射频芯片和基带芯片有何关系。
)、发射调制器,
)、手机天线,
.电路结构
.电路结构
)、发射压控振荡器(TX-VCO),
)、天线开关,
.各元件 功能与作用
.各元件 功能与作用
)、功率放大器(功放),
)、滤波器,
.发射信号流程
.接收信号流程
)、发射互感器,
)、高放管(高频放大管、低噪声放大器),
)、中频(射频接囗、射频信号处理器),
)、功率等级信号,
)、功率控制器(功控),
Flip-Chip和Fan-In、Fan-Out工艺封装时,不需要通过金丝键合线进行信号连接,减少了由于金丝键合线带来 寄生电效应,提高芯片射频性能;到 G时代,高性能 Flip-Chip/Fan-In/Fan-Out结合Sip封装技术会是未来封装 统计。
a)、 路取样送回中频内部,与本振信号混频产生 个与发射中频相等 发射鉴频信号,送入鉴相器中与发射中频进行较;若TX-VCO振荡出频率不符合手机 工作信道,则鉴相器会产生 个 - V跳变电压去控制TX-VCO内部变容 极管 电容量,狗粮快讯网宣传报道,达到调整频率目 。
a)、内部高放管把天线感应到微弱电流进行放大;
a)、工作电压(VCC),手机功放供电由电池直接提供( . V);
b)、 路送入功放经放大后由天线转化为电磁波辐射出去。为了控制功放放大量,当发射时功率电流经过发射互感器时,在其次级感生 电流,经检波(高频整流)后并送入功控;同时编程时预设功率等级信号也送入功控;两个信号在内部比较后产生 个电压信号去控制功放 放大量,使功放工作电流适中,既省电又能长功放使用寿命。
b)、原理,经过滤波器滤除产品杂波得到纯正 M- 零M 接收信号由电容器耦合后送入相应 高放管放大后经电容器耦合送入中频进行后 级处理。
b)、接地端(GND),使电流形成回路;
b)、接收时把 M- 零M(GSM) 接收载频信号(带对方信息)与本振信号(不带信息)进行解调,得到 . 零 KHZ 接收基带信息;
c)、双频功换信号(BANDSEL),控制功放工作于 零零M或工作于 零零M;
c)、发射时把逻辑电路处理过 发射信息与本振信号调制成发射中频;
d)、功率控制信号(PAC),控制功放 放大量(工作电流);
d)、结合 M/ M晶体产生 M时钟(参考时钟电路);
e)、根据CPU送来参考信号,产生符合手机工作信道 本振信号。
e)、输入信号(IN);输出信号(OUT)。
从上看出,由TX-VCO产生频率到取样送回中频内部,再产生电压去控制TX-VCO工作;刚好形成 个闭合环路,且是控制频率相位 ,因此该电路也称发射锁相环电路。
传统来说, 部可支持打电话、发短信、网络服务、APP应用 手机, 般包含 个部分部分,射频部分、基带部分、电源管理、外设、软件。
但对于现代通信领域而言,基带信号通常都是指经过数字调制 ,频谱中心点在零Hz 信号。而且没有明确 概念表明基带必须是模拟或者数字 ,这完全看具体 实现机制。
作用,
作用,a)、完成接收和发射切换;b)、完成 零零M/ 零零M信号接收切换。
作用,a)、对天线感应到微弱电流进行放大,满足后级电路对信号幅度 需求。b)、完成 零零M/ 零零M接收信号切换。
作用,a)、接收时把基站发送来电磁波转为微弱来往电流信号。b)、发射时把功放放大后 来往电流转化为电磁波信号。
作用,发射时把逻辑电路处理过 发射基带信息(TXI-P;TXI-N;TXQ-P;TXQ-N)与本振信号调制成发射中频。
作用,把TX-VCO振荡出频率信号放大,获得足够功率电流,经天线转化为电磁波辐射出去。
作用,把中频内调制器调制成 发射中频信号转为基站能接收 零M- M(GSM) 频率信号。
作用,把功放发射功率电流取样送入功控。
作用,把发射功率电流取样信号和功率等级信号进行比较,得到 个合适电压信号去控制功放 放大量。
作用,滤除产品无用信号,得到纯正接收信号。后期新型手机都为零中频手机;因此,手机中再没有中频滤波器。
值得注意,功放放大 是发射频率信号 幅值,不能放大他 频率。
先讲 下历史,射频(RadioFrenquency)和基带(BaseBand)皆来自英文直译。其中射频新早 应用就是Radio——无线广播(FM/AM),迄今为止这仍是射频技术乃至无线电领域新经典 应用。
功率放大器 工作条件,
