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1、移动通信原理与设备维修,第三篇 手机电路结构与信号检测,本篇导入,手机是数字通信技术、单片机控制技术、贴片安装技术、元器件材料与工艺、多层控制电路板和柔性电路板等综合技术的产物。通过对手机的电路结构、功能电路和电路板分布等方面的了解和识别，能用仪器对手机的主要信号进行测试，有利于对手机的故障进行准确地判断、定位和简单维修。,项目描述掌握良好的理论基础是维修之本。手机维修的理论基础包括电路结构、单元电路、识图和理论分析能力等。其中，掌握基本电路结构是首要的，通过基本电路结构可以帮助维修人员建立一个全局观。在实际工作中，许多维修分析方法都是来自对电路结构图的了解。电路图是人们为了研究手机的需要，用
2、约定的符号绘制的一种表示手机电路结构的图形。通过手机电路图可以分析和了解实际电路的情况。本项目主要介绍手机的主要电路方框图及识图方法。若能熟练地掌握手机的基本电路结构，有助于快速定位故障。,项目分解任务一 认识手机元件分布图和电路板实物图 任务二 认识传统GSM手机整机电路方框图 任务三 认识智能手机整机电路方框图 任务四 认识手机射频电路方框图 任务五 认识手机逻辑音频电路方框图 任务六 认识手机接口电路方框图 任务七 认识频率合成器电路方框图 任务八 认识手机电源及开机方框图,项目一 认识手机基本电路结构,1,项目二 使用仪器检测手机的基本信号,2,第一篇 手机与移动通信系统,项目一 认识
3、手机基本电路结构,任务1 认识手机元件分布图和电路板实物图,（一）识读手机元件分布图 元件分布图又称为装配图或印刷板电路图。,图3-1-1 摩托罗拉A1008手机元件分布图图,CPU,项目一 认识手机基本电路结构,（二）识读手机电路板实物图,任务2 认识传统GSM手机整机电路方框图,（二）理解各部分的功能1射频部分。射频部分主要由天线开关电路、接收电路、发射电路和频率合成器组成。接收射频电路将天线接收到的935MHz960MHz（GSM频段）或1805MHz1880MHz（DCS频段）的射频信号处理后变为67.707KHz的接收I/Q基带信号，再送逻辑音频电路，完成接收信号的下变频处理。发射时
4、，射频部分将逻辑音频电路送来的67.707KHz发射I/Q基带信号经处理后变为890MHz915MHz(GSM频段)或1710MHz1785MHz（DCS频段）的发射信号，经功率放大后从天线发射出去，完成对发射基带信号的上变频处理。2音频处理部分。接收时，将射频电路送来的I/Q基带信号进行一系列数字化处理后，从听筒输出人耳听到的声音。发射时，将话筒输入的话音信号经过一系列数字化处理后，转换成发射的I/Q信号并送到射频电路中。3频率合成器。为接收和发射电路提供必要的各种频率信号。4逻辑控制部分。作用是执行程序，CPU是逻辑控制的核心元件，存储器则用来存储各种程序和数据。主要控制射频收发信号电路的
5、工作时隙，对锁相环编程，控制基带信号的数字化处理，提供SIM接口，执行鉴权入网，处理键盘信号，控制显示屏与外围设备的通信等。5供电部分。提供整机所用的电源，用来保障手机正常工作。6接口界面部分。用户和手机沟通的桥梁，它输出各种信息给用户，如话音、振铃、屏显、背光灯、相机、蓝牙等，同时用户通过听筒、摄像头和键盘输入信息给手机。,项目一 认识手机基本电路结构,供电部分，主要包括电源IC及外围电路,音频处理、逻辑控制部分，主要包括CPU（本手机的CPU集成了音频处理电路）、存储器，数字信号处理器等芯片及外围元件,频率合成器，主要包括时钟晶体振荡电路,射频部分，主要包括射频IC、天线接收部分、功放、滤
6、波电路等,动手操作（1）实训要求1)以小组为单位，确定成员分工。2)教师提供传统GSM手机的主板及元件分布图，指导学生查找该手机的四大组成部分，并对各部件的元器件、功能进行归类。（2）实训记录根据实训内容，完成表3-1-1。表3-1-1 GSM手机部件组成表手机电路组成归类功能射频部分逻辑/音频部分供电部分界面接口部分,任务3 认识智能手机整机电路方框图,图3-1-5智能手机方框图,任务3 认识智能手机整机电路方框图一任务目标1认识智能手机整机电路方框图。2理解各部分的功能。二任务实施（一）了解智能手机智能手机（Smartphone)，是指像个人电脑一样，具有独立的操作系统，用户可以自行安装第
