20個手機射頻常見問答

hades2013發表於2019-03-04

1、什麼是RF?

答:RF 即Radio frequency 射頻,主要包括無線收發信機。

2、手機RF IC處理訊號的原理如何?

答:當射頻/中頻(RF/IF)IC接收訊號時,系接受自天線的訊號(約800Hz~3GHz)經放大、濾波與合成處理後,將射頻訊號降頻為基帶,接著是基帶訊號處理;而RF/IF IC發射訊號時,則是將20KHz以下的基帶,進行升頻處理,轉換為射頻頻帶內的訊號再發射出去。

3、一般手機射頻/中頻模組由哪些部分組成?

答:一般手機射頻/中頻模組系由無線接收、訊號合成與無線發射三個單元組成,其中無線接收單元系由射頻頭端、混波器、中頻放大器與解調器所組成;訊號合成部份包含分配器與鎖相迴路;無線發射單元則由功率放大器、AGC放大器與調變器組成。

4、手機基帶處理器的組成和主要功能是什麼?

答:常見手機基帶處理器則負責資料處理與儲存,主要元件為DSP、微控制器、記憶體(如SRAM、Flash)等單元,主要功能為基帶編碼/譯碼、聲音編碼及語音編碼等。

5、如何理解手機的射頻、中頻和基頻?

答:手機內部基本構造依不同頻率訊號的處理可分成射頻(RF)、中頻(IF)及基頻(BF)三大部分,射頻負責接收及發射高頻訊號,基頻則負責訊號處理及儲存等功能,中頻則是射頻與基頻的中介橋樑,使訊號能順利由高頻訊號轉成基頻的訊號。

6、手機最後的發射頻率是在890—915Mhz,這是調頻波還是調幅波?測使用gmsk調製的gsm手機的射頻部分,為何在測試時使用固定的902.4Mhz的固定頻率?

答:GMSK調製指高斯最小頻移鍵控,是數字調製,某種程度上可以理解成是調頻,但頻率的改變以離散的(不連續的)方式進行,而調頻純粹是模擬調製,頻率的改變是連續的。

從890MHZ到915MHZ共25MHZ頻頻寬度,通道間隔為200KHZ(即0.2MHZ),共有125個上行通道,測試時不可能125個通道都測,通常會選3個有代表性的頻點(通道),兩邊兩個,中間一個,902.4MHZ剛好是中間的通道。

7、推薦RF模擬軟體及其特點?

答:Agilent ADS模擬軟體作RF模擬。這種軟體支援分立RF設計和完整系統設計。詳情可檢視Agilent網站。

8、哪裡可以下載關於手機設計方案的相應知識,包括幾大模快、各個模組的功能以及由此對硬體的效能要求等內容?

答:可以看看www.gsmworld.com和www.139130.net,或許有所幫助。關於TI的wireless solution,可以看看www.ti.com中的wireless communications。

9、在做手機RF收發部分設計時,如何解決RF干擾問題?

答:GSM 手機是TDMA工作方式,RF收發並不是同時進行的,減少RF干擾的基本原則是一定要加強匹配和隔離。在設計時要考慮到發射機處於大功率發射狀態,與接收機相比更容易造成干擾,所以一定要特別保證PA的匹配。另外RF前端filter的隔離也是一個重要的指標。PCB板一般是6層或8層,必須要有足夠的ground plane以減少RF干擾。

10、如何消除GSM突發干擾?

答:在PCB佈線時,要把數字和射頻部分很好的隔離開,必須保證好的ground plane。一些電源和訊號線必須進行有效的電容濾波。

11、選擇手機射頻晶片時,主要考慮哪些問題?

答:在選擇射頻晶片時主要考慮以下幾點:

射頻效能,包括可靠性。

整合度高,需要少的外圍原器件。

成本因素。

12、 “手機接收機前端濾波器頻寬根據接收頻率的頻寬來決定,必須保證帶內訊號以最小的插損通過,不被濾除掉。” 在滿足能有效接收訊號的情況下,對前端濾波器,如果濾波器頻寬比較寬,那麼濾波器的插損就小(對SAW不知是不是也是這樣),但帶內噪聲就增加,反之相反。那麼在給定接收訊號頻率範圍的情況下,應該如何來考慮濾波器的頻寬,使帶內訊號以最小的插損通過?

