原标题:手机射频电路知识干货，射频芯片和基带芯片有什么关系？
1.手机射频工作原理及电路分析
2.图解手机射频电路的设计原理和应用
3.手机里的射频芯片和基带芯片有什么关系？
图解手机射频电路的设计原理和应用
一、射频电路组成及特点：
普通手机射频电路由三大电路组成:接收通路、发射通路和本振电路。主要负责接收信号解调；发射信息调制。早期手机通过超外差变频(手机有一、二混频、一、二振电路)解调接收基带信息；新手机直接解调接收基带信息(零中频)。一些手机通过频合接收压控振荡器(RX—VCO)也集成在中频内部。
(射频电路方框图)
(一)接收电路的结构和工作原理:
接收时，天线通过滤波将基站发送的电磁波转换为微弱交流电流信号。高频放大后，发送到中频进行解调，获取接收基带信息(RXI-P、RXI-N、RXQ-P、RXQ-N);送逻辑音频电路进一步处理。
1.掌握电路重点:
(1)接收电路结构。
(2)各部件的功能和功能。
(3)接收信号流程。
电路分析：
(1)电路结构。
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。早期手机有一、二级混频电路，目的是降低接收频率(如下图所示)。
(接收电路方框图)
(2)各部件的功能和功能。
1)手机天线：
结构:(下图)
手机天线分为外置天线和内置天线；由天线座、螺线管和塑料盖组成。
作用：
a)、将基站发送的电磁波转换为微交流电流信号。
b)、将功放大后的交流电流转化为电磁波信号。
二、天线开关：
结构:(下图)
手机天线开关(合路器、双工滤波器)由四个电子开关构成。
(图1)(图2)
其主要作用有两个：
a)、完成接收和发射切换；
b)、完成900M/1800M接收和切换信号。
逻辑电路根据手机的工作状态发送控制信号(GSM-RX-EN;DCS- RX-EN;GSM-TX-EN;DCS- TX-EN)，引导各自的通道，使接收和发射信号各走其道，不相互干扰。
由于手机的接收和发射不能同时在一个间隙工作（即接收时不发射，发射时不发射）。因此，在后期，新手机删除了接收通路的两个开关，只留下两个发射转换开关；接收和切换任务由高管完成。
三、滤波器：
结构：手机中有高频滤波器、中频滤波器。
作用：
其主要功能：过滤其他无用信号，获得纯接收信号。后期新手机为零中频手机；因此，手机中没有中频滤波器。
4)高放管(高频放大管、低噪声放大器):
结构:手机有两个高放管:9000M高放管、1800M高放管。都是三极管共发射极放大电路；后期新手机在中频集成高放管。
(高频放大管供电图)
作用：
a)、放大天线感应到的微弱电流，以满足后电路对信号范围的需求。
b)、完成900M/1800M接收信号切换。
原理：
a)、供电：900M/1800M两个高放管的基极偏压一路共用，由中频同时提供；两管集电极的偏压由中频CPU根据手机的接收状态，命令分为两种方式发送；目的是完成900M/1800M接收信号切换。
b)、原理:纯935M-960M接收信号由电容器耦合到相应的高放管放大后，由电容器耦合到中频进行后处理。
5)中频(射频接口、射频信号处理器):
结构：
由接收解调器、发射调制器、发射鉴相器等电路组成；新手机还将高放管、频率合成、26M振荡和分频电路也集成在内部(如下图所示)。
作用：
a)、内部高放管放大天线感应到微弱电流。
b)、接收时把935M-960M(GSM)接收载频信号(带对方信息)和本振信号(无信息)解调，获得67.707KHZ接收基带信息。
c)、将逻辑电路处理的发射信息与本振信号调制成发射中频(以下)。
d)、结合13M/26M晶体产生13M时钟(参考时钟电路)。
e)、根据CPU发送参考信号，产生符合手机工作信道的本振信号(以下)。
(2)接收信号流程。(参考零中频手机)
手机接收时，天线将基站发送的电磁波转换为弱交流电流信号，通过天线开关接收通路，发送高频滤波器过滤其他无用杂波，获得纯935M-960M(GSM)接收信号由电容器耦合送入中频内相应的高放管放大后，送入解调器与本振信号(无信息)解调，得到67.707KHZ接收基带信息(RXI-P、RXI-N、RXQ-P、RXQ-N);送逻辑音频电路进一步处理。