7、三方服务商提供的软件、游戏等程序，通过此类程序来不断对手机的功能进行扩充，并可以通过移动通信网络来实现无线网络接入的这样一类手机的总称。智能手机因安装了相应开放式的操作系统和可以安装第三方软件，所以比传统的手机具有更强的综合性处理能力和更丰富的功能。智能手机常用的操作系统有：Symbian、Windows Mobile、Windows phone、iOS、Linux（含Android）。而传统手机都使用生产厂商自行开发的封闭式操作系统，所能实现的功能非常有限，不具备智能手机的扩展性。智能手机的特点：1.具备无线接入互联网的能力，即需要支持GSM网络下的GPRS或者CDMA网络的CDMA 1X或
8、3G（wcdma、cdma-evdo、TD-scdma）网络，甚至4G（HSPA+、FDD-LTE、TDD-LTE）。2.具有PDA的功能，包括PIM（个人信息管理），日程记事，任务安排，多媒体应用，浏览网页。3.具有开放性的操作系统，可以安装更多的应用程序，使智能手机的功能可以得到无限扩展。4.人性化，可以根据个人需要扩展机器功能。5.功能强大，扩展性能强，第三方软件支持多。,任务4 认识手机射频电路方框图,任务4 认识手机射频电路方框图,（二）理解手机射频电路工作原理1接收部分工作原理手机接收部分工作流程如下。（1）从天线接收下来的射频信号经天线切换开关输出送到接收射频滤波器进行滤波，该滤
9、波器有两个通道，即GSM通道和DCS通道。（2）滤波后的信号 低噪声放大器放大 射频滤波器滤波 射频信号处理器 与本振输出的本振信号进行混频 输出中频信号 中频滤波器滤波 射频信号处理器（3）第二本振信号 射频信号处理器 分频器分频 对中频信号进行I/Q解调 得到RXIN、RXIP、RXQN和RXQP四路接收基带信号 射频接口电路。,任务4 认识手机射频电路方框图,2发射部分工作原理手机发射部分工作流程如下。（1）由逻辑电路处理形成的发射基带信号（TXI/Q）TXIN、TXIP、TXQN和TXQP,这四路调制信号从射频接口进入射频信号处理器。（2）第二本振信号 射频信号处理器 四分频后的信号
10、对发射基带信号进行调制 发射中频信号。（3）发射VCO产生GSM 890MHz915MHz或DCS 1710MHzl785MHz的发射载频信号，一路送入功放进行放大，另一路送回射频信号处理器。（4）锁相环控制电压信号从而控制发射频率：送回射频信号处理器的发射载频信号 与一本振信号进行发射混频 混频输出的信号 与发射中频信号在鉴频器中进行鉴相比较 得到控制电压信号 控制发射VCO的振荡频率。（5）功放将发射载频信号放大后经天线开关输出到天线发射。功放受CPU控制，根据接收系统的不同而相应变化。市面上手机的接收和发射信号的处理过程都是大同小异，完成的功能也与上面的这种手机基本一样。,任务4 认识手
11、机射频电路方框图,（三）理解混频器工作原理接收机从天线接收到的信号是微弱的，但直接进行放大，将会出现灵敏度低、选择性差、高低频端信号增益不均匀等问题。为了克服这种困难，接收机采用超外差技术，即利用混频器加以变频。振荡器（VCO）fbfi低噪声放大器中频放大器（a）混频器符号（b）混频器在接收机的位置图3-1-7 混频器fi-fbfofbfi混频器由非线性器件（二极管、三极管、场效应管）构成，从图3-1-7（a）,任务4 认识手机射频电路方框图,任务4 认识手机射频电路方框图,四）综合实训1、任务示例（1）查找射频电路的主要元器件如图3-1-8 所示为NOKIA8210手机PCB中的射频电路的主
12、要元器件。天线开关射频滤波器GSM高放管DCS高放管射频滤滤波器互感耦合器射频信号处理器功放前置放大管DCS发射滤波器GSM发射滤波器本振VCO图3-1-8 NOKIA8210手机PCB中的射频主要元器件,任务4 认识手机射频电路方框图,图3-1-9 N97手机电路图上的I/Q信号示意图,任务4 认识手机射频电路方框图,图3-1-10 NOKIA手机的接收信号流程图,任务4 认识手机射频电路方框图,图3-1-11 NOKIA手机的发射信号流程图,任务5 认识手机逻辑音频电路方框图,图3-1-12 手机音频电路方框图,图3-1-13 手机逻辑电路方框图,1手机CPU的控制功能（1）由射频部分送来
