来自同一频带内的非 !"# 用户, 如模拟移动通信系统。杂散噪声响应主要测试手机在非工作频段存在大的干扰信号时的工作性能, 如雷达信号、 私人移动电话或电视台发射机。非 !"# 频带的干扰信号可能从 -. /01 直到 -2* 34 !01。测试阻塞特性和杂散噪声响应时, 将一个频率从 -. /01 调到 -2* 34 !01, 以 2. /01 为步级的无用信号与有用信号同时输入到接收机, 监测接收机的误码率, 确保其降低不超过一定限度。!"# 技术规范要求!类比特的残余误比特率应不超过 2* 5+$,。第二节6 手机的自测试方法手机工作在自测试状态时, 维修人员可用键盘输入相应的自测试指令, 控制手机的工作。如发射机的开启、 发射机调谐到指定信道、 调整发射机的功率等级和显示屏全部要素同时显示等等, 帮助维修人员进行故障判断以及对修理后的手机进行调整, 使其恢复到原来的正常工作状态。这种自测试方法不需要拆机, 操作简便快捷, 是一种重要的维修手段。进入手机自测试状态的前提是手机必须能开机加电, 若不能加电, 就先按不加电故障检修。不同品牌、 不同型号的手机, 它们的自测试指令和自测试方法也各不相同, 下面以摩托罗拉数字机为例, 简要介绍它们的自测试指令和自测试方法。一、摩托罗拉手机测试卡的使用摩托罗拉公司测试卡能够胜任摩托罗拉手机人工测试工作, 其外形和一般的 "7# 卡一样也有大小卡之分, 卡的颜色为白色, 上面有 “#898:8;< =>?9 <:%” 字样。摩托罗拉手机测试卡的使用步骤如下:(-)将测试卡插人手机, 然后开机。(2)按 “A” 键并保持 + ? 左右, 显示屏上出现测试状态指示 “=("=” , 手机进入人工测试状态。(+)根据人工测试的需要, 键入相关的测试指令。摩托罗拉手机测试卡的测试指令见表4* 5。表 !" #$ 摩托罗拉手机测试卡指令6 6 操6 作6 6 功6 能4$A显示锁机码, 如 -2+54$BBBBA更改锁机码4)A显示 C7D 密码·!"#·续表! ! 操! 作! ! 功! 能"#$%修改 &( 密码)*%显示 +" 位 ,- 码+.%显示 (/&0) 软件版本号1*%显示调制解调器版本号1+%显示中文机中文字库版本号11%显示语音编码器版本号.%满屏显示, 检查显示电路的工作情况+"$%检查振铃电路的铃音, $ 234 5)436$%调整声音大小, $ 2* 56+$%设置发射信道, $ 2*+ 5+13+1$%设置发射功率等级, $ 2*+ 5+"4+$%开启发射机, $ 为发射时隙, $ 2* 5644$%设置接收信道, $ 2*+ 5+133"$%显示小区的信号强度, $ 2*+ 5+13*#%开启接收音频通路+*%开启发射音频通路4)%启动音频46%停止测试1)$%设置 78/ 电压值6+*%, 系统自检, 并显示故障代码*! 软件故障*+! 检查 /&0*1! 检查 97, 存储器*4! 检查并更换调制解调器*3! 检查数字信号处理电路*"! 检查并更换语音编码器*)! 软件故障*6! 更换码片或用转移卡做一次数据转移*#! 正常, 没有发现问题*+%退出测试状态二、测试卡应用实例!" 手机被锁, 查锁码键入 “".%” , 手机显示的就是开锁码。#" 查手机的机器码 $%&$键入 “)*% ” , 将显示一个 +" 位十进制数字, 与机壳上的机器号对照, 两号不完全相符, 说明该机小码片肯定被写过或换过。·!"·!" 手机显示 “电话坏, 请与供应商联系”键入 “ !"#$” 后, 根据手机显示的数字, 采取相对应的修理方法。如显示数字为 “#%” , 表明调制解调器有故障, 应更换。如显示数字为 “#&” , 表明语音编码器有故障, 应更换。如显示数字为 “#!” , 必须重新写码片。#" 检查接收电路是否正常键入 “&($” , ( 为当地基站的信道号, 接收信道的设置范围在#" )"*。手机上显示接收信号的强度, 根据信号的强弱, 可以判断手机接收是否正常。$" 检查发射电路工作是否正常键入 “""($” , ( 为发射信道号, 设置的信道号范围在 #" )"*; 键入 “"*($” , ( 为设置功率等级, 范围在 #" )"& 级, 一般设为 "# 级, 功率太大易烧功放模块; 键入 “%"($” , 开启发射机 (( 为时隙, 范围在 # )!) , 这时可用示波器在电路相关的测试点测到不同的波形, 如没有仪器, 可将收音机靠近手机收听, 应有 “嗒、 嗒、 嗒、 兹、 兹、 兹” 的声音。发射时若没有声音, 则电路有问题。%" 查振铃电路键入 “"&($” , 设置 ( (% )+%) 可听到各种响声, 要想改变声音大小, 键入 “!($” , ( 取值范围为 # )!, 取 # 声音最小, 取 ! 声音最大。第三节, -./0*12 3 移动电话综合测试仪-./0*12 3 移动电话综合测试仪是惠普公司生产的一种集多种独立仪表功能于一身的通信设备综合测试仪表, 它主要用来满足手机维修及生产测试需求。一、主要功能&" () 基站仿真器仪器仿真一个 431 基站, 让手机登录和进行呼叫。仪器不仅可以对手机的接收机、 发射机进行校验, 利用话音编码对其进行功能性测验, 还可借助各种基本呼叫处理功能对手机进行功能测试, 如跳频、 呼叫、 挂机、 越区、 信道分配和功率控制等。*" 发射机测试可完成功率时间特性、 调制相位、 频率误差、 突发定时和平均功率等发射机性能测试。!" )(+ 调制信号源仪器提供了一个精密的 4135 调制信号源, 用于测手机的接收灵敏度。#" 频谱分析仪 (选项)可完成对 431 各种性能的测试, 如大动态范围脉冲通断比、 输出射频频谱等。$" 内置工具包该工具包可提供射频和音频合成信号源、 功率计、 频率计、 数字电压表、 音频分析仪和示波器等, 借此可以测量手机所产生的任何信号。%" 自动测试软件 (选件)·!"#·借助软件能在几分钟内完成各项测试, 主要用于工厂生产线的快速测试。二、面板结构!"#$%& ( 前面板如图 )* + 所示, 主要由显示屏、 屏幕测试状态控制键、 用户键、 数据输入键和前面板连接器等五部分组成。