低噪聲放大器
低噪聲放大器（LNA）被用來將天線收到的微弱的無線蜂窩信號，放大到混頻器所需要的幅度。如果低噪聲放大器損壞,通常會造成手機接收信號差的故障。
低噪聲放大器通常又稱爲前置射頻放大器，前置射頻放大器是移動通信接收機最常用的一種小信號放大器，由於此類放大器常用低噪聲器件來實現，故又稱爲低噪聲放大器。
在第一級高頻放大電路設置低噪聲放大器可以改善接收機的總噪聲係數,同時高頻放大器可防止RXVCO信號從天線路徑輻射出去。如圖所示的是一般LNA的兩種形式(參見三極管部分)。
雙工濾波器的輸出信號被送人低噪聲放大器放大。Q1、Q2與周邊元件構成一低噪聲放大器,這是一個帶負反饋的共發射極電路,又是一個寬帶放大器,它用以對微弱的射頻信號進行放大並彌補射頻濾波器帶來的插入損耗。在上圖中,Q1的發射極旁路電容C3對該放大器的增益影響很大,它可減小R4對信號的負反饋影響。該電路中,Q1的直流工作點主要由R1和R2決定,屬固定分壓偏置。在上圖中,Q2的直流工作點由R6、R5決定,爲集電極反饋偏置,同時R5也是負反饋元件,C5和R7的作用與圖中的C3、R4一樣。實際上,Q1、Q2電路是一個寬帶高頻小信號放大器。
對這一位置的高頻放大器中的三極管,要求其截止頻率高,放大倍數大,噪聲係數小。第一級信號很小,工作點通常設得比較低,同時加人電流負反饋,則可以減小噪聲。
前面我們講到的是一些分離元件的低噪聲放大電路。在實際工作中,還常會遇到低噪聲放大電路被集成在一塊芯片中的情況。
放大器中的噪聲是由放大器中的元器件(包括管子、電阻等)，內部載流子的不規則運動引起的。它主要是電路中電阻的熱噪聲和三極管(或場效應管)內部噪聲,這些噪聲實際上是雜亂的無規則的變化電壓或電流,故稱爲起伏噪聲，起伏噪聲的頻率成分非常豐富,它的能量連續分佈在很寬的頻率範圍內。而放大器內部噪聲主要有熱噪聲、散彈噪聲、分配噪聲和閃爍噪聲等。
混頻電路
混頻電路又叫混頻器（MIX）是利用半導體器件的非線性特性,將兩個或多個信號混合,取其差頻或和頻,得到所需要的頻率信號。在手機電路中,混頻器有兩個輸入信號(一個爲輸入信號,另一個爲本機振盪),一個輸出信號（其輸出被稱爲中頻IF）。在接收機電路中的混頻器是下變頻器,即混頻器輸出的信號頻率比輸入信號頻率低；在發射機電路中的混頻器通常用於發射上變頻,它將發射中頻信號與UHFVCO(或RXVCO)信號進行混頻,得到最終發射信號。混頻器是超外差接收機的核心電路,如接收機的混頻器出現故障,則無接收中頻輸出,造成手機無接收信號、不能上網等故障。
變頻器的原理方框圖如圖所示：
1．晶體管混頻器
晶體管混頻器有多種電路形式。其中雙極型晶體管混頻器可在共發射極電路基礎上構成，信號和本振信號由基極輸入,或信號由基極輸人、本振信號由發射極輸人。兩信號由基極輸人的電路輸入阻抗高,對本振而言,負載輕。
2．二極管混頻器
二極管混頻器儘管存在損耗,但其噪聲及雜波輸出比晶體管混頻器要少.諾基亞的GSM手機多采用這種混頻器
3．集成混頻器
在早期的手機中,有的混頻器單獨使用一個集成組件,如今手機中的混頻器多被集成在一個複合的射頻處理或中頻處理模塊中
要尋找混頻電路就需掌握手機框架結構, 在手機接收機電路中,如看到射頻信號與VCO信號輸人到同一個電路,則這個電路應是混頻電路(這就要求能辨別RXVCO電路)。同時掌握MIX等英文縮寫,以便於識別電路
中頻放大器
接收機的中頻放大器主要是將混頻器輸出的信號進行大幅度提升,以滿足解調電路的需要。接收機的主要增益也來自中頻放大器，中頻放大器損壞常會造成手機接收差的故障。