13、的RXQN、RXQP、RXIN和RXIP四路信号分别进入射频接口，转化成数字信号送给CPU进行处理，又将数字语音信号转为模拟语音信号，再次送到音频接口放大，使耳机发出声音。（2）由麦克风送来的模拟语音信号首先输入音频接口进行A/D转换成数字语音信号，送往CPU进行编码，再送到射频接口电路，分解出TXQN、TXQP、TXIN和TXIP四路信号送往射频电路。（3）对收、发射频的的双工通信的控制。CPU输出发射启动TX-ON信号和接收启动RX-ON信号，这些信号控制接收与发射的射频RF部分，实现收、发通道之间切换的双工通信。（4）振动信号、振铃信号分别来自CPU，CPU在不同的状态输出不同的控制信号
14、控制它们的工作。（5）对整机的供电系统的控制。手机在电源芯片工作正常和CPU自检工作正常后，CPU送出维持信号给电源芯片，维持开机。（6）对SIM卡的控制与信息交换。CPU通过SIM-DATA(数据)、SIM-CLK（时钟）、SIM-RST(复位)及VCC电源等信号及供电给SIM卡，使SIM卡和CPU进行信息交换。（7）对频率合成器的控制。CPU通过频率合成器的数据SYN-DATA、时钟SYN-CLK和启动SYN-EN信号的控制，使频率合成器输出的频率信号按需要进行切换，实现信道越区切换的目的。（8）CPU得到供电、时钟、复位三大条件后，启动存储器调出初始化程序进行自检。自检成功后，将从字库内
15、调出开机程序，软件运行正常，CPU将会输出开机维持信号给电源集成电路，使其持续不断产生供电，开机完成。（9）对液晶显示器LCD的控制。CPU通过数据LCD-DATA、启动LCD-EN、供电LCD-VCC等信号，使LCD正常显示工作。（10）对按键KEY的控制。CPU通过列线COL、行线ROW组成的矩阵对各个按键实施控制及信息搜索。（11）对背景灯LED的控制。CPU发出LED启动信号，控制开关管使LED发光。,2存储器存储器分为程序存储器和数据存储器。程序存储器包括Flash ROM(即闪存，又称字库或版本)和EEPROM（电可擦写可编程只读存储器，又称码片）；数据存储器即SRAM（静态随机存
16、储器，又称暂存器）。程序存储器存放手机的基本程序和各种功能程序，即存储手机出厂设置的整机运行系统软件控制指令（如开机和关机程序、LCD字符调出程序、系统网络通信控制程序、监控程序等），也存放中文字库和固定参数等大容量数据。手机在工作时，只能读取其中的资料。EEPROM的容量较小，存储手机的资料有：手机的机身码（IMEI码）；检测程序，如电池检测、显示电压检测等；各种表格，如功能控制（APC）、数模转换（DAC）、自动增益控制（AGC）、自动频率控制（AFC）等；一些可以修改的系统参数，其数据会通过本机工作运行时自动更新；一些可以让用户通过本机键盘、手机菜单进行修改的数据，如电话号码簿、锁机码、
17、用户设定值等用户个人信息。手机在工作时，不仅能读取其中的数据资料，还能往存储器写入资料。作为数据缓冲的数据存储器，其内部存放手机当前运行程序时产生的中间数据，为数据和信息在传输过程中提供一个暂时存放的空间。如果手机关机，则数据存储器的内容将全部消失。但程序存储器内的资料能长期存放，即使断电也不会丢失。随着手机功能的不断增强，需要运行的软件容量也越来越大，因而数据存储器的容量也要求越来越大。,任务6 认识手机接口电路方框图,一任务目标1认识手机接口电路方框图。2认识接口电路功能和分类。二任务实施（一）认识手机接口电路方框图手机各部分电路和各部件，都受控于CPU，只有接到CPU的启动控制信号才有动
18、作。处于CPU与这些电路、部件之间的电路叫输入（IN）、输出（OUT）系统，简称I/O接口。其基本功能如下：1参与数据的传输操作，选择输入、输出部件。2参与控制完成选定的I/O部件与CPU及其它部件在工作速度上达到匹配。手机的输入/输出接口按照电路功能分类，包括模拟接口、数字接口以及人机接口3类。（1）模拟接口包括A/D、D/A变换等。（2）数字接口主要包括数字终端适配器（即尾插）、红外线接口、蓝牙接口和摄像头接口等。（3）人机接口包括键盘输入、翻盖功能开关输入、送话器输入、液晶显示屏（LCD）输出、受话器输出、振铃输出、手机状态指示灯输出等，它是用户与手机沟通的桥梁。逻辑/音频及输入/输出接