图 )* +, !"#$%& ( 前面板图!" 显示屏显示不同的测试状态及测试结果。#" 屏幕测试状态控制键!"#$%& ( 移动电话综合测试仪的状态控制按键功能如下:(-)./00 .12345 设置基站的仿真参数。(%)./00 .260 进入小区控制屏幕。(+)"7/8 返回到上一个显示屏幕。(9)6/(6( 显示访问自动测试程序的屏幕。())7/.:00 调用存储内容。(;)01.:0 返回手动控制状态。$" 呼叫键与用户功能键(-)175 .:00 仿真的基站发起呼叫。(%)7.8 .:00 在手动工作时, 按此键可接收来自手机发起的呼叫。当进入小区控制屏幕 (./00 .260) 时, 不必按此键就可以响应呼叫。·!"#·(!)"#$ %& 结束本次呼叫。(())*+,- 第二功能键。(.)!左移键。(/)手轮, 它具有三种功能:顺0 逆时针转动手轮可移动光标。按下手轮可确认选中某参数。转动手轮可改变选中参数数值, 再按手轮确认。!" 数据输入键按此类键可直接改变数字大小及不同单位量。#" 前面板连接端口(1)2, +# 0 34- 射频信号输入0 输出端口。(5)&46 2, 34- 射频输出辅助端口。(!)&46 2, +# 射频输入辅助端口。三、使用注意事项(1)使用前先检查电源插座上电压是否为交流 557 8, 再插上电源线。(5)打开电源开关, 经 17 9 后, 观察屏幕显示:“&: 9;:<=;9= >?99;” 并进入小区控制状态(%&A )-&-4)) , 则仪器自检合格, 可正常运行。(!)在屏幕的右下角选中 “%3#,+B” 进入设置状态, 将亮度 (+C=;C9D=E) 调到适当位置, 并设置当前日期 ($&-") 和时间 (-+F") 。四、人工测试屏幕当仪器开机 17 9 钟后, 或在其他屏幕下按面板上 %" %#- 键后, 仪器均显示小区控制屏幕, 如图 .G ( 所示。图 .G (A *HIJ55F0 ) 人工测试屏幕·!"#·该屏幕可分为小区状态、 控制参量和测量三个主要区域。!" #$% &()&(小区状态)位于测试屏幕左上部, 为基站发射机控制参量设置: !"#$%& 设置广播信道, ()&*+,-% 设置信号输出幅度。小区控制屏幕下的 ./012345 6.70 (工作模式) 字段下可选用两个字段: 通信体制与测试模式。通信体制有四种: 5869:, 0;586, 7!8<=:, /!8<9:。测试模式共有六种: 小区激活(!23>0 !0?、 !23>0 !0? ) , 测试模式 (2082 6.70、 2082 6.70 ) , 连续波振荡器 (!A5%$%B#+CB、 !A 5%$%B#+CB ) 。上述模式中的 “ ” 模式, 外加了某些其他屏幕的信息字段及屏幕诊断信息, 为用户提供故障寻找信息。!23>0 !0? (小区激活) 模式是把 D/=9EE6F 8 作为一个 586 基站仿真器 (缺省设置方式) 。激活小区能让 D/=9EE6F 8 与手机之间进行呼叫与测量,此时在 21GG3! 字段下会出现手机状态报告:(<)!"#$%& (信道) 、 2*(%H&C+ (时隙) 、 2I ?%J (发射电平) 。(E)1I ?%J (接收电平) 级别及电平值。(K)1I L,#& (接收质量) 能观测手机的误比特率 (M01) 。测试模式选择 2082 6.70 后, 此时手机进入自测试模式, 是在仪器不与手机建立呼叫情况下进行的测试。输入相应的自测试指令, 让手机进行收发信测试, 仪器不再控制手机。手机发送信号、 仪器发送信号、 对手机进行测试这三个控制功能不是同时完成的, 而是分别进行的。*" #+,-+%(控制参量)位于测试屏幕右半部, 控制区下部为手机在呼叫前参量设置, !"#$%& 设置呼叫信道, 2I?%J%& 设置手机产生的输出信号电平, 2*(%H&C+ 设置呼叫的时隙。." /$(&)-$/$,& (测量内容)位于测试屏幕下半部, 在测量区的 /%#N /CO%B 字段下会显示测得的手机输出峰值功率(-M() , 误差不应超过 PK -M。该区两侧为可选用的测量内容与功能。左侧为 586 测量内容:相位频率误差、 功率时间特性、 比特误码、 输出频谱。右侧为测试工具包: 频谱分析仪、 示波器、 音频电压表、 连续波测量。0Q)%R+%- 3$),+ 字段下显示输入电平的期望值电平级别及相应输入功率值。该期望值电平也会随手机的输出电平变更命令自动改变。D/=KE<EM 是在 D/=9EE 6F 8 586 测试仪上运行的一种自测试软件, 它给出了四种运行程序模块:G,&& 2%H+ (全部参数测试) S 它可以完成接收、 发射机全部参数的测试, 用于手机的产品验收及检修后全面测试。G&CO !"#B+ (流程图测试) S 用于手机故障诊断, 维修后测试。L,*RN 2%H+ (快速测试) S 用于验收与检修后校验, 以便于验证手机各部分是否正常。3$-*J*-,#& (专项测试) S 手机验收测试中没有通过的项目, 在对其进行修理后, 可使用专项测试对该项目进行重测。总之, D/=9EE6F 8 586 综合测试仪功能齐全, 而且用户界面非常友好, 所有主要测试项目都可以通过小区控制屏幕获得, 操作起来非常简便。下一节将结合实际操作介绍手机性能的测试方法。·!"#·第四节! 手机性能的测试方法一、手机登录和建立呼叫"#$%&&( ) 仪器开机, 仪器进入小区控制屏幕在 *#+,-./01 *2+ 下选择 1)%33 与-4./5+ 4+66 模式。将测试 )/ 卡插入手机, 并与仪器的射频端口 (,7 /0( *8.) 相连。打开手机电源, 手机登录成功后, 在其显示屏上显示 33939, 表明手机现处于守候状态并请求服务。在手机被登录成功后, 就可以建立仿真链路。其方法有两种: 仪器呼叫和手机呼叫。仪器发起呼叫时, 仪器仿真一个基站。按面板上 *,1! 4-66 键, 手机会振铃。按手机上的收发键应答寻呼, 便可建立仿真链路。此时 4-66 ).-.8) 下显示的 /0-4./5+ 变为 4*00+4.:+2。