(二)发射电路的结构和工作原理:
发射时，用逻辑电路处理的发射基带信息调制发射中频TX-VCO将发射中频信号的频率改为890M-915M(GSM)频率信号。放大后，天线从天线辐射到电磁波。
掌握重点：
(1)电路结构。
(2)各部件的功能和功能。
(3)发射信号过程。
电路分析：
(1)电路结构。
发射电路由中频内的发射调制器和发射鉴相器组成；发射压力控制振荡器(TX-VCO)、由功率放大器(功率放大器)、功率控制器(功率控制器)、发射互感器等电路组成。(下图)
(发射电路方框图)
(2)各部件的功能和功能。
一、发射调制器：
结构：发射调制器在中频内，相当于宽带网络MOD。
功能：处理逻辑电路的发射基带信息(TXI-P;TXI-N;TXQ-P;TXQ-N)发射中频与本振信号调制。
2)发射压控振荡器(TX-VCO)：
结构：发射压控振荡器是由电压控制输出频率的电容三点式振荡电路;在生产制造时集成为一小电路板上，引出五个脚：供电脚、接地脚、输出脚、控制脚、900M/1800M频段切换脚。当有适当的工作电压时，振荡产生相应的频率信号。
功能：将中频内调制器调制的发射中频信号转换为基站可接收的890M-915M(GSM)频率信号。
原理：
众所周知，基站只能接收890M-915M(GSM)中频调制器调制的中频信号(如三星发射的中频信号135)M)基站不能接收，所以要用TX-VCO将发射中频信号的频率改为890M-915M(GSM)频率信号。
发射时，电源部分发出3VTX电压使TX-VCO工作，产生890M-915M(GSM)频率信号分为两条路：a)、取样送回中频，与本振动信号混合产生与发射中频相等的发射鉴定信号，送入鉴定器与发射中频进行比较；如果TX-VCO振荡频率不符合手机的工作信道，则鉴相器会产生1-4V控制跳变电压(带交流发射信息的直流电压)TX-VCO内部变容二极管的电容达到调节频率准确性的目的。b)、放大后，由天线向电磁波辐射输入功放。
从上面看：由TX-VCO产生频率到取样送回中频，然后产生电压控制TX-VCO工作；正好形成一个闭环，控制频率相位，所以这个电路也叫发射锁相环电路。
三、功率放大器(功放)：
结构:目前手机功放为双频功放(900M功放和1800M功率放大器集成)，分为黑胶功率放大器和铁壳功率放大器；不同类型的功率放大器不能交换。
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。
值得注意的是，功率放大是发射频率信号的振幅值，不能放大他的频率。
功率放大器的工作条件：
a)、工作电压(VCC)：电池直接提供手机功放供电(3).6V)。
b)、接地端(GND)：使电流形成电路。
c)、双频功换信号(BANDSEL)：9000控制功M或工作于1800M。
d)、功率控制信号(PAC)：控制放大量功放(工作电流)。
e)、输入信号(IN);输出信号(OUT)。
四、发射互感器：
结构:两个线径等于匝数的线圈相互靠近，由互感原理组成。
功能：将功率放大器发射功率电流取样送入功率控制。
原理：当功率放大器发射的功率电流通过发射互感器时，在第二级感应与功率电流相同大小的电流，并在检测（高频整流）后送入功率控制。
5)、功率等级信号：
所谓功率等级，就是工程师在手机编程时将接收信号分为八个等级，每个接收等级对应一级发射功率(如下表所示)，CPU根据连接到的信号强度，判断手机与基站的距离，发送适当的发射等级信号，以确定放大功率放大器（即接收强时发射弱）。
附功率等级表：
6)，功率控制器(功控)：
结构：为一个运算比较放大器。
作用：把发射功率电流取样信号和功率等级信号进行比较，得到一个合适电压信号去控制功放的放大量。
原理：当发射时功率电流经过发射互感器时，在其次级感生的电流，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一个电压信号去控制功放的放大量，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)。