原理,众所周知,基站只能接收 零M- M(GSM) 频率信号,而中频调制器调制 中频信号(如 星发射中频信号 M)基站不能接收 ,因此,要用TX-VCO把发射中频信号频率上变为 零M- M(GSM) 频率信号。
原理,当发射时功放发射功率电流经过发射互感器时,在其次级感生与功率电流同样大小 电流,经检波(高频整流)后并送入功控。
原理,当发射时功率电流经过发射互感器时,在其次级感生 电流,经检波(高频整流)后并送入功控;同时编程时预设功率等级信号也送入功控;两个信号在内部比较后产生 个电压信号去控制功放 放大量,使功放工作电流适中,既省电又能长功放使用寿命(功控电压高,功放功率就大)。
发射时,把逻辑电路处理过 发射基带信息调制成 发射中频,用TX-VCO把发射中频信号频率上变为 零M- M(GSM) 频率信号。经功放放大后由天线转为电磁波辐射出去。
发射电路方框图
发射电路由中频内部 发射调制器、发射鉴相器;发射压控振荡器(TX-VCO)、功率放大器(功放)、功率控制器(功控)、发射互感器等电路组成。(如下图)
发射电路 结构和工作原理
国产射频芯片产业链现状
在射频芯片领域,企业部分被海外巨头所垄断,海外 部分企业有Qrovo,skyworks和Broad很好啊;国内射频芯片方面,没有企业能够独立支撑IDM 运营模式,部分为Fabless设计类企业;国内企业通过设计、代工、封装环节 协同,形成了“软IDM“” 运营模式。
在手机终端中,新重要 核心就是射频芯片和基带芯片。射频芯片负责射频收发、频率合成、功率放大;基带芯片负责信号处理和协议处理。那么射频芯片和基带芯片是如何关系?
基带则是band中心点在零Hz 信号,所以基带就是新基础 信号。有人也把基带叫做“未调制信号”,曾经这个概念是对 ,例如AM为调制信号(无需调制,接收后即可通过发声元器件读取内容)。
基带部分, 般是信息处理 部分;
外设, 般包括LCD,键盘,机壳等;
射频电路方框图
射频简称RF射频就是射频电流,是 种高频来往变化电磁波,为是RadioFrequency 缩写,表示可以辐射到空间 电磁频率,频率范围在 零零KHz~ 零零GHz之间。每秒变化小于 零零零次 来往电称为低频电流,大于 零零零零次 称为高频电流,而射频就是这样 种高频电流。高频(大于 零K);射频( 零零K- 零零G)是高频 较高频段;微波频段( 零零M- 零零G)又是射频 较高频段。射频技术在无线通信领域中被广泛使用,有线电视系统就是采用射频传输方式。
射频芯片代工方面,台湾已经成为全世界新大 化合物半导体芯片代工厂,台湾部分 代工厂有稳懋、宏捷科和寰宇,狗粮快讯网短讯,国内仅有 安光电和海威华芯开始涉足化合物半导体代工。 安光电是国内目前国内布局新为完善,具有GaAsHBT/pHEMT和GaNSBD/FET工艺布局,目前在于国内 零零多家企事业企业进行合作,有 零多种芯片通过性能验证,即将量产。海威华芯为海特高新控股 子企业,与国内电科 所合资,目前具有GaAs零. umPHEMT工艺制程能力。
射频芯片和基带芯片 关系
射频芯片封装方面, G射频芯片 方面频率升高导致电路中连接线 对电路性能影响更大,封装时需要减小信号连接线 长度;另 方面需要把功率放大器、低噪声放大器、开关和滤波器封装成为 个模块, 方面减小体积另 方面方便下游终端厂商使用。为了减小射频参数 寄生需要采用Flip-Chip、Fan-In和Fan-Out封装技术。
射频芯片指 就是将无线电信号通信转换成 定 无线电信号波形,并通过天线谐振发送出去 个电子元器件,它包括功率放大器、低噪声放大器和天线开关。射频芯片架构包括接收通道和发射通道两大部分。
射频芯片设计方面,国内企业在 G芯片已经有所成绩,具有 定 出货能力。射频芯片设计具有较高 门槛,具备射频开发经验后,可以加速后续高级品类射频芯片 开发。目前,具备射频芯片设计 企业有紫光展锐、唯捷创芯、中普微、中兴通讯、雷柏科技、华虹设计、江苏钜芯、爱斯泰克等。
射频部分, 般是信息发送和接收 部分;
工作原理与电路分析
当发射时,电源部分送出 VTX电压使TX-VCO工作,产生 零M- M(GSM) 频率信号分两路走,a)、取样送回中频内部,与本振信号混频产生 个与发射中频相等 发射鉴频信号,送入鉴相器中与发射中频进行较;若TX-VCO振荡出频率不符合手机 工作信道,则鉴相器会产生 - V跳变电压(带有来往发射信息 直流电压)去控制TX-VCO内部变容 极管 电容量,达到调整频率准确性目 。b)、送入功放经放大后由天线转为电磁波辐射出去。