19、口部分的电路由众多元器件和专用集成电路构成。其实，手机就是一部单片机控制下的收/发信机。具体如图3-1-15所示。,图3-1-15 手机接口电路,任务7 认识频率合成器电路方框图,一任务目标理解频率合成器电路方框图及工作原理、功能。二任务实施（一）认识频率合成器方框图频率合成器电路方框图组成如图3-1-17所示。,（二）理解频率合成器工作原理及功能1、工作原理鉴相器是一个相位比较器，它对输入的13MHz基准时钟信号与压控振荡器输出的振荡信号经分频后进行相位比较，产生误差信号（该误差信号反映了VCO输出振荡信号的相位变化）。该误差信号作为一种控制信号，经低通滤波器滤掉高频成分后，控制压控振荡器的
20、振荡频率，保持频率合成电路输出振荡信号的稳定和准确。来自CPU的三路控制信号（SYN-EN、SYN-CLK、SYN-DATA）通过对分频器的控制,使频率合成电路输出相应的频率信号。为了提高鉴相器的控制精确度，鉴相器输入的两个信号频率应当低一些。,2功能频率合成电路为接收通路的混频电路和发射通路的调制电路提供接收本振频率和发射载频频率。一部手机一般需要两个振荡频率，即接收本振频率和发射载频频率。有的手机需要4个振荡频率，分别提供给接收第一、第二混频电路和发射第一、第二调制电路。具体功能如下：（1）产生多个频率信号。（2）在CPU发出的数据DATA、时钟CLK、启动EN三路信号的控制下，频率合成器
21、产生多个频率信号并且频率信号的规律是每隔200kHz出现一个频率，当手机越区时可以自动更新频率。（3）手机实现“自动改频”，即在GSM 900频段的125个频率点切换；在DCS 1800频段的375个频率点切换。,任务8 认识手机电源及开机方框图,一任务目标1掌握手机电源电路组成。2掌握手机开机电路方框图。3掌握手机正常开机的三大条件。二任务实施（一）认识手机电源,1电池供电电路 手机电池的类型和连接电路多种多样，电池电源通常用VBATT、VBAT、BATT、BATT+表示，也有用VB、B+来表示的。摩托罗拉手机可以通过电池或外接电源供电，其中电池供电用BATT+表示，外接电源用EXT-B+表
22、示，经过外接电源和电池供电转换后的电压一般用B+表示。如果手机电池接触不良，也可能开不了机。各类型手机的电池电压一般在3V5V之间。2开机信号电路手机的开机方式有高电平和低电平开机两种方式。如图3-1-19和图3-1-20所示。,当开关键被按下时，开机触发端接到电池电源，是高电平启动电源电路开机；当开关键被按下时，开机触发线路接地，是低电平启动电源电路开机。爱立信手机基本都是高电平触发开机；摩托罗拉、诺基亚及其他多数手机都是低电平触发开机。开机信号常用 ONOFF或PWR-SW、PWRON、POWKEY等表示。,3升压电路 手机的电池电压较低，而有些电路则需要较高的工作电压，另外，电池电压随着
23、用电时间的延长会逐渐降低，为了供给手机各电路稳定的、且符合要求的电压，手机的电源电路常采用升压电路。4组电压输出电路电池电源经手机电源电路的转换，会产生不同的供电电压，供给手机的不同电路使用，这些电压统称为组电压。组电压输出前，要经过组电压输出滤波电路处理。组电压输出分为非受控和受控电压输出。（1）非受控电压即按下开机键就有输出，这部分电压大部分供给逻辑电路、基准时钟电路，以使逻辑电路具备工作条件(即供电、复位、时钟)，并输出开机维持信号。非受控电压一般是稳定的直流电压，用万用表可以测量，电压值就是标称值。（2）受控电压大部分供给手机射频电路中的压控振荡器、功放、发射VCO等电路。手机要输出受
24、控电压主要有两个原因：一是这个电压在不需要的时候不能出现，确保手机工作有序；二是为了省电，使部分电压不需要时不输出。受控电压一般受CPU输出的RXON、TXON等信号控制。由于RXON、TXON信号为脉冲信号，因此，输出的电压也为脉冲电压，需用示波器测量，用万用表测量要小于标称值。,（二）认识手机开机过程手机开机基本电路如图3-1-21所示。,项目二 使用仪器检测手机的基本信号,项目描述 学会使用数字示波器和直流稳压电源，用直流稳压电源给手机加电，测试手机的工作电流，定位手机故障所在。熟悉手机开机电源、时钟、复位、开机维持等信号波形，并熟练使用示波器等仪器检测各部分电路。项目分解任务一 学会使
