第1章 典型手机的整机结构和工作原理
1.1 手机的结构特点和信号流程
随着人们生活水平的不断提高，手机作为一种高科技的便携式移动通信工具，在近几年来得到了迅速的普及和发展，从而也对手机售后及维修行业提出了更高的要求。熟悉和了解手机的结构特点与信号流程，可为进一步学习手机的维修打好理论基础，并理清思路。
1.1.1 手机的结构特点
手机是一种借助于无线和有线网络实现电话互通和数据互通的通信设备，其种类繁多，从外形结构上大致可分为直板式、滑盖式、折叠式等几种。图1-1所示为几种典型手机的实物外形。
图1-1 典型手机的实物外形
目前，随着技术的发展，市场上流行的手机种类、功能、款式和结构多种多样，手机的技术和所使用的电路器件也在不断升级换代，因此作为维修人员，应首先熟悉各种电路的结构特点才能掌握手机的基本检修技术。
1. 手机的外形结构
从硬件组成上来看，手机主要是由液晶显示屏、按键板、听筒、话筒、耳机插口、存储卡、外扩音喇叭、电池等部分构成的；另外，目前市场上流行的新型手机中还包括了摄像头、红外无线接口等，如图1-2所示。
图1-2 手机的结构特点
2. 手机的电路结构
在手机中完成信号的控制、接收和发射等功能的部件大多为集成电路，它是整个机器的核心部件，如图1-3所示为典型手机的电路结构。按其各部分电路功能，大致可将手机电路分为开机及电源电路、发射和接收电路、音频电路、控制及处理电路等几个部分。
（1）开机及电源电路
开机及电源电路主要是由电源启动开关、稳压控制集成电路、充电控制集成电路等部分构成的。该电路由微处理器电路进行控制，当按下电源启动开关后，开机信号送入微处理器中，由微处理器输出控制信号到稳压控制集成电路中，完成手机的启动过程。其中：
● 稳压控制集成电路（NMP70719），将电池送来的电压在微处理器的控制下进行稳压处理；
● 充电控制集成电路（15AAF046），充电时，在微处理器的控制下进行充电检测和充电控制。
图1-3 典型手机的电路结构
（2）发射和接收电路
发射和接收电路是手机中的核心电路部分，手机的工作过程实际就是对信号的接收和发射的过程。该电路主要包括：
● 天线功能开关（0508A），用于切换接收和发射的状态；
● 高频放大器，对接收的射频信号进行放大；
● 射频放大器，放大待发射的射频信号；
● 发射及接收信号处理集成电路（NMP70731），主要处理发射及接收信号，内含变频电路；
● 发射功率放大器（PF08109B），放大待发射射频信号的功率；
● 双路滤波器，滤除其他干扰信号，提取所需要频率（900MHz/1800MHz）的信号；
● 晶体振荡器（NKG3122A），为发射及接收信号处理集成电路提供振荡信号；
● 本机振荡器，为发射和接收信号处理集成电路提供外差信号。
（3）音频信号处理电路
音频信号处理电路是用于处理音频信号的电路部分，主要是由音频信号处理集成电路（P993Y107）、话筒接口、扬声器接口等部分构成的，其中：
● 音频信号处理集成电路（P993Y107），对音频信号进行数字编/解码处理和D/A变换；
● 话筒接口，连接话筒；
● 扬声器接口，连接扬声器。
（4）控制及处理电路
控制及处理电路主要包含微处理器、存储器、综合接口电路、按键电路及其他处理电路等部分。
● 微处理器（MAD2WDI），是整个手机的控制中心；
● 版本存储器（闪存M28W16081），存储手机的系统软件；
● RAM存储器（K6F1016D4B），作为微处理器的外部存储器工作，用于存储工作程序和数据；
● 综合接口电路，包含振动器接口、SIM卡接口、扬声器接口、话筒接口、充电器接口等部分。