(3)、发射信号流程。
当发射时，逻辑电路处理过的发射基带信息(TXI-P;TXI-N;TXQ-P;TXQ-N)，送入中频内部的发射调制器，与本振信号调制成发射中频。而中频信号基站不能接收的，要用TX-VCO把发射中频信号频率上升为890M-915M(GSM)的频率信号基站才能接收。当TX-VCO工作后，产生890M-915M(GSM)的频率信号分两路走：
a)、一路取样送回中频内部，与本振信号混频产生一个与发射中频相等的发射鉴频信号，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的工作信道，则鉴相器会产生一个1-4V跳变电压去控制TX-VCO内部变容二极管的电容量，达到调整频率目的。
b)、二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，在其次级感生的电流，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一个电压信号去控制功放的放大量，使功放工作电流适中，既省电又能长功放使用寿命。
3、本振电路的结构和工作原理：(本机振荡电路、锁相环电路、频率合成电路)
该电路产生四段不带任何信息的本振频率信号(GSM-RX;GSM-TX;DCS-RX;DCS-TX);送入中频内部，接收时对接收信号进行解调;发射时对发射基带信息进行调制和发射鉴相。
该电路掌握重点：
(1)、电路结构。
(2)、各元件的功能与作用。
(3)、本振电路工作原理。
电路分析：
(1)、电路结构。手机本振电路有四种电路结构：
a)、由频率合成集成块、接收压控振荡器(RX-VCO)、13M基准时钟、预设频率参考数据(SYN-DAT;SYN-CLK;SYN-RST;SIN-EN)，组成(早期手机多用;如下图)。
b)、把频率合成集成块集成在中频内部，结合外接RX-VCO组成(中期机、诺基亚机多用;(如下图)
c)、把频率合成集成块、接收压控振荡器(RX-VCO)集成一体，称本振集成块或本振舐IC(中期机、三星机多用;如下图)。
d)、把频率合成集成块、接收压控振荡器(RX-VCO)集成在中频内部(新型机、杂牌机多用;如下图)。
值得注意：无论采用何种结构模式，只是产生的频率不同;其工作原理，产生的频率信号的走向和作用都一样的。
(2)、各元件的功能与作用。
a)、接收压控振荡器(RX-VCO)：
与TX-VCO的结构和工作原理一样;与TX-VCO不同的是：TX-VCO产生两个频率段，只参与发射;而RX-VCO产生四个频率段，既参与接收又参与发射;两个VCO不能互换。
b)、频率合成集成块：
为一个比较运算放大器;把RX-VCO产生频率取样信号、预设频率参考数据在内部进行比较，并以13M基准时钟为参考，产生1-4V跳变电压(纯直流电压)去控制RX-VCO振荡出准确本振频率目的。
c)、预设频率参考数据：
即工程师在设计手机时，根据手机在不同信道(GSM手机为124个)上工作时所需要的本振频率标准预先设定好，列成数据表;并寄存在字库内。即CPU送出的频合时钟(SYN-CLK);频合数据(SYN-DAT);频合复位(SYN-RST);频合启动(SIN-EN)。
(3)、本振电路工作原理。
手机正常开机后，电源部分送出频合电源使本振电路工作，此时RX-VCO振荡出本振频率信号分两路走：
1)、把本振频率取样送入频率合成集成块内，与预设频率参考数据在内部进行比较;并以13M基准时钟为参考，产生1-4V跳变电压，去控制RX-VCO内部变容二极管的电容量，调整输出频率，使RX-VCO振荡出符合手机工作信道所需的本振频率(俗称微调)。
2)、本振频率送入中频内部，经分频后又分三路：
a)、接收时本振频率送入接收解调器对接收信号进行解调(即本振频率与接收频率这两个大小相等，相位相反频率信号进行搬移和抵消;剩余对方送来的信息)。
b)、发射时本振频率送入发射调制器，对逻辑电路送来的发射基带信息(TXI-P;TXI-N;TXQ-P;TXQ-N)，调制发射中频(即把发射信息叠加在本振频率上)。