手机发起呼叫时, 用手机拨号并按发送键, 同时观察屏幕证实建链状态。结束呼叫可以按仪器上的 +02! 4-66 键挂机, 也可按手机上的挂机键挂机。在仪器屏幕上可以观察到挂机状态:4-66! ).-.8) 字段下的 4*00+4.+2 变为 /0-4./5+。二、手机主要性能参数测试!" 峰值功率测试(9)将手机与仪器的射频端口相连后, 开启手机, 此时在手机上登录并显示 33939。(&)设置仪器的 *;/6+!#"*0+ 下的 4<=>>?、 .A!6?B?、 .CD?EFG。对手机的峰值载波功率测试, 通常取在 1) 频段的高、 中、 低三个频点 (一般选用信道 9、 H&、 9&I) 对第 J、 93、 9J 级功率电平进行测量。(K)手机拨号 (如拨打紧急呼叫号码99&) 后按发送键。显示屏的 4-66! ).-.8) 字段下变为 4*00+4.+2。(I)显示屏 #?=L! #FM?N (峰值功率) 下的数值即为测得的峰值功率值, 如图 JO I 所示。#" 功率时间特性测试(9)登录与建立呼叫。(&)在测量区 (+-)8,+0.)) 左侧选择 #P, ,-# 即可看到功率时间特性曲线。为了观察信号突发的不同部分, 可在 5C?M 字段之下选择 ,CE?!+QR? (上升沿) 、 7=!+QR? (下降沿) 、 .FS & Q; (中间部分) 、 )TDD=NU (概括) 。,CE? +QR? 突发上升沿应超过 K3 Q;, 如图 JO J。7= +QR? 突发下降沿应超过 K3 Q;。.FS & Q; 显示突发的有用部分波动最大为 & Q;。)TDD=NU 显示各测试点的功率测量值。(K)检查脉冲突发的上升、 下降及平坦部分与功率( 时间模板的吻合程度。=EL 字段可选择显示或关闭模板。$" 相位和频率误差测试·!"#·图 !" !# 脉冲突发上升沿($)登录与建立呼叫。(%)在测量区选中 &()* +,- 可看到相位. 频率误差测试屏幕, 如图 !" / 所示。该屏幕分成上下两个区域, 上部显示 ,0) &1234 *5565 (均方根相位误差) , &427 &1234 *5565 (峰值相位误差) , +54894:;< *5565 (频率误差) 。下部为参量设置, =>4? 字段下可选择不同的测量显示内容:&()* +,- (相位频率) , &()* *, (相位误差) , (A( BCA) (数据比特) 。测得频率误差应小平 DE F, 均方根相位误差小于 !G, 峰值相位误差小于 %EG。图 !" /# 相位. 频率误差测试屏幕!" 射频输出频谱测试($)登录并建立呼叫。(%)在测量区选中 HIA ,+ )& 字段进入射频输出频谱测试屏幕, 如图 !" J 所示。该屏幕上部可显示已设置频率的相对输出频谱电平, 同时在 0423 )<:; 下给出了同步状态, 它显示了为解调数据而进行同步时是否存在误码。屏幕下部的 H9K ,+ )L4; 字段下的 =>4? 栏中给出了当前观测的屏幕类型: 02>: (主屏幕) ,A52;4 (频谱密度时间曲线) 。屏幕下部的 0432 4M 字段下有 06N4 字段和 +548 HMM34K 字段。06N4 字段下可选择如下测量·!"#·图 !" #$ 射频输出频谱测试主屏幕方式:! %&()*+ 测量边沿频谱。" %&( %,- 边沿频谱的参考测量。# ./012&3* 测量调制频谱。$ ./0 %,- 调制频谱的参考测量。45,6 7-8,3 字段可以设置频率偏置量 (范围为 9 : .;< = > : .;<) 。在 %&( %&- 和 ./0%,- 方式, 频偏为 ?。输出频谱边带测试的结果应满足表 !" 指标。用选件 7(3 ?A 频谱分析仪可显示射频输出频谱。在测量区 .BCDE%B.BFGD 的右侧测试工具包中选择 DHBI CFJ, 便进入频谱分析仪主控屏幕。屏幕上观察到的即是具有时域门的输出频谱 (离散线条) , 如图 !" K 所示。图 !" K$ 频谱分析仪主控制屏幕!" 接收灵敏度测试(L)登录并建立呼叫。(:)在测量区选中 MNG B%7% 字段, 进入比特误码率测试屏幕, 如图 !" O 所示。该屏幕上·!"#·部可显示 !" #$%& (误比特率) , (" #$%& (误帧率) 的测量结果。())在 !*+" +,*,-./ 字段下设置输出信号幅度为 0 123 4!5, 此时误比特率 (!"#) 应小于 36。图 78 9: 比特误码率测试屏幕!" 可用输入电平测试(1)登录与建立呼叫。(3)在测量区选择 !-, "#.#, 进入比特误码率测试屏幕。())在 !*+" +,*,-./ 字段下设置输出信号幅度为 017 4!5, 此时 !"# 应小于 28 1336。三、手机自测试模式的参数测试#" 手机接收状态信号测试手机自测试模式是在手机与仪器之间没有建立呼叫, 手机不需要或不可能接收仪器控制的情况下进行的参数测试。在小区控制屏幕的工作模式 (.;"#*,-/< =.>") 字段下选择 ,"+,=.>" 工作方式, 手机可用测试指令对基站的发射信号进行测量。例如: 将一台摩托罗拉 <?A? 手机与 B;933=C + 的射频端口相连, 插入测试卡, 手机开机后按住 “D ” 键约 ) E 后进入自测试模式。在手机上键入如下命令:(1) “)2F3D” 设置接收信道为 2F3。(3) “G72F3D” 读取 2F3 信道上手机接收信号强度并显示在手机屏幕上。()) “21D” 退出测试模式。$" 手机发射状态测试例如: 将摩托罗拉 <?A? 手机与 B;933=C + 的射频端口相连, 在测量区右侧选择 +;"?*/H 进入频谱分析仪主控屏幕。手机开机后按住 “D” 字键约 ) E 便进入自测试模式, 在手机上键入如下命令:(1) “112F3D” 设置发射信道为 2F3。(3) “1317D” 设置发射功率电平为 17 级。·!"!·(!) “!"#$” 设置信号时隙为 #。此时在仪器屏幕上可显示发射信号频谱, 可读出发射频率和信号幅度。在手机已键入测试指令的情况下, 手机发射信号的参数可在测量区的 %&()*(+ ,-.