近来很多新型手机还增加了一些新的电路，如FM收音机电路、摄像电路、播放器电路等。
1.1.2 手机的信号流程
手机从信号流程来说，主要是接收电路信号的流程和发射信号的流程。在通话过程中，实际上是收、发信号双向同时传送和处理的过程，而且电路中的某些器件是收、发共用的部分。另外，除收、发两路主信号外，还有一些信号属于辅助信号，如时钟信号、本振信号、控制信号、显示信号等，它们都是为主信号服务的信号。如图1-4所示为典型的手机信号流程示意图，图1-5所示为其电路之间的信号传输关系。
1. 接收信号的处理过程
参照图1-5，在接听对方手机信号的情况下，手机的天线接收附近基地站天线发射的电磁波，并感生出电流送入天线开关。
接收的信号频率正常时为900MHz左右和1800MHz左右（双频手机），这两个信号分别经两个高频带通滤波器滤除干扰和噪波，然后进行低噪声放大（LNA），将微弱的信号放大到足够的强度，再送到混频电路中进行差频处理。一本振的信号作为外差信号送到混频电路与接收的信号进行合成，这样混频电路会产生多种频率的信号。其中我们需要的是两者之差，混频电路的输出端接有中频滤波器，它的功能是提取差频信号而阻止其他频率的信号。中频混波后的信号就是中频信号，即手机收到的载波变成了中频信号。中频信号中调制的话音信息内容在这个变频过程中没有变化。中频信号再经中频放大器进行放大，然后送入中频解调电路中进行解调处理，从中频载波中解调出基带信号（RX-I/O），并从信号电路中检测出场强信号（RISS）。所谓基带信号是指表示手机语音的最基本的数字信号。
图1-4 典型的手机信号流程示意图
图1-5 手机电路之间的信号传输关系
手机接收的信号经中频解调后取出基带信号，然后送到数字信号处理电路中进行解调、均衡（补偿）、解密（信号发射前进行了加密处理，这是为保证通信安全所采取的技术手段）、去交织处理（目的是对传输的信号进行纠错处理）。
经上述处理后，再进行信道解码（信号在传输前进行了信道编码），还原出源编码信号。该信号再进行语音解码，恢复出原脉冲编码的音频信号（PCM），最后进行PCM解码，即音频信号的D/A变换，将数字音频信号还原成模拟音频信号，经音频放大驱动扬声器（或听筒）发声。
2. 发射信号的处理过程
发射信号是指向对方的手机发送信号，其信号处理过程如图1-5所示。
用户讲话的声音由话筒（MIC）变成电信号，经话筒放大器将微弱的电信号进行放大，然后经A/D变换器将模拟语音信号变成脉冲编码信号，即PCM信号。PCM信号是数字音频信号，该信号经语音编码和信道编码处理，是为了便于传输数字信号。经信道编码后的数字信号再进行交织处理，以便进行纠错，防止传输错误。同时为了通信安全（防窃听），进行加密处理，然后进行数字调制即GMSK调制处理。调制后的信号再送到中频调制电路中调制到中频载波上，中频载波就是二本振输出的信号，中频调制信号再送到混频电路中与一本振的信号进行混频处理，即将中频载波变成射频载波，射频载波指900MHz左右和1800MHz左右的信号。混频输出的信号进行射频放大和功率放大，射频放大是进行电压放大，功率放大是对信号电流的放大，即能量放大，目的是为天线提供足够的能量使之能传输到基地站的天线。在这些电路中设有发射功率控制电路，能自动检测发射功率、自动控制功率，过大的功率会加速电池的消耗。射频（RF）功率放大的输出经双路滤波器和微带耦合器送到天线开关，经天线开关后送到天线上并发射出去。天线是接收和发射共用的部分。
微处理器是手机工作中的指挥中心，它接收用户的按键指令信号，根据程序对各种电路进行控制。
存储器是存储手机的工作程序和数据的。