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基于MTK的硬件PCB设计

time : 2020-12-21 09:55       编辑:凡亿pcb

本文首先剖析了GSM通信系统的关键技术,详细先容了GSM手机基带和射频的系统组成和工作原理,并在此基础上进一步分析研究了联发科技所提供的平台MTK6225,以及在此平台上GSM手机的硬件设计以及基本的调试,对此,所作的主要研究工作有:

1.详细先容了在MTK6225平台上两部分的电路和原理。首先是射频部分,其所选用的主芯片是MT6139,采用的射频结构是非常低中频结构。从信号走向上,射频可分为接收和发送两部分,所包含的基本模块有天线,射频连接器,声表面滤波器,天线匹配电路,收发信机MT6139,功率放大器,晶体振荡器,射频供电电路,本文通过对射频整体的了解绘制了每个模块的基本原理图以及外围匹配电路。而在基带方面,其基本模块包括音频模块,充电模块,存储模块,照相模块,主屏LCD模块,多媒体卡接口模块,SIM卡模块,USB模块,键盘及按键灯模块,马达驱动和霍尔开关模块等等,本文也详细绘制了基带每个模块的原理图。

2.在实现原理图之后,本文还进一步完成了PCB六层板的制作,通过对EDA工具PADS的熟练使用,进行了射频和基带部分合理化的布局摆件,保证重要信号线(射频线,音频线等)之间互不干扰。并在此基础上,在各种详细的规则的约束之下,进行优化合理的布线,保证电源,射频,音频等一些重要信号线的各种保护处理都能完整的实现,以此来保证PCB开发板功能和性能,为后期的测试做好准备。

3.最后,对手机开发板进行了较完整的射频测试和基带功能测试,并给出了手机的射频方面的报告,其中包括接收灵敏度测试报告、频率误差、相位误差测试报告、输出功率测试报告、发射载波包络测试报告以及调制频谱、开关频谱测试报告,并根据测试报告通过原理图或者PCB的修改和调试来改善报告中一些不符合GSM通信协议的数据。而在基带方面给出了在测试中所遇到的一些硬件问题,并说明了在解决这些问题时所作的工作。
MTK设计
GSM手机是一个典型的复杂嵌入式系统,它的开发包括了微波射频技术、数字信号处理及编码技术、智能卡、实时操作系统、通信协议等众多软硬件技术。同时GSM手机的开发可以有不同的模式,可以有外围技术开发、核心技术开发和基础技术开发三个不同的层次,手机的核心技术是射频单元设计、基带单元设计和协议App设计,手机的外围设计技术是造型设计和人机接口App设计,而基础技术开发主要是基带专用芯片的开发和物理层App设计(包括语音信号的压缩编码、解码、信道编码、加密等等)。从硬件角度讲,射频芯片,基带芯片的设计是移动终端系统的核心技术之一。

近些年来,大家所接触的手机中以GSM手机为主,本文就是先容GSM手机的硬件实现原理以及制作过程。本位所先容的手机硬件模块是以MTK的GSM模块为主模块,模块包括GSM系统的基带处理和射频信号的接收和发射部分。从内容上首先会先容GSM通信系统,GSM手机的基本原理,以及每个模块的原理图,同时根据客户的要求在已有平台的基础上,进行功能的扩充,性能的最优化。

另外,PCB布线时手机总体设计的重要组成部分,掌握这项技术就掌握了手机国产化的一部分主权,在PCB设计的过程中,电磁兼容问题是很棘手的问题,几十个或者十几个平方厘米的电路板上,频率的变化是很大的,电平信号有微伏量级的小信号,也有几瓦功率的大信号,避免他们干扰是一件困难而富有挑战的事情。另外,消除信号传输过程发生的畸变也是一个难题,对于高频信号来说