* 字段下显示出来。本 章 要 点一、 手机发射机的主要技术指标有: 输出功率、 功率时间特性、 射频输出频谱、 频率和相位误差等。手机接收机的主要技术指标有: 接收灵敏度、 可用输入电平、 同频干扰抑制、 邻频干扰抑制、 阻塞和杂散噪声响应等。这些技术指标是手机性能检测的主要依据。二、 手机的自测试方法是一种重要的维修手段, 维修人员通过键盘输入相应的自测试指令,控制手机的工作, 帮助维修人员进行故障判断和手机的调整。三、 本章介绍了 /0123345 6 移动电话综合测试仪的功能键和屏幕显示的含义, 在此基础上重点介绍 /0123345 6 移动电话综合测试仪对手机主要性能指标进行测试的方法, 适合工厂检验和维修场合测试。练7 习7 题一、填空题"8 手机根据发射输出峰值功率的不同分为个类别, 手机的最大输出功率应当在手机功率类别对应的峰值功率范围内。38引 起 频 谱 扩 散 的 两 个 主 要 因 素 是:( " )、( 3 )。!8 接收灵敏度是指在满足一定的条件下, 接收机输入的最小信号电平。接收灵敏度是用于衡量手机的最重要指标。98 :64 技术规范中要求手机在+;< 的接收信号强度下, 误码率应小于 3=。测量时可以通过减小仿真基站的 发 射 输 出 功 率, 使 得 接 收 误 码 率 达 到 3=, 此 时 仿 真 基 站 的 输 出 功 率 幅 度 值 即 为 手 机 的。>8 在 /0123345 6 移动电话综合测试仪的测量区左侧为测量内容: 包括、。右 侧 为 测 试 工 具 包:包 括、。?8 小 区 控 制 屏 幕 的 左 上 部 为 基 站 发 射 机 参 量 设 置, AB-(C 设 置, D<CE*.+( 设 置。控制区的 FGHIFJ 栏目为手机在呼叫前参量设置, AB-(C 设置, HK J(L(C设置, HE<(MCN* 设置。O8 仪器发起呼叫时, 仪器仿真一个基站, 按面板上键, 手机会振铃。手机发起呼叫时, 用手机拨号并按发送键。结束呼叫的方法, 可以按仪器上的键挂机, 也可按手机上的键挂机。18 为了检查脉冲突发的上升、 下降及平坦部分与功率 时间模板的吻合程度, 在字段下可选择显示或关闭模板。28 在测量区选中字段可显示射频输出频谱。在右侧测试工具包中选择 60% DGJ 字段, 便进入主控屏幕。屏幕上观察到的是具有的输出频谱。·!"#·!"# 在测量区选中 $%& ()( 字段, 进入测试屏幕。二、多项选择题!# 发射机的输出功率随变化的曲线即为功率时间曲线。*# 发射距离+ + + + + $# 功率等级,# 温度+-# 时间.# 摩托罗拉数字手机查锁机码是键入。*# /"0+$# 120,# 130+-# !204# 5632.78 9 移动电话综合测试仪的前面板主要由所组成。*# 显示屏+$# 测试状态控制键,# 用户键+-# 数据输入键:# 5632.78 9 移动电话综合测试仪的手轮的功能是。*# 移动光标+$# 确认选中的参数,# 设置手机状态+-# 改变选中参数数值1# 5632.78 9 移动电话综合测试仪显示屏 6;<= 6>?; 下的数值即为测得的。*# 发射电平+$# 接收电平,# 峰值功率+-# 频率误差/# 在测量区中选择 65*9 (, 进入测试屏幕。*# 峰值相位误差+$# 均方根相位误差,# 频率误差+-# 相位误差三、问答题!# 手机发射机的主要技术指标有哪几项?基本要求是什么?.# 手机接收机的主要技术指标有哪几项?基本要求是什么?4# 5632.78 9 移动电话综合测试仪的主要功能是什么?:# 摩托罗拉手机的自测试模式下, 说明键入以下自测试指令的含义。“44""!0, :1""!0, "!0”“!""!0, !.!10, 4!"0”1# 简述手机的功率 时间特性测试和接收灵敏度测试方法, 如何判别测量结果是否满足手机的技术指标要求。/# 如何在手机的自测试状态下进行 6%A 码解锁、 手机解锁、 B,- 全屏显示, 查音频电路和查振铃电路等操作。·!"#·实 践 教 学技能训练一!拆焊与焊接练习一、训练目标"# 熟悉热风焊枪的使用方法。$# 通过焊接和拆焊练习, 掌握更换手机元器件的操作工艺。二、训练器材"# 热风焊枪!" 支$# 恒温电烙铁! !" 支%# 印制电路板 (选用报废的手机板或贴片工艺的电路板) ! !" 块&# 镊子、 小螺丝刀、 小刀、 放大镜等工具! !" 套# 焊丝、 助焊剂!" 份三、训练内容与步骤!" 拆焊(")使用恒温尖头烙铁拆焊电路板上的贴片电阻器、 电容器。操作时注意不要将电路板上的连接线烫断。($)使用热风枪和镊子拆焊电路板上的贴片晶体管和集成电路。(%)用恒温电烙铁对拆焊的电路板进行处理, 清除电路板上的多余焊锡。(&)将拆焊情况记入表格中。#" 焊接(")使用恒温电烙铁和热风枪将拆下的贴片电阻器、 电容器、 晶体管、 集成电路焊接到电路板上。! ! ! !($)用放大镜仔细检查集成电路的引脚是否对准印制电路板的连接线、 相邻的引脚有无被焊锡所短路。(%)将焊接情况记入表格中。·!"·训练表 !" !# 焊接与拆焊记录拆! 焊焊! 接元件名称数 量拆焊质量元件名称数 量拆焊质量电阻器电阻器电容器电容器二极管二极管晶体管晶体管集成电路集成电路时 间时 间操作者指导教师讨! 论! 题! ! "# 对维修手机的电烙铁有什么基本要求?! ! $# 吹焊拆下集成电路的操作要领是什么?! ! %# 拆焊和焊接手机的电路板应注意什么?技能训练二!手机的拆卸、 安装与主要部件的识别一、训练目标"# 熟悉诺基亚 %"& 手机的拆卸和装配。$# 对手机的主要元部件进行识别, 熟悉它们在机内的安装位置。二、训练器材"# 诺基亚 %"& 手机! ! !" 台$# 万用表!" 台%# 手机专用拆卸工具!" 套三、训练内容与步骤!" 手机的拆卸(")按训练图 $# " 所示取下后机壳。·!"#·训练图 !" #$ 取下后机壳$ $ (!)如训练图 !" ! 所示, 将电池卡锁朝外扳动, 然后取出电池。训练图 !" !$ 取出电池·!"#·(!)沿卡槽向下推, 卸下前壳, 如训练图 "# ! 