25、用数字示波器 任务二 学会使用直流稳压电源 任务三 学会检测手机的工作电流 任务四 学会检测手机的基本信号,任务1 学会使用数字示波器一任务目标1熟悉数字示波器面板。2熟练使用数字示波器测波形。二任务实施（一）认识示波器的面板GOS-1022数字示波器面板如图3-2-1所示。,图3-2-1 GOS-1022示波器,任务2 学会使用直流稳压电源一任务目标1熟悉直流稳压电源面板。2熟练使用直流稳压电源维修手机。二任务实施在手机维修工作中，直流稳压电源是必不可缺的维修设备之一。当拆下手机电池时，就只能靠直流稳压电源来代替电池为手机供电；它面板上的电流表还可以方便地观察手机的工作电流，为快速判断手机的
26、故障提供便利。认识直流稳压电源的面板如图3-2-3所示为直流稳压电源的功能面板图。使用直流稳压电压之前应先熟悉其面板功能。,电压调节旋钮,图3-2-4 接上电源接口线,图3-2-5用稳压电源给手机加电示意图,任务3 学会检测手机的电流一任务目标了解和检测手机的开机电流、待机电流和工作电流二任务实施手机的基本状态分为开机状态、待机状态和工作状态3种，手机在不同的工作状态下工作电流不一样。一般在正常情况下，手机开机电流约为200mA，待机电流约为30 mA，发射电流约为300 mA，这些数值根据手机型号的不同略有偏差。手机的工作电流可以通过用直流稳压电源给手机供电来测得。有经验的维修人员根据稳压电
27、源上电流表的指针数值及变化情况不仅可以测出手机的工作电流，判断出手机的工作状态是否正常，还可以判断手机的故障部位。根据直流稳压电源上电流表的指针数值及变化情况来判断手机故障部位的方法，称为电流法。如果掌握了借用电流法来判断手机故障会使维修者事半功倍。（一）分析手机正常开机的电流变化情况通过前面的手机开机过程分析，可知引起手机不开机的故障与下列电路或条件有关：（1）电池供电回路；（2）开机线，包括开机键、开机电阻，电源芯片开机触发端等；（3）电源电路，包括电源芯片及给其它电路的供电通路；（4）13MHz系统时钟振荡电路；（5）逻辑电路，包括CPU、字库、码片等；（6）软件。当电源芯片还未工作时，
28、手机内部无电路回路，所以电流为0mA；按下开机键时，所有背景灯首先点亮，电流上升到50mA左右，说明电源、时钟已经开始工作；当电流上升到100 mA左右时，CPU开始自检、运行开机程序。若CPU和软件正常则电流上升到200mA左右，手机开机了，进入待机状态。由于背景灯还在亮所以电流回到150mA左右，然后背景灯熄灭，电流回到30mA左右，电流表指针来回摆动开始稳定待机。若能观察到上述电流变化，则说明手机开机正常。手机开机过程电流表的指示情况如图3-2-6所示,图3-2-6 手机开机过程电流表的指示情况,一任务目标1了解信号的基本测试方法。2熟练使用仪器检测手机基本信号波形。二任务实施（一）了解
29、信号的基本测试方法手机是传输信号和处理信号的通信设备，在手机维修中，为准确判断故障部位不可避免地要对手机的各种信号进行检测，如供电电压、时钟、数据、控制、射频等信号。当然测试前首先要对被测试信号有足够的了解，否则再高级的设备也很难测到这些信号。手机中关键的电压和测试点很多，测试的设备主要有万用表、示波器、频谱分析仪等。本任务以最基本、最常见的信号为例来学习手机基本信号的检测方法。,（一）了解信号的基本测试方法手机是传输信号和处理信号的通信设备，在手机维修中，为准确判断故障部位不可避免地要对手机的各种信号进行检测，如供电电压、时钟、数据、控制、射频等信号。当然测试前首先要对被测试信号有足够的了解
30、，否则再高级的设备也很难测到这些信号。手机中关键的电压和测试点很多，测试的设备主要有万用表、示波器、频谱分析仪等。本任务以最基本、最常见的信号为例来学习手机基本信号的检测方法。1供电电压在维修手机不开机、不入网、不识卡、不显示等故障时，有时需要测试相关电路的供电电压是否正常，以确定故障的部位。这些供电电压有些是稳定的直流电压，而有些为脉冲电压。一般来说直流电压既可用万用表，也可示波器来测试。这种电压比较容易测，只要测得的电压值与电路图上的标称电压值相当，即可判断此电路供电正常；而脉冲式电压必须用示波器测试，而不能用万用表测试。2、其它信号手机中的很多关键点信号，用万用表测试很难确定信号是否正常
