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Dept. of Electronics Communication Engineering Harbin Institute of Technology Harbin 150001, P.R. China E-mail: qwu@hit.edu.cn Tel. +86 451 6413502 手机设计概述 （一） 吴 群 教授，工学博士 目 录 • 数字手机原理框图 • 手机供电系统框图 • GSM 手机设计 • CDMA手机设计 • 手机功率放大器设计 手机电路组成 Base-Band RF Antenna Subsystem Subsystem (Digital) (Analog) 占1/3 占2/3 数字手机原理框图 手机供电系统框图 • 为保证手机的EMC性能，LNA 、IF、Modulator 、 Demodulator 、PA 、PLL 、TX-VCO应采用独立电源 GSM 手机设计 GSM手机设计内容 • 随着GSM手机用户的不断增大，双频段手机 成为将来的发展趋势，因为能从900MHz 自动 切换到1.8GHz，或者甚至到1.9GHz的网络。 • 作为手机的制造商，除手机外观设计外，必须 寻求实现双频段或三频段接入的技术解决方案， 同时还要进一步解决手机体积变小、提高通话 和待机时间，提高产品竞争力。 GSM传输方式 • 众所周知，在900MHz频段，接收(Rx)和发射(Tx)频段 之间双工分离，890MHz至915MHz用于移动台到基站 的传输，935MHz至960MHz用於基站到移动台的传输， • Rx和Tx频段都包含有124个200kHz带宽的频率载波信 道。 • 在GSM1.8GHz频段，提供374个200kHz带宽的频率载 波信道，同900MHz系统保持相同的讯号处理和协议 （见下表）。 GSM频带分配表 GSM信号的传输与越区切换过程 • GSM使用FDMA和TDMA 的组合，使用户共享无线频谱资源。通 过TDMA 4.6ms帧，每个载波频率提供8个信道(突发或577 μs的 时隙)，一个物理信道一次只用一个时隙(即一个话音连接) 。 • 在每一帧内，移动台在一个时隙发射的同时，监视5个相邻基站及 它所对应基站的空闲接收时隙，用于接收信号场强指示RSSI (receive signal strength indication) 。此信息在每一秒钟至少传一次 给BSC ，与BSC切换算法一起确定呼叫转换到下一个基站的时间， 基站也应用RSSI确定是否和什么时候改变手机的功率电平( 以2dB 的间隔) 。 • “切换”允许手机从一个单元移动到另一个单元，并以新的功率电 平在新的时/频位置注册。手机报告6个最强的讯号场强并识别相 邻单元(通常16中选6) 。移动台和MSC都能启动切换，它可发生在 一个信道内(时隙内) 、单元内、不同单元之间、从微单元漫游到 伞形宏单元。 GSM 900MHz/1800双频网络 • 对于4类手机，GSM 900MHz 手机功率电平高 至33dBm （或2W ）。因此，蜂窝式单元的半 径可达35km 。典型1.8GHz GSM手机功率电平 为30dBm （或1W），而1.8GHz无线信号的衰 减几乎是900MHz的两倍，因此GSM1800有限