所示。($)取下天线, 步骤如训练图"# $ 所示: ! 用一字螺丝刀插入天线与壳口之间; " 向后扳螺丝刀; # 向前推, 并抬起天线。训练图 "# !% 卸下前壳训练图 "# $% 取下天线(&)用小螺丝刀卸下按键板组件上的 个螺钉, 如训练图 "# & 所示。()将按键板与机板分离, 方法是: 轻轻拨开安装固定壳的卡口, 然后抬起按键组件, 如训练图 "# 所示。训练图 "# &% 取出小螺丝训练图 "# % 取下按键板主件·!"#·(!)取出机板, 将机板与安装固定壳分离, 如训练图 "# ! 所示。训练图 "# !$ 机板与安装固定壳分离(%)如训练图 "# % 所示, 从按键组件上取下受话器。训练图 "# %$ 取下受话器(&)如训练图 "# & 所示, 从固定机壳上取下安装组件。! 取出电源开关按钮。" 取出天线器连接器。# 取出电池连接器。$ 取出 () 卡卡座。% 取出蜂鸣器。& 取出振动器。·!"#·! 取出底部接口。训练图 !" #$ 机壳上取下安装组件!" 熟悉手机主要部件熟悉印制版上的主要部件, 在空白纸上按照比例画出以下元件的相对位置, 并标明元件的代号和型号。(%)集成电路$ 射频信号处理模块 (&() 、 发射功放模块 (&(!) 、 微处理器 ()*() 、 随机存储器 (+*(!) 、 闪速存储器 ()*(%) 、 语音编解码模块 (&%() 、 电源稳压模块 (&!(%) 。(!)选频及振荡部件$天线切换开关 (,(!) 、 高频滤波器 (,(%) 、 本振压控振荡器(-() 、 基准频率时钟振荡器 (-(!) 。#" 手机的装配(%)将诺基亚 *%( 手机装配复原, 装配的步骤按拆卸的相反的流程进行。(!)试机检查装配的手机功能是否正常。讨$ 论$ 题$ $ %" 诺基亚 *%( 手机的拆卸要领是什么?$ $ !" 如何辨认微处理器的引脚顺序?$ $ *" 手机装配后, 应如何检查装配的质量?技能训练三$手机不能开机故障的检测一、训练目标%" 学会使用万用表、 示波器对不能开机故障手机的关键点进行测试检查。·!"#·!" 对不能开机故障进行检修训练, 培养综合分析、 判断和排除手机故障的能力。二、训练器材#" 诺基亚 $#% 手机&# 台!" 稳压电源&# 台$" 万用表&# 台" 示波器&# 台(" 电烙铁、 镊子、 小螺丝刀等常用工具&# 套三、训练内容与步骤!" 电源引起不开机故障的检测(#)手机加上电源并开机, 用万用表在电容 )!* 上测量电池电压 +,-. 是否有 $" / + 左右直流电压 (参见训练图 $" #) 。训练图 $" #& 电池电压 +,-. 测量点(!)在电容 )!# 上测量供给微处理器的工作电源 +,是否 !" * + 直流电压。#" 时钟电路引起不开机故障的检测(#)给话机加电, 按住开机键, 在电阻 0(#1 上测量供给时钟电路 2(%! 是否有 !" * + 工作电源 (如训练图 $" ! 所示)·!"#·训练图 !" #$ 时钟电路供电电压测量点$ $ (#)用示波器观测时钟信号放大管 %&# 的 ( 极、 电容 (&) 及电感 *&+ 的+! ,-. 信号波形, 并画出波形图。!" 开关机电路引起不开机故障的检测万用表检测微处理器 /! 的 0! 脚开机触发脉冲, 测量方法是: 万用表置直流电压挡, 表笔接在二极管 %1+1 与地端 (见训练图!" +) , 关机状态下, 按开关键足够的时间, 观测表针的摆动情况, 并记录。讨$ 论$ 题$ $ +" 若测量基亚 !+ 手机的电容 (#2 上无电压, 试分析故障的原因。$ $ #" 诺基亚 !+ 手机出现不能开机故障, 应从哪几方面进行检修?$ $ !" 应如何检测判断诺基亚 !+ 手机的开机触发信号是否正常?·!"!·技能训练四!手机不能入网故障的检测一、训练目标"# 学会使用万用表、 示波器对不能入网故障手机的关键点进行测试检查。$# 对不能入网故障进行检修训练, 培养综合分析、 判断和排除手机故障的能力。二、训练器材"# 诺基亚 %"& 手机!" 台$# 稳压电源!" 台%# 万用表!" 台# 示波器!" 台(# 频率计!" 台)# 电烙铁、 镊子、 小螺丝刀等常用工具!" 套三、训练内容与步骤!" 电源不正常引起不入网故障检测手机开机后, 在电阻 *$&$ 上 (见训练图 # ") 测量供给本振 +(&& 及射频信号处理器 ,(&&的工作电源 -./,"是否 $# 0 - 直流电压。若无电压, 通常是电源模块 ,$&" 损坏。#" 功放电路不正常, 引起不入网故障的检测(")用热风枪将功率放大部分的屏蔽罩吹焊下来。($)用万用表测量功放模块 ,(&$ 的 、 ( 脚的供电电压 -1233。(%)用示波器观察功放模块 ,(&$ 的 "&、 "" 脚的电压波形, 当按发送键时, 应有脉冲信号。若检测不到脉冲信号, 则表明功率控制电路异常。$" 压控振荡器损坏引起的不入网故障的检测(")在电容 4$"& 上测量供给本振压控振荡器 +(&& 的 脚的工作电源 -./,"是否为 $# 0 -直流电压。若该电源电压不正常, 无本振信号产生将导致手机无法入网。($)用频率计测本振压控振荡器 +(&& 的 " 脚输出信号频率。讨! 论! 题! ! "# 诺基亚 %"& 手机出现不入网, 故障的原因有哪些?! ! $# 诺基亚 %"& 手机功放电路不正常, 应如何进行检测?! ! %# 当诺基亚 %"& 手机的压控振荡器 +(&& 工作不正常时, 为什么会导致不入网的故障?·!"#·训练图 !" #$ 工作电源 %&(#的测量点技能训练五$不能送话或受话故障的检测一、训练目标#" 学会使用万用表检测送话器和受话器的质量。)" 对不能送话或不能受话故障进行检修训练。二、训练器材#" 诺基亚 *#+ 手机$# 台)" 稳压电源$# 台*" 万用表$# 台!" 示波器$# 台," 电烙铁、 镊子、 小螺丝刀等常用工具$# 套三、训练内容与步骤!" 受话故障的检修·!"#·(!)拆下机壳, 仔细观察受话器的安装方式, 检查弹簧触片与受话器的连接是否良好。