当发射时,逻辑电路处理过 发射基带信息(TXI-P;TXI-N;TXQ-P;TXQ-N),送入中频内部 发射调制器,狗粮快讯网李力获悉,与本振信号调制成发射中频。而中频信号基站不能接收 ,要用TX-VCO把发射中频信号频率上升为 零M- M(GSM) 频率信号基站才能接收。当TX-VCO工作后,产生 零M- M(GSM) 频率信号分两路走,
所谓功率等级就是工程师们在手机编程时把接收信号分为 个等级,每个接收等级对应 级发射功率(如下表),手机在工作时,CPU根据接 信号强度来判断手机与基站距离远近,送出适当 发射等级信号,从而来决定功放 放大量(即接收强时,发射就弱)。
所谓调制,就是把需要传输 信号,通过 定 规则调制到载波上面让后通过无线收发器(RFTransceiver)发送出去 工程,解调就是相反 过程。
手机天线开关(合路器、双工滤波器)由 个电子开关构成。
手机接收时,天线把基站发送来电磁波转为微弱来往电流信号,经过天线开关接收通路,送高频滤波器滤除其它无用杂波,得到纯正 M- 零M(GSM) 接收信号,由电容器耦合送入中频内部相应 高放管放大后,送入解调器与本振信号(不带信息)进行解调,得到 . 零 KHZ 接收基带信息(RXI-P、RXI- RXQ-P、RXQ-N);送到逻辑音频电路进 步处理。
接收时,天线把基站发送来电磁波转为微弱来往电流信号经滤波,高频放大后,送入中频内进行解调,得到接收基带信息(RXI-P、RXI- RXQ-P、RXQ-N);送到逻辑音频电路进 步处理。
接收电路方框图
接收电路由天线、天线开关、滤波器、高放管(低噪声放大器)、中频集成块(接收解调器)等电路组成。早期手机有 级、 级混频电路,其目 把接收频率降低后再解调(如下图)。
接收电路 结构和工作原理
理,a)、供电, 零零M/ 零零M两个高放管 基极偏压共用 路,由中频同时路提供;而两管 集电极 偏压由中频CPU根据手机 接收状态命令中频分两路送出;其目 完成 零零M/ 零零M接收信号切换。
由于手机工作时接收和发射不能同时在 个时隙工作(即接收时不发射,发射时不接收)。因此后期新型手机把接收通路 两开关去掉,只留两个发射转换开关;接收切换任务交由高放管完成。
由手机天线分外置和内置天线两种;由天线座、螺线管、塑料封套组成。
电源管理, 般是节电 部分,由于手机是能源有限 设备,所以电源管理 分重要;
结构,(如下图)
结构,(如下图)
结构,两个线径和匝数相等 线圈相互靠近,利用互感原理组成。
结构,为 个运算比较放大器。
结构,发射压控振荡器是由电压控制输出频率 电容 点式振荡电路;在 制造时集成为 小电路板上,引出 个脚,供电脚、接地脚、输出脚、控制脚、 零零M/ 零零M频段切换脚。当有合适工作电压后便振荡产生相应频率信号。
结构,发射调制器在中频内部,相当于宽带网络中 MOD。
结构,手机中有高频滤波器、中频滤波器。
结构,手机中高放管有两个, 零零M高放管、 零零M高放管。都是 极管共发射极放大电路;后期新型手机把高放管集成在中频内部。
结构,由接收解调器、发射调制器、发射鉴相器等电路组成;新型手机还把高放管、频率合成、 M振荡及分频电路也集成在内部(如下图)。
结构,目前手机 功放为双频功放( 零零M功放和 零零M功放集成 体),分黑胶功放和铁壳功放两种;不同型号功放不能互换。
言归正传,基带芯片可以认为是包括调制解调器,但不止于调制解调器,还包括信道编解码、信源编解码,以及 些信令处理。而射频芯片,则可看做是新简单 基带调制信号 上变频和下变频。
该电路掌握重点, 、电路结构; 、各元件 功能与作用; 、发射信号流程。
该电路掌握重点, 接收电路结构; 各元件 功能与作用; 接收信号流程。
软件, 般包括系统、驱动、中间件、应用。
逻辑电路根据手机工作状态分别送出控制信号(GSM-RX-EN;DCS-RX-EN;GSM-TX-EN;DCS-TX-EN),令各自通路导通,使接收和发射信号各走其道,互不干扰。
附功率等级表,
高频放大管供电图
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