移動通信接收機均要使用中頻放大器。中頻放大器最主要的作用是：
獲取高增益：與射頻放大部分相比,由於中頻頻率固定,並且頻率較低,可以很容易地得到較高的增益,因而可以爲下一級提供足夠大的輸人。
提高選擇性：接收機的鄰近頻率選擇性一般由中頻放大器的通頻帶寬度決定。
對於中頻放大器,不僅需要得到高的增益、好的選擇性,還要有足夠寬的通頻帶和良好的頻率響應、大的動態範圍等。而接收機的鄰近信道選擇性一般由中頻放大器的通頻帶寬度決定，由於中頻信號爲單一的固定頻率,其通頻帶可最大限度地做得很小,以提高相鄰信道選擇性。在實際工程上,一般採用多級放大器,並使每級實現某一技術要求，就電路形式而言,第一級中頻放大器多采用共發射極電路,最後一級中頻放大器多采用射極輸出電路。不論接收機採用一次或二次變頻技術,中頻放大器總是位居下變頻（即混頻）之後。
爲避免鏡頻干擾,提高鏡頻選擇性,接收機通常採用降低第一本機振盪頻率、提高第一中頻頻率和多次變頻的方法,使信號頻譜逐漸由射頻搬移到較低頻率上。
分離元件的中頻放大器電路形式與低噪聲放大器的電路形式很相似,也是一個共發射極電路,只是它們工作的頻點不一樣。
摩托羅拉手機中通常使用分離元件的中頻放大器,其他手機的中頻放大器通常都是在一個集成電路中。下圖是一手機的中頻放大器：
中頻放大器的電路形式與低噪聲放大器的電路形式差別不大,但它們工作的頻段不同。低噪聲放大器是一個寬帶放大器,而中頻放大器是一個窄帶放大器。中頻放大電路的信號通路和偏壓、電源的查找與低噪聲放大器的方法一樣,讀者可自行分析。
在集成的中頻放大器中查找信號通道等相對困難些,它不是一個單一的電路,通常存在於一個複合電路中,儘管如此，它總是有規律可尋的。從手機的電路結構知識可以知道：中頻放大器總是置於混頻後,所以只要掌握混頻電路,則較容易找到中頻放大器。
解調電路
接收機的解調電路是把包含在接收中頻信號中的語音信息或各種信令信息還原出來,得到中心頻率爲67.707kHz的RXI/Q信號。在接收機電路中,解調電路輸出的RXI/Q信號是檢修接收機電路的一個關鍵信號。
在移動通信中,常用的解調技術有鎖相解凋器、正交鑑頻解調器等
PLL（鎖相環）可以跟蹤輸人信號,它可以用作解調鎖相解調器的方框圖。手機採用的就是鎖相解調器，有的鎖相解調器中鑑相器的參考頻率由216Mz的振盪器提供,有的鎖相解調器的參考信號則來自430MHz的振盪器。鑑相器通過對輸入的兩個信號的相位比較,輸出一跟蹤調製信號的低頻信號,通過低通濾波器濾去高頻噪聲,即得到解調輸出
下圖爲正交鑑頻器的原理框圖。在正交鑑頻器中,相移網絡將頻率的變化變換爲相位的變化,乘法器將相位的變化變換爲電壓的變化。將調頻信號與其移相信號相乘,通過低通濾波器將乘法器的輸出信號中的高頻成分濾出,就得到了解調信號。通常,在現代的通信設備的電路中,除正交線圈外,鑑頻器的其他電路均被集成在芯片內。
需注意的是,這裏所說的解調,是指接收射頻電路中將包含信息的射頻或中頻信號還原出67.707kHz的基帶信號的解調(針對GSM手機而言)。在邏輯音頻電路中還有一個解調——GMSK的解調,它是將67.707kHz的信號還原出數碼信號。
振盪電路
在電子設備中,振盪器的用途極爲廣泛。振盪電路的種類很多,按其工作原理,可分爲反饋型振盪電路、負阻型振盪電路、多諧振盪電路(張弛振盪)；按使用元件,又分爲IC振盪器、RC振盪器、晶體振盪器等。
按需要,振盪器可產生正弦波、脈衝波等。振盪器以放大器爲基礎,引入正反饋即可得到振盪電路如圖所示。產生振盪的條件有兩個：正反饋和環路增益爲1。
LC蕩器