(")拆下受话器, 用万用表的 # $! 挡测量直流电阻, 检查时注意万用表的表笔碰触受话器的两个接头时, 有声音发出说明受话器无损坏。(%)分析电路, 查找语音处理集成电路 &! 的受话信号输出脚。(()检测集成电路 &! 与受话器的连接电阻 #!)、 #!" 的阻值, 以上电阻的开路将导致受话无声。(*)通话时, 用示波器观察电阻 #!)、 #!" 处有无受话音频信号输出。!" 送话故障的检修(!)根据手机的实物画出送话器与主板的连接示意图。(")拆下送话器, 用万用表对送话器的质量进行检查判断, 并记录检查方法和检测的有关数据。(%)分析电路, 查找语音处理集成电路 &! 的送话信号输入脚。#" 断电时测量语音处理集成电路 &$% 各脚的直流电阻值。&" 用万用表测量送话器的偏置电压, 并记录电压值。" 送话器无偏压时, 通常是偏置开关管 +$%$ 出故障。用万用表测量 +$%$ 管各脚电压, 并记录电压值。偏置开关管 +$%$ 的位置参见训练图 &" $。讨, 论, 题, , !- 诺基亚 %! 手机出现受话无声, 应如何进行检修?, , "- 诺基亚 %! 手机出现送话无声, 应如何进行检修?, , %- 可采用哪些方法来检查和判断语音处理集成电路 &! 是否损坏?技能训练六,不能识别 ./0 卡故障的检测一、训练目标!- 学会使用万用表、 示波器对不能识别 ./0 卡故障手机的关键点进行测试检查。"- 对不能识别 ./0 卡故障进行检修训练, 学会判断和排除手机故障的能力。二、训练器材!- 诺基亚 %! 手机,! 台"- 稳压电源,! 台%- 万用表,! 台(- 示波器,! 台*- 电烙铁、 镊子、 小螺丝刀等常用工具,! 套·!"#·三、训练内容与步骤!" 接插口引起不识别 #$% 卡的检修(!)拆下手机后壳, 取出电池。(")取出 #$% 卡, 对 #$% 卡的触点用无水酒精棉擦拭干净。(&)注意观察手机的 #$% 卡接插口触片是否被氧化或有污垢, 进行清洁触片的操作。&" 电源引起的不识别 #$% 卡的检测(!)将手机加上电源。(")在开机的同时, 用示波器测量 #$% 卡接口的第& 脚 (#$% 卡供电端) 的波形和幅度, 并绘制波形图。如测得波形不正常, 一般是 #$% 卡供电不正常。" #$% 卡电路的故障模拟(!)手机加电后, 测量 #$% 卡的 个接插口工作电压值, 并记录在训练表 ( ! 中。(")关机后断开 #$% 卡接插口的数据耦合电阻 )"!&。然后插入 #$% 卡, 开机观察手机故障现象, 测试 #$% 卡接插口的电压, 记录在表 ( ! 中, 并与正常情况的工作电压进行比较。训练表 (" !) 模拟故障 #$% 卡接插口电压#$% 卡接插口引脚!"&*+正常机手)"!& 开路讨, 论, 题, , !( 诺基亚 &&!- 手机出现 #$% 卡电路故障的, 应从哪几方面进行检修?, , "( 诺基亚 &&!- 手机的显示屏出现 “请插入 #$% 卡” 的显示时, 应如何进行故障的检修?技能训练七,手机故障的维修实习一、训练目标进行手机电路的故障维修训练, 培养独立分析判断和检修故障的能力。二、训练器材!( 诺基亚 &&!- 手机,! 台"( 稳压电源,! 台&( 万用表,! 台*( 示波器,! 台·!"·!" 电烙铁、 镊子、 小螺丝刀等常用工具#$ 套三、故障检修训练应用万用表测量法或示波器波形测量法, 检修具有故障的诺基亚 %$& 手机, 要求将故障现象、 检修步骤、 方法、 检测数据, 结论和排除方法都作详细记录, 并填入训练表 " $ 中。训练表 !" #$ 手机故障检修记录表手机编号检修人员检修日期故障现象检修步骤与方法检修数据与结论故障检修结果与排除方法检修起止时间指导教师签名讨# 论# 题# # $" 手机检修过程应注意哪些问题?# # (" 手机常用的检修方法有哪些?技能训练八#手机性能指标的测试一、训练目标$" 理解手机的主要性能参数及其测试要求。(" 熟悉 )*+,(-. / 移动电话综合测试仪的使用方法。·!"#·二、训练器材!" 诺基亚 #!$ 手机%! 台&" 诺基亚 #!$ 手机配接射频线%! 条#" 手机测试卡%! 张" ()*+&&,- . 移动电话综合测试仪%! 台三、训练内容与步骤!" 登录与建立呼叫(!)()*+&&,- . 综合测试仪开机, 仪器进入小区控制屏幕, 在 /)0123456 ,/70 下选择6.,+$ 与 283490 80: 模式。(&)将手机测试卡插入手机内, 用射频线将手机与综合测试仪的 1; 45- /<3 端口相连。接通手机电源, 手机显示屏上显示 $!$! 表示手机登录成功。(#)手机拨号 (如拨 !&) 后按收发键, 观察综合测试仪 82: .323<. 下的 45283490 变为8/5508307, 表明已建立起呼叫链接。#" 峰值功率测量(!)在综合测试仪的 ,/=4:0 )(/50 下将发射信道 8>?AB 设为 !, 3C :ADAB 设为 !E, 3FGHAIBJK 设为 #。当手机与仪器之间建立链接后, 在测量区的 )A?L )JMAN 下显示的数值即为手机的发射峰值功率, 记下测量结果。(&)将 3C :ADAB 置为 !$, 测量手机相应的发射峰值功率, 记下测量结果。$" 功率- 时间特性测试(!)将仪器 ,/=:0 )(/50 下的发射信道设为 !, 3C :ADAB 设为 !E, 3FGAIBJK 设为 #, 使手机与仪器建立呼叫链接。(&)在测量区下选择 )O1 12,) 即可观察到手机的功率H时间特性曲线。检查突发脉冲的上升沿, 平坦部分和下降沿与模板的吻合程度。%" 相位与频率误差测试(!)将仪器 ,/=4:0 )(/50 下的发射信道设为!, 3C :ADAB 设为!E, 3FGAIBJK 设为#, 使手机与仪器建立链接。(&)在测量区左侧选择 )(2.0 ;1P, 进入频率与相位误差测试屏幕。(#)屏幕上部显示均方根相位误差 (1,. )>?IA 0NNJN) 、 峰值相位误差 ()A?L )>?IA 0NNJN) 及频率误差 (;NAQRAST 0NNJN) 。&" 边沿频谱与调制频谱测试(!)