31、，必须借助示波器，才能把信号波形及变化过程直观地显示出来。一般用示波器测试的信号列举如下：（1）时钟信号：休眠时钟信号、主时钟信号等。（2）控制信号：接收使能信号、发射使能信号、频段切换信号、自动增益控制信号等。（3）数据信号：I/Q信号、VCO信号、中频信号等。（4）复位信号最好用示波器测试，一路测逻辑供电，一路测复位。通过实测波形与图纸上的标准波形比较，可以判断对应电路是否正常。,（二）综合实训1、任务示例（1）供电电压检测手机的电压信号有很多，如外接电源供电电压、射频电路供电电压、逻辑电路供电电压、卡电压、显示电压等。若是非受控的直流电压，直接在手机板上找到测试点，用万用表或示波器测试。
32、若是受控电压应启动相关电路后再测，若是脉冲电压须用示波器测。如图3-2-7所示为SIM卡供电测试波形。图3-2-7 SIM卡供电波形图,1）13MHz时钟信号手机基准时钟振荡电路产生的13MHz时钟，一是为手机逻辑电路提供工作必要条件，另外为频率合成电路提供基准时钟。当无13MHz基准时钟时，手机将不开机，13 MHz基准时钟偏离正常值，手机将不能入网。因此，维修时测试该信号十分重要。用示波器在13MHz输出端或相关元件上测13MHz。13MHz基准时钟波形为正弦波，如图3-2-8所示。77ns3.2V图3-2-8 13MHz时钟信号波形图,图3-2-8 13MHz时钟信号波形图,2）32.7
33、68KHz实时时钟信号手机的实时时钟信号32.768KHz也可用示波器测试，波形有些为正弦波，有些为方波。如图3-2-9所示。3.2V214us图3-2-9 37.768KHz实时时钟信号示意图,（3）I/Q基带信号检测结合相关资料，在手机PCB中找到接收I/Q、发射I/Q的测试点，并用示波器测出I/Q信号。手机在待机、发射等不同状态下的I/Q信号会有所不同。如图3-2-10 所示为常见的I/信号波形。建议用扫频仪或数字示波器测试。,项目三 了解手机的新功能模块,项目描述随着手机行业的发展，手机的功能越来越强大、越来越人性化，具备了蓝牙、照相机、FM、GPS、WiFi、NFC（手机钱包）、CM
34、MB（手机电视）等新功能。手机的新功能电路大都采用模块化电路设计，外围元件比较少。了解手机的新功能模块，对处理这类故障很有用处。项目分解任务一 了解手机FM、蓝牙和照相机电路 任务二 了解手机GPS和WiFi技术 任务三 了解NFC（手机钱包）和CMMB（手机电视）,任务1 了解手机FM、蓝牙和照相机电路一任务目标 1.了解FM电路工作原理1了解蓝牙功能和电路工作原理2.了解照相机电路工作原理。2会使用手机的FM、蓝牙和照相功能。二任务实施（一）认识FM电路如今的手机大都内置了调频收音机（FM）功能，手机的FM电路大体可以用图3-3-1表示。,图3-3-1 FM电路方框图,（二）认识蓝牙电路蓝
35、牙（Bluetooth），是一种支持设备短距离的无线通信技术。它的传输距离一般为10m左右，无需电缆线，能在包括手机、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等多种信息电子产品间进行无线信息传递。既支持点到点通信，也支持点到多点通信（可和7台设备通信）。蓝牙的工作频段为2.4 GHz，数据速率为1Mbit/s，是普通电话的13倍，可传数据和语音信号。手机中的蓝牙通信电路都是全集成的蓝牙通信模组。蓝牙通信的射频电路、基带电路都被集成在蓝牙通信模块内。具体如图3-3-2所示。,手机中的照相机电路分为照相机电路和照相机接口电路两部分。照相机电路通常与图像传感器制作在一起，做成照相机模块。照相机模块通过
