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手机常见信号频率的测试

作者:金桥电子  来源:本站整理  发布时间:2010-08-19 14:27:59

检修手机射频电路故障时,需要经常测量射频信号、中频信号、13MHz信号、VCO信号、发射信号的频率,此时必须用频率计或频谱分析仪才能进行测量,由于射频电路的信号幅底很低,而频率计的灵敏度不高,因此,测量射频电路信号频率,一般来说,需要借助谱分析仪才能准确地测量到。
一、低噪声放大器的测试
低噪声放大器基本电路如图5-16所示。以上只画出一一个通道的方框图,对于双频手机的低噪声放大器,要多一个通道。

在低噪声放大器(LNA)的一前一后都会有一个射频带通滤波器(FL)。若接收机是GSM接收机,则它只允许935—960MHz的射频信号通过。这些滤波器通常会带来2—3dB的信号衰减。而低噪声放大器的增益通常在10dB左右。
检修低噪声放大器可以使用万用表或示波器,但万用表只能检测到低噪声放大器的偏压控制和工作电源。如果手机不是处于测试状态,则用万用表所检测到的参数也是不准确的。用示波器只能检测到低噪声放大器的直流控制信号是否正常,而不能判断低噪声放大器电路的交流部分是否工作正常。要真正检查判断低噪声放大器是否工作正常,最好的方法就是频谱分析法。
用频谱分析仪检测低噪声放大器电路时有这样几个测试点:低噪声放大器的输入端;低噪声放大器的输出端;低噪声放大器前面的射频滤波器的输入输出端;低噪声放大器后面的射频滤波器的输入输出端。

假如从天线输入的信号是一80dBm,那么,在图5—17中所示的测试点所检测到的信号强度应大致与图所示相等,否则电路或器件肯定有问题。
由于基站发出的手机接收信号是不稳定的,并且一般都在—70dBm~-90dBm,有些地方更弱,这样低幅度的信号检测判断时有一定的困难,所以,为了快速的判断低噪声放大电路是否工作正常,应给手机加上一个射频信号源。只要给故障机加上一个射频信号源(如使用安泰射频信号源),使通常在加电开机后30s内即可判断出低噪声放大电路是否工作正常。但要明白的是,并不是说没有信号源就无法修机,也不是没有频谱分析仪就无法修机,而是说,用它们可以方便、准确、快速地找出故障点。
测试时应注意频谱分析仪所检测到的射频信号的频率与幅度是否正常。若信号的幅度相差太大,则相应的器件或电路肯定有问题。
2.操作
将射频信号源设置在GSM任意一个频点、-20dBm。用频谱分析仪测试摩托罗拉L2000手机GSM低噪声放大管Q461基极和集电极的射频信号。
二、混频器的测试
1,指导
混频器在接收机电路中是一个核心电路,若其工作不正常,将导致手机无接收、接收差等故障。图5-18是混频器电路结构示意图。

混频器位于低噪声放大器之后,混频器是将射频信号与VCO信号(本振信号)进行差频,得到接收中频信号。在双频手机中,通常会有两个混频电路,它们的工作原理是一致的,。只是工作在不同的频段而已。但它们输出的中频信号是一样的。
与低噪声放大器所不同的是,混频器有两个输入信号,一个输出信号。两个输入信号是低噪声放大器输出的射频信号与VCO电路输出的本机振荡信号。输出信号是指中频信号。用频谱分析仪要检测的信号也就是这个信号。中频信号始终是一个固定的信号,本机振荡信号是一个高于一个中频或低于一个中频的信号。
本机振荡信号的幅度通常在0dBm左右,而中频信号通常是随输入的射频信号而定的,假如天线输入的射频信号是一80dBm,那么,混频器输出的一中频信号的幅度也是一80dBm左右。所以,为了便于测试,最好应给手机加上一个射频信号源。
在混频电路中,射频频率是随手机所处的区域不同而不同,本机振荡信号则随之改变,但中频信号始终是一个固定的信号。中频信号是混频器对射频信号和本机振荡信号进行差频。表5-1给出部分手机的中频及本机振荡信号频率。

2.操作
将射频信号源设置在GSM任意一个频点、-20dBm。用频谱分析仪测试摩托罗拉L2000手机混频电路Q1254的5脚(输入)和1、3脚(输出)的射频信号和中频信号(400MHz)。
三、本振电路的测试
1.指导
本机振荡电路在手机接收机电路中是一个重要的电路,属于频率合成系统。接收机射频电路中的本机振荡电路可能会有几个:用于接收第一混频的射频 VCO(RXVCO、~FVCO)电路(一本振);用于接收第二混频的中频VCO(WVCO、HFVCO)电路(二本振);用于接收解调的本机振荡电路。
用于接收第一混频的射频VCO电路的频率是随信道的变化而变化的,只有当手机处于测试状态或固定在一个地方建立通话时,其频率才是固定的。这对于我们检测射频VCO电路有些麻烦,当手机开机时或待机状态下,由于手机不停地在扫描信道,所以射频VCO信号在待机状态下是跳变的。在用频谱分析仪检测射频VCO信号时,需将频谱分析仪的中心频率设置在VCO信号范围的中心点上,并将频率分析仪的扫描宽度调节在2或5的位置,即可对射频VCO信号进行比较好的测试。而中频VCO以及用于解调的VCO信号则通常是固定的。
用频谱分析仪检测射频VCO电路,主要是要判断射频VCO电路是否有信号输出;其输出的信号频率是否准确;其信号幅度是否正常。

如图5-19是用爱立信T18手机的GSM接收一本振G200的2脚输出的一本振VCO信号(中心频率为772MHz),波形幅度为一25dBm(所在地区蜂窝基站所工作的信道为60信道)。
2.操作
将射频信号源设置在GSM任意一个频点、—20dBm。用频谱分析仪测试摩托罗拉L2000手机一本振放大管Q262集电极输出的信号。
四、接收中频电路的测试
1.指导
中频放大器比较简单,中频放大器有集成电路的,也有分立元件的,检测中频放大器主要是检查中频放大.器对中频信号的放大是否正常,只需要用频谱分析仪检测中频放大器的输入输出端的信号幅度,即可判断出中频放大器是否正常,分立元件的中频放大器增益一般在10dB。如图5-20是爱立信T18手机的第二中频信号(中心频率为6MHz)。波形幅度为-56dBm。

2.操作
将射频信号源设置在GSM任意一个频点、—20dBm。用频谱分析仪测试摩托罗拉L2000手机中频放大管Q490基极和集电极输出的中频信号。
五、发射VCO电路的测试
1.指导
TXVCO是发射VCO电路,发射VCO直接工作在相应信道的发射频点上的。在逻辑电路的控制下,发射VCO可在发射频段内的信道间进行转换。在双频手机电路中,发射VCO电路通常可以工作在GSM、DCS两种模式下。

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