将仪器 ,/=4:0 )(/50 下的发射信道设为!, 3C :ADAB 设为!$, 3FGAIBJK 设为#, 使手机与仪器建立链接。(&)在测量区选中 /<3 1; .) 进入 /<3)<3 1; .)0831<, 屏幕。在 ,/70 字段选择1?GUFV (边沿频谱测量) 。在 ;NAQ /WWIAK 字段设置频谱偏置量为 X!$ L(Y, 此时屏幕上部即可显示在此频偏下的相对输出频谱电平。将频谱偏置量设为 Z!$ L(Y, 测量在此频偏下的相对输出频谱电平, 记录以上测量结果。·!"#·(!)将频率偏置量分别设为 " #$ %&," #($ %&,")$ %&分别测量它们的相对输出频谱电平、 比较测试结果是否满足表 (* ! 的指标。())在 +,-.,- /0 1.23-/,4 屏幕状态, 在 4567 字段下选择 45689:;< (调制频谱测量) 。在 0=7> +?7; 字段下设置频偏量分别设为 ")$ %&, "A$ %&, "B#$ %&, "B C$ %&, 测量它们的相对输出频谱电平, 并比较测量结果是否满足表 (* ! 的指标。!" 接收灵敏度测量(B)将仪器 4+DEF2 .&+G2 下的发射信道设为B, -H F7I79 设为B(, -JK795; 设为!, 使手机与仪器建立链接。(#)在测量区选择 DE- 2/+/ 即进入比特误码测试屏幕。D2 /:;J5 字段下显示的数值即为误比特率 (D2/) 。在 DL12 1-L-E+G 字段处设置输入信号幅度为 MB$# 6DK, 此时 D2/ 应小于 #N。讨O 论O 题O O B* 试说明 &.CP#4Q 1 移动电话综合测试仪小区控制屏幕各部分参数的含义。O O #* 手机的功率 时间特性曲线为什么必须与模板吻合?若不吻合会产生什么后果?O O !* 实际使用中, 如何鉴别手机的接收灵敏度?·!"#·附录一职业技能鉴定初级通信终端设备维修员技能操作考核试题(工种: 移动电话机维修! 考试时间: "#$ 分钟! 试卷总分: "$ 分)考核内容一! 贴片集成电路、 元器件的拆与焊 ("#$)%& 贴片元器件的拆、 焊 (%# 分)使用热风枪或调温电烙铁拆、 焊手机板上五个贴片元件(贴片电阻或电容 % 个, 贴片三极管" 个, 贴片五端稳压器一个) 。要求:(")贴片元件没有损伤, 印制版清洁、 完整, 焊盘没有脱落。 (& 分)(#)焊贴片元件无虚焊、 无短路、 焊点适中。 (& 分)"& 贴片集成块的拆焊 (%# 分)使用热风枪或调温电烙铁拆、 焊一块 ( 脚以上的贴片集成块。要求:(")拆下贴片集成块管脚处理整齐、 干净、 无断脚、 焊盘无脱落。 (& 分, 只要有一处管脚断或焊盘脱落扣 & 分) 。(#)焊上贴片集成块, 焊上的贴片集成块管脚整齐、 干净, 焊点适中, 管脚之间没有短路、 无虚焊。 (& 分)考核内容二! 手机的拆卸与安装 (%#$)熟练地利用手机专用拆装工具拆卸和组装一台性能正常的诺基亚 %"$ 型手机的外壳、 电路板和相关组件。手机拆卸后, 待完成考核内容三的操作之后再组装好手机。要求:(")完成手机的拆卸。 (& 分)(#)完成手机的组装, 手机能正常工作。 (& 分)(%)不能损伤机壳和电路板, 不能用手直接触摸电路板的铜箔, 不能丢失拆下的螺丝, 每丢失一个螺丝扣 % 分。考核内容三! 测量仪器的使用 (#$)%& 万用表的使用 (%# 分)能熟练使用数字万用表测量诺基亚 %"$ 型手机的电压测试点。将手机接上稳压电源并使之开机, 测量电源模块 )#$" 的供电电源、 射频处理器 )&$ 的供·!"#·电电源、 时钟电路 !"#$ 的供电电源、 %& 卡座供电端电压, 并将电压值记录于表 (。表 !" 直流电压测量电源模块 )$#(供电电源射频处理器 )"#供电电源时钟电路 !"#$供电电源%& 卡座供电端电压要求:(()能准确地使用万用表的量程, 准确地读数。($)测量时表笔不能和其他焊点短接。(*)每一个测试点的数据正确得 $+ " 分。#$ 示波器的使用 (!% 分)使用示波器测量诺基亚 *(# 手机的 (* ,- 时钟信号的波形。要求:(()能将示波器的探头正确连接测试点上。 (" 分)($)能用示波器测出手机的 (* ,- 的基准频率的波形, 并将波形记录于表 $。 (" 分)&$ 频率计的使用 (!% 分)使用频率计测量手机 (* ,- 晶振的信号频率。要求:(()能将频率计的输入探头正确连接测试点上。 (" 分)($)使用正确的挡位测量出手机 (* ,- 时钟信号的实际频率值, 并将读数记录于表 $。 ("分)表 #" !& () 时钟信号的测量(* ,- 时钟信号的波形(* ,- 时钟信号实测频率值考核内容四" 手机的故障维修 (*%+)待维修的诺基亚 *(# 型手机两部, 根据电路图等资料, 利用万用表、 示波器、 频率计、 移动电话检修仪等仪器设备修好故障手机。每部手机设有下列各类典型故障之:(+ 不开机$+ 不入网*+ 不能收发信.+ 不显示或显示模糊·!"#·!" 不振铃#" 不能识卡$" 软件故障%" 按键失效或背景灯故障要求:(&)每位考生维修两台故障机, 每修好 & 部手机得 ( 分。()维修记录于表 ), 检修方法应用不当, 每处扣 ) 分。表 !" 手机维修记录表考生姓名准考证编号* 故障手机编号+ 故障手机编号故障现象检修步骤与方法检修结果检修起止时间考核成绩考评员签字·!"!·附录二移动电话常用词汇英汉对照!" " " " " " " " 模拟!#"地址总线!$%&&()%("配件!*$"模+ 数转换!*(%&& #,&"地址总线!-$"自动频率控制!-.&"来音频信号!-/$#"音频电路板!0$"自动增益控制!01*"模拟地!2!(."告警!2%(3"振铃!1*%"阳极!13"天线!13&4"天线开关!/ 5$"模拟基带放大器供电!3.&"到移动台音频!,*)"音频!,6"辅助!5$"音频供电"# 7 "内部工作电压#!$82)093"背光#!&%"基极#!