36、照相机接口电路连接到手机的基带系统，一般有三种连接方式。1照相机模块连接到一个专门的照相机图像处理器，图像数据经图像处理器传输到基带芯片，基带系统经照相机图像处理器来控制照相机模块的工作，如图3-3-3（a）所示；2手机的照相机模块连接到相机图像处理器，而LCD模块既连接到基带芯片的LCD接口，又同时连接到图像处理器的LCD接口，如图3-3-3（b）所示；3手机的照相机模块直接连接到基带芯片的照相机接口，而LCD模块则连接到基带芯片的LCD接口，如图3-3-3（c）所示。,任务2 了解手机GPS和WiFi技术一任务目标1了解GPS系统。2了解WiFi技术。3会使用手机GPS和WiFi功能。二任
37、务实施（一）认识GPS 系统1GPS简介GPS，简称全球卫星定位系统，由美国政府于1970年开始进行研制并于1994年全面建成，使用者只需拥有GPS接收机即可使用该服务，无需另外付费，现在民用GPS可以达到十米左右的定位精度。GPS系统主要由空间星座部分、地面监控部分和用户设备部分组成。空间星座部分包括太空中的24颗GPS卫星。该系统最少只需其中3颗卫星，就能迅速确定用户端在地球上所处的位置及海拔高度；所能联接到的卫星数越多，解码出来的位置就越精确。地面监控部分包括地面上的1个主控站、3个数据注入站和5个监测站。用户设备部分指用户端的GPS接收机，主要作用是从GPS卫星收到信号并利用传来的信息
38、计算用户的三维位置及时间。示意图如图3-3-4所示,2AGPSAGPS，辅助全球卫星定位系统，是一种在一定辅助配合下进行GPS定位的运行方式。它可以利用手机基站的信号，配合传统GPS卫星信号，让定位的速度更快。与普通的GPS不同，AGPS在系统中还有一个辅助服务器。在AGPS网络中，接收器可通过与辅助服务器的通信而获得定位辅助。在蜂窝移动通信系统中，AGPS 系统通过手机定位服务器作为辅助服务器来协助GPS接收器（通常是手机）完成测距和定位服务。,3GPS手机GPS导航手机就是卫星导航手机，它能够找到在地图中所在的位置和要去的位置，并且能够选择最佳路线，在行进过程中提示左转还是右转。现在市面上
39、的导航手机分为两类，一类是真正的通过太空中的卫星进行GPS导航，误差35米，如天将军导航手机等；另一类是通过基站和网络进行粗略的导航的，即AGPS，这种导航没有第一类精确，一般定位误差为100米，如诺基亚5233手机等。,GPS手机由GPS模块、导航软件、GSM通信模块组成。（1）GPS模块完成对GPS卫星的搜索跟踪和定位速度等数据采集工作。（2）导航软件地图功能将GPS模块得到位置信息，不停地刷新电子地图，使位置在地图上不停地更新。导航软件路径引导计算功能，规划出一条到达目的地的行走路线，并一路引导向前走。（3）GSM通信模块完成手机的通信功能，并可根据手机功能对采集来的GPS数据进行处理并
40、上传指定网站。手机GPS的导航性能取决于相关软件、硬件（特别是处理器的运算速度）等多个方面。在采购GPS导航手机时要注意选用屏幕大、带有电子狗功能、地图能够更新、免费的手机。现在的GPS手机中，通常是采用全集成的GPS模块来组建GPS电路，并由该电路进行GPS信号的处理。GPS电路输出数据信号到数字基带。在系统软件和应用软件的支持下，基带系统对GPS数据进行处理，然后通过LCD显示器显示。,GPS故障在硬件方面的检修方法如下：检查GPS模块的工作电源是否正常，若不正常，检查相关的电源电路。检查输入到GPS模块的睡眠时钟、参考时钟是否正常，若不正常，检查射频单元与GPS模块之间的线路，检查输出3
41、2.768KHz时钟的基带处理器电路。检查GPS模块的外围元件是否有损坏。若元件正常，检查GPS模块、数字基带处理器。,（二）认识WiFi技术1.WiFi简介WiFi全称Wireless Fidelity，是一种可以将个人电脑、手持设备（如PDA、手机）等终端以无线方式互相连接的技术。目前WiFi已成为WLAN(无线局域网)技术的代名词。WiFi是一个无线网路通信技术的品牌，由WiFi联盟(Wi-Fi Alliance)所持有。目的是改善基于IEEE 802.11标准的无线网路产品之间的互通性。WiFi是一种帮助用户访问电子邮件、Web和流式媒体的互联网技术。它为用户提供了无线的宽带互联网访问