把只由L和C構成的反饋電路稱爲LC振盪器。LC振盪器有調諧型和三元件型。它們包括集電極調諧型振盪器、基極調諧型振盪器、發射極調諧型振盪器；三點式的有，電容三點式振盪器和電感三點式振盪器。
RC振盪器
把由R和C構成的反饋電路稱爲RC振盪器,RC振盪器有電橋式和移相式。移相式又分爲HP型和LP。HP是High Pass的縮寫,即反饋電路由高通濾波器構成。LP是Low Pass的縮寫即指反饋電路由低通濾波器構成。
圖爲RC移相振盪電路，通常用於頻率需求較低的情況下。無繩電話中的導頻的產生、呼叫信號的產生多采用這種電路。可調電阻R5用於調較振盪頻率。右圖爲維恩電橋振盪器
晶體振盪器
在移動通信中，移動臺需要能夠根據實時分配到的話音信道改變自己的工作頻率，這就要求必須有足夠精度、穩定性好的頻率合成器。而且隨着通信技術的發展,對頻率的穩定性和準確度的要求越來越高。在移動通信中,爲了減少移動臺之間或與基站間的相互干擾,常常要求頻率穩定度優於10-5。而RC和LC都難達到這個精度。
只有高精度、高穩定性的振盪纔可以減小因頻率偏移而造成的鄰近信道干擾。
石英晶片具有壓電效應,能做成諧振器,且晶片本身的固有機械振動頻率只與晶片的幾何尺寸有關,其振動頻率可以做得非常精確穩定。利用石英晶體振盪器可把振盪頻率穩定度提高几個數量級。
在石英晶片的兩面鍍銀,引出電極,然後封裝在由金屬或膠木、玻璃等材料製成的外殼裏就得到晶體振盪器。石英晶體可以用人工合成,也可將天然晶體切割成晶片。
晶體用於振盪電路的形式較多。諾基亞2110的DSP(數字語音處理器)時鐘振盪器爲其中的一種,它構成射極跟隨器,也被稱爲薩巴羅夫電路。
雖然晶體振盪器的振盪頻率穩定,但由於某些客觀因素的影響,使頻率穩定度變差。晶體振盪器的頻率穩定度主要受三種因素的影響：
1、是負載效應。減小負載效應一般是加隔離器,如射極跟隨器等。2110的DSP時鐘振盪器爲射極輸出,其帶負載的能力就比較強,但爲提高穩定度,其後還加了一級射極輸出器,並採用變壓器耦合加以隔離。下圖就是一個射極輸出的晶體振盪電路。
2、是推頻效應。所謂推頻效應,即由於供電系統條件發生改變,致使振盪電壓源和電流發生改變、振盪器件的工作參數發生改變,最終使振盪器出現頻率漂移。所以對其電壓源要求較高,在移動電話內一般均使用專門的、比較精確的電源。如摩托羅拉168手機的VCO電源就通過了兩次穩壓。在諾基亞232和摩托羅拉168手機的發射接收VCO電路中,爲了使振盪管具有較穩定的偏置,除了採用高精度的穩壓電源外,還採用了固定分壓偏置的共發射極電路。
3、是溫度效應。晶體振盪器受溫度的影響比較大,一般採用溫度補償或將振盪器放入恆溫環境中來解決，溫度補償法包括模擬溫度補償、數字溫度補償及模擬—數字溫度補償法二大類。溫度補償電路有電容補償電路及熱敏網絡補償電路；電容補償方法簡單,但補償範圍較窄,一般在0～50℃之間,補償精度一般可達到±5×106。而熱敏網絡補償電路則用得較多,其補償範圍寬,在-40～70℃之間,補償精度可達到±0.2×106。其原理圖如圖1-34所示。利用熱敏網絡給變容二極管提供一個隨晶體工作環境變化的反向偏壓,通過變容二極管電容的變化來補償晶體振盪器因溫度而導致的頻率漂移。
在實際的移動電話電路中,目前多使用溫度補償壓控振盪器組件(VCTXO)。如諾基亞232的14.85MHz振盪器和摩托羅拉168的16.8MHz振盪器,它們被封裝在一個金屬外殼裏,與外界環境隔開。前者爲接收發射VCO及PLL鎖相環電路提供基準頻率；後者既爲射頻電路提供基準頻率,又爲邏輯電路提供時鐘信號。