&% #!1*"基带信号#!33 7 "电池电压#!33%(:"电池#2,%"蓝色#)$"总线接口芯片 (摩托罗拉手机)#3"屏蔽罩#()093"发光#&"基站#,&"总线#,;"蜂鸣器#$!/!$)3:"电容$!(*"卡$*.!"码分多址$%22"小区$%22,2!("蜂窝$)($)3:"整机$.&"互补金属氧化物半导体$21%"复制$*%"代码$22%$3("集电极$11%$3("连接器$13!$3 &%(5)$%(" 联系服务商$13(2"控制$,/2)10"耦合$5%("覆盖$/,"微处理器$/, 1 -"微处理器开+ 关$(:&3!2"晶体$& -2!&9"闪速存储器片选$& (!."随机存储器片选$& (."只读存储器片选$*"数字*!$"数+ 模转换*!3!"数据*!3! #,&"数据总线*#"数据总线*$)1"外接电源输入·!"#·!"#$数字通信系统 (%& ()* +#()!,(#$来数据信号!+-!$数字地!.+./01$数字!.2!3$二极管!.#4105$显示!26- 1.-7$下行链路!#4$数字信号处理!/(#$到数据信号!5-0/82-$晶体三极管!308$耳机31$发光3(./38$发射极3-$使能3-09$使能380#0913$可擦写3/0"#增强全接入通信系统3:"$外部的3:/$外部",!(0$频分多址,33! 90"7$反馈,)$跳频,1$滤波器,10#)$闪速存储器,($调频,82($来自#+0.-$增益+"04$电源模块 (摩托罗拉)+., #5-$中频频率合成模块 (摩托罗拉)+(#7$高斯滤波最小频移键控+-!$地+833-$绿色+8.!$栅极+#($全球通$)0-! #3/$手持机)08!6083$硬件)314$帮助)227$外接免提状态%.$同相支路."$模块 (集成电路)."/81$供电电流大小控制.,$中频., 12$中频本振.(3.$国际移动通信设备号码.(#. #.($卡账号.-!;"/0-"3$电感.-,8083! 805$红外线.-/$中断.< 2$输入< 输出&735$键、 键控7359208!$键盘1"!$液晶显示屏1"! !0/0$显示屏数据1"! 3-$显示屏使能1"! 68$显示屏写13!$发光二极管1.$锂 (电池)1.-3$连接线1-0.9$低噪声放大器基极1-0."低噪声放大器集电极1-0.3低噪声放大器发射极12$本振12"7$锁定12+."$逻辑1224 ,.1/38$环路滤波器1#4"/81$扬声器控制·!"#·!"#$%主时钟!&!%调制解调器 (摩托罗拉)!()*%存储器!+,%菜单!-"%送话器!-.(%主机输入从机输入 (摩托罗拉)!-/& ."(+&%第二混频信号!(0-#%移动!(&%调制信号!(&!%调制解调器!(&-+%调制 - 信号负!(&-1%调制 - 信号正!(&2+%调制 2 信号负!(&21%调制 2 信号正!(.-%主机输出从机输入 (摩托罗拉)!1,%主处理单元 (中央处理器)!.%移动台!.+%设备制造号码!,"%主控制单元!,3%静音"+"%未连接+45%镍氢 (电池)+46%镍镉 (电池)#(77%关闭(7.3%偏置(+%闭合(+ (77%开关机(+.)2%免提开关控制(."-#83%振荡$18&%衬底18 &)9%功率放大器驱动1"0%印制电路板1"+% % 个人通信网 (有时含义为 :;<<!5= 6.!)15(+%电话1-+%个人身份密码1#%锁相环1(-+3%点1(>"(+3)(#%功率控制1(>)%电源? 功率1(>#9%功放级别1>)%电源1>).)"%供电选择%2%正交支路2,8#-7*%认证2,8#-3*%质量&)8&-(射频、 无线电)8!%随机存储器)&%读)&%红色)&%干簧管)7%参考).3%复位).,.380"%电阻)7%射频)7 #(%射频本振)7 1"0%射频印制电路板)78&83%射频频率合成器数据)78+0%射频频率合成器启动)(!%只读存储器).-%接收信号强度指示).3%复位)3"%实时钟控制)/%接收)/ -+%接收输入)/ (+%接收开启)/ (,3%接收输出)/+%接收使能)/-7+%接收中频信号负)/-71%接收中频信号正)/-+%接收 - 信号负·!"#·!"#$%接收 # 信号正!"&%接收 & 信号负!"&$%接收 & 信号正!()*+,-*%饱和度检测().%声表面波滤波器(-(-%传感(-!#)/%串行(0%超级滤波器(#1%用户识别模块(#1 2/3%(#1 卡时钟(#1 ,)*%(#1 数据(#1 !(*%(#1 复位(142%数字信号处理器 (摩托罗拉)(40*.)!-%软件(54!*26*%短路(46,%声音($#%串行外围接口($# 2/3%外围串行接口时钟($# ,)*%外围串行接口数据($3%听筒($3!%扬声器(!)1%静态随机存储器(*)!*%开始、 启动(.%开关(.,2%未调整电压(7 2/3%频率合成器时钟(7,)*%频率合成器数据(7 -%频率合成器使能(7(*!%频率合成器启动(7 *5%频率合成器供电(7*4%频率合成器开8 关"*)3%回路*,1)%时分多址*-1$%温度 (监测)*-1$-!)*6!-温度*-(*%测试*5-!1%温度检测*#1-(/4*时隙*#1-%时间*4%到、 至*$%测试点*!)(0-!%转移*"%发送*" -%发送使能*" 4%发送开*" 46*%发射输出*" $.!%发射功率*" !0%发射射频*"-*%发射供电*"#%发送 # 信号负*"#$%发送 # 信号正*"&%发送 & 信号负*"&$%发送 & 信号正*"924%发送压控振荡器*7$-%类型#650%超高频段6!-:#(*-!-,%未注册的6$,)*-%升级6$ /#3%上行链路$9;)*%电池电压922%电源924%压控振荡器92"424*%基准振荡器频率控制950%甚高频段9#;!)*4!%振动器9$%峰峰值9!-:%调整电压9!$),%调整后电压9(.#*25%开关电压·!"#·!"#$%&()看门狗信号!&()看门狗!*+,-,.)无线!+)写"/0$)射频供电·!"·

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