42、。同时，它也是在家里、办公室或在旅途中上网的快速、便捷的途径。能够访问WiFi 网络的地方被称为热点。WiFi工作在2.4Ghz频段工作，所支持的速度最高达54Mbps。用手机WiFi无线上网不仅速度快，而且不需要额外花费网费。只要家庭、办公室、机场、车站、咖啡店、图书馆等人员较密集的地方设置了“无线接入点”，其电波可以达到距接入点半径数十米至100米的地方，用户只要将支持无线LAN的笔记本电脑或PDA、手机可以在WiFi覆盖区域内，即可高速接入因特网，无需担心速度慢和花费高的问题。,2WiFi与蓝牙比较蓝牙设备之间可以直接通信，蓝牙主要用来连接一些外接设备，或者近距离数据传输。比如蓝牙耳机，
43、手机和掌上电脑传输文件等。WiFi设备之间要通过AP（无线访问节点）才能通信。两者区别就如同对讲机和电话机的区别。相同点：（1）在同一个频段2.4G的产品，所以二者会有一定的干扰；（2）同属于在办公室和家庭中使用的短距离无线技术；（3）都是业界技术标准，只要符合标准的设备就可以互相通信。不同点：（1）距离：蓝牙一般在10米以内，而WiFi的覆盖范围可达90米；（2）技术：蓝牙使用的一般是跳频，而WiFi一般是直接序列扩频；（3）速度：蓝牙低速度，WiFi高速度；（4）目的：蓝牙是为不同的电子设备通信而设计的，而WiFi是为无线局域网而设计的；WiFi还有非常多的特点是蓝牙所不具备的。3WiFi
44、上网设置要想手机实现WiFi功能无线上网，设置的关键点便在手机端，以魅族M8手机在Andaoid系统下的设置为例：,图3-3-5（a）无线和网络菜单,图3-3-5（b）选中“打开Wi-Fi”选项,3-3-5（c）Wi-Fi设置,3-3-5（d）输入密码界面,（1）点手机菜单上的设置图标，进入设置选项点选“无线和网络”，如图3-3-5（a）所示。（2）选中“打开Wi-Fi”选项，如图3-3-5（b）所示。（3）待WiFi打开后，点选“Wi-Fi设置”,如图3-3-5（c）所示。（4）输入密码并按确认，如图3-3-5（d）所示。（5）输入密码确定后点“连接”，在你点选的网络下可以看见密码“已保存”
45、，并且显示“正在获取IP地址”，在几秒钟之后显示“已连接”。,任务3 了解NFC（手机钱包）和CMMB（手机电视）一任务目标1了解手机NFC的特点和基本原理。2了解手机CMMB的特点及设置方法。,二任务实施（一）认识NFC（手机钱包）1.NFC简介NFC，近场通信，又称近距离无线通信，是一种短距离的高频无线通信技术，允许电子设备之间进行非接触式点对点资料传输，在13.56MHz频率运行于20厘米距离内交换资料。其传输速率有106Kbit/s、212Kbit/s或者424Kbit/s三种。拿着手机轻松的对着公交打卡机碰一下就可以买票，成为很多人脑海里对于NFC应用的主要印象。事实上，手机NFC应
46、用不仅限于“手机钱包”功能，还有更多好玩有趣的应用。这个技术由免接触式射频识别（RFID）演变而来，由Philips和Sony共同研制开发，其基础是免接触式射频识别,以及互连技术。NFC采用主动和被动两种读取模式。2007年，诺基亚推出了其首款具备NFC技术的商务手机。现在已经出现了很多基于NFC的应用，如移动（电子）票务、移动/手机支付（如google wallet）、数据共享。而在未来，赋予了NFC技术更多的前景，比如：各种电子标签识别，类似取代现在的条形码，只需要将NFC设备（如手机）靠近任何物品/商品，即可以通过网络获取物品的相关信息点对点付款，比如A要给B一元钱，直接两个人连上就可以
47、完成转账；同理，一个带NFC的手机就能作为身份的证明；各种场合的信息记录，如医院，也许以后病例直接能够写到NFC设备中。一句话，也许在未来，各种卡片、门票、火车票、各种证件都会消失，而一个手机，里面几乎能干所有的事。,2NFC工作模式（1）卡模式：这个模式可以替代现在大量的IC卡（包括信用卡）场合商场刷卡、公交卡、门禁管制，车票，门票等等。（2）点对点模式:将两个具备 NFC 功能的设备链接，能实现数据点对点传输，如下载音乐，交换图片或者同步设备地址薄。因此通过NFC,多个设备如数字相机、PDA、计算机、手机之间，都可以交换资料或者服务。（3）读卡器模式：作为非接触读卡器使用，比如从海报或者展览信息电子标签上读取相关信息。3NFC在手机中的连接NFC是在手机中整合智能卡芯片和天线，以单线协议SWP（Single Wire Protocol）连接方案为例，如图3-3-6所示。,CMMB手机电视菜单,进入CMMB手机电视,打开CMMB手机电视,