C)、发射时，把TX-VCO产生频率取样送回中频内部，与本振频率混频，产生一个与发射中频频率相等的发射鉴频信号。
900M/1800M本振频率转换由CPU送出双频功换信号(BANDSEL)来控制(俗称粗调)。
从上看出：由RX-VCO产生频率到取送入频率合成集成块内部，再产生电压去控制RX-VCO工作;刚好形成一个闭合环路，且是控制频率相位的，因此该电路也称锁相环电路。、
从频合电路工作原理看，本振频率与接收频率要同步(同一工作信道)手机才有信号。CPU如何判定手机工作信道?原来当手机开机后，CPU送出900M/1800M两系统所有工作信道所需的SYN-DAT、SYN-CLK、SYN-RST、SIN-EN令RX-VCO产生所有本振频率，遂一送入中频内部与接收频率进行对接，直到逻辑电路接到基带信息为止。并锁定在该信道上，因此，手机找网是漫长过程。
手机里的射频芯片和基带芯片是什么关系？
目前的手机芯片分为三块，射频收发机(RF transceiver)， 基带调制解调器(baseband modem)以及应用处理器(AP: application processor)。以高通的产品线为例，射频收发机芯片的产品代号为WTR1605，基带调制解调器芯片为MDM9x25系列，应用处理器则是比较熟悉的骁龙系列。
按照高通的产品划分来看，射频收发机芯片负责无线通信，应用处理器就是传统意义的CPU和GPU，基带调制解调器芯片负责对无线通信的收发信号进行数字信号处理，在整个系统中的位置介于前两者之间。
高通的RF360解决方案，个人认为是和基带芯片有关的。从公开的资料来看，RF360里面用到了功率放大器(PA， power amplifier)的包络追踪(envelope tracking)技术，这个需要根据要发射的数据实时调整PA的供电电压，一般来说通过基带和射频的协同可以获得更好的效果。
基带信号现在都是数字的了，所以用DSP处理，前端是模拟的高频modulated的RF信号，后端是DSP芯片，中间是AD/DA，调制解调器放在基带芯片里(见下图)。
那么射频芯片和基带芯片是什么关系？基带芯片是否就是调制解调器？射频芯片和基带芯片是不是一个前端一个后端？
先讲一下历史，射频(Radio Frenquency)和基带(Base Band)皆来自英文直译。其中射频最早的应用就是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最经典的应用。基带则是band中心点在0Hz的信号，所以基带就是最基础的信号。有人也把基带叫做“未调制信号”，曾经这个概念是对的，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)。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的，频谱中心点在0Hz的信号。而且没有明确的概念表明基带必须是模拟或者数字的，这完全看具体的实现机制。
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，以及一些信令处理。而射频芯片，则可看做是最简单的基带调制信号的上变频和下变频。
总结一下，所谓调制，就是把需要传输的信号，通过一定的规则调制到载波上面让后通过无线收发器(RF Transceiver)发送出去的工程，解调就是相反的过程。
DSP如果涉及通信，在这里指的究竟是什么？DSP和基带芯片、射频芯片是什么关系？它们的工作流程是怎样的？
简言之，DSP芯片和射频芯片、基带芯片无关。DSP芯片是一个有强大数字处理能力的专用处理器，用于语音信号处理、信道编解码、图像处理等方面，基带芯片或射频芯片内部可内置一至多个DSP，但它是用于大量数据计算的，因而DSP可在芯片内部做成硬核(hardcore)，但这样做灵活性欠佳。
来源：百度文库，知乎https://www.zhihu.com/question/25579096
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