答:應該從系統設計的角度考慮這個問題,包括頻率範圍(frequency range,sensitivity)和感度(selectivity)等。可以在插損(insertion loss)、頻寬(bandwidth)和帶外抑制(out of band rejection)之間取得折衷, 只要選擇的值符合系統需求,就可以了。

13、怎樣解決高頻LC振盪電路的二次諧振或者多次諧振?

答:可以改善振盪器反饋網路的頻率選擇性,或者利用輸入匹配電路以削弱諧波。

附相關英文回答原文:

You can improve the frequency selectivity of oscillator feedback network or take advantage of the output matching circuitry to attenuate the harmonics.

14、RF埠匹配結果好壞直接影響RF鏈路的訊號質量。如何最快最好地除錯這些匹配電路?

答:

第一步:可以基於電路板設計使用網路分析儀測量實際的S引數,並將其輸入到RF模擬SW中,以獲得初始的匹配網路。

第二步:可以基於匹配網路的模擬結果,在板上做一些進一步的優化工作。

附:相關英文回答:

Step 1: You can measure the actual S parameters using network analyser based on your board design and input it to the RF simulation SW to get the initial matching network.

step 2: Based on the simulation result of matching network you can do some further optimization work on your board.

15、在設計如wireless LAN card 的時候常會使用遮蔽罩用以遮蔽掉RF部分的輻射。這樣做會增加成本。有什麼辦法可以少用甚至不用遮蔽罩?

答:可將高功率RF訊號置於PCB中間層,並確保良好接地以減少散射。但是遮蔽罩仍是保證穩定發射效能的首選。

You can put high power RF signal in the middle layer of PCB and make sure have good grounding to reduce the radiation,but shielding can is still the preferred way to gurantee the stable radiation performance.

16、10~30mV的有用訊號:放大100~120dB後,有用訊號達到峰峰值3V~~4V,但噪聲訊號也達到了300mV左右,但實際要求噪聲訊號在20mV以下,如何解決?(前級放大問題不明顯,矛盾不突出,關鍵到最後一級放大後,問題就出現了。)

答:首先要確保有用訊號有非常好的訊雜比,然後才將其輸入放大器鏈,接著計算獲得目標訊號振幅和噪聲水平所需的增益與NF的大小,最後根據這些資料選擇合適的器件設計放大器鏈路。

First please make sure the useful signal has very good SNR before you input it to amplifiers chain,then you can calculate how much gain and NF you need to get the targeted signal amplitude and noise level, based on this you can choose the right components to design amplifiers chain,

17、在開發WLAN的PCB Layou時候,怎樣匹配或計算線路為50ohm.?

答:50ohm匹配由PCB層疊決定。將PCB引數(層厚度、)使用RF模擬工具計算阻抗、line thickness和line width。

You can calculate the impedance using RF simulation tools by setting PCB parameters like layer thickness, line thickness and line width.

18、如果線路匹配不好,怎樣在網路分析儀下計算所匹配的元件(L ,C)?

答:如果線路不匹配,可以使用網路分析儀測量S引數,並藉助史密斯圓圖使用LC元件來補償這種不匹配。

If there`s mismatching you can use network analyser to measure the S-parameters and use LC conponents to compensate the mismatch using Smith chart.

19、在射頻電路比如放大器的設計中,其管子的訊號地與偏置電路的電源地是否分開為好,或者至少在同一層分開?

答:一般不需要分開訊號地和電源地。

Normally you don`t need to seperate the ground of power supply with the ground of amplifier。

20、不少射頻PCB布板在空域即無元件和走線的地方沒有布大面積地,這如何解釋?在微波頻段是否應不一樣?

答:可以在DC線路上加足數的小電器。

you can add enough small capacitors on DC line.

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