4G手机构成与传统的功能手机相比,变化还是比较大的,首先4G手机使用了更先进的iOS或Android操作系统,其次4G手机的射频电路支持更多的频段和制式,可以兼容更多国家网络制式;再次4G手机使用了专门的应用处理器芯片,可以处理更多的多媒体应用程序。
为了尽快掌握 4G 手机的电路原理和维修技术, 了解手机的软硬件构成是非常必要的。 在本节 , 以三星 Note II 手机为例介绍手机 构成 N7102 和 N7105 , 前者为 3G 手机,后者 为 4G 手机, 但两者 机械部件结构基本相同,射频电路元件略有区别 , 这里 以 N7102 为例 , 之后介绍手机的主流操作 系统 。
作为一名手机维修工程师,接触到的都是已经上市的量产手机,不需要像开发者那样去设计手机的电路结构,只要了解其机械部件结构和电路结构,然后能对手机进行维修就足够了。
拆开手机电池后壳以后,可以看到手机电池后盖上有NFC蕊片,即天线部件,手机和主板连接的部分有电池、Micro TF卡和标准SIM双卡槽,这些部件是用户能够直接接触到的,如图1-10所示。
图1-10 基本部件
拆开手机的后壳,可以看到手机的主板等整机结构部件,手机的后壳上除了固定螺丝外还有手机的天线。
和前壳固定在 一起的是显示屏、主板、音腔、麦克风等部件,这些部件的结构和工作原理在后面的章节中还有具体的讲解。另外三星 Note II 手机还有一个 S-pen ,可以代替手指在屏幕输入信息。
手机整机结构部件如图1-11所示。
图1-11 整机结构部件
在手机中,连接主板和各个功能部件的有多个接口排线,例如:电源开关排线、屏幕排线、前置摄像头、主摄像头、耳机/听筒排线、触控排线、底部按键排线等,这些排线连接了各个传感器、控制部件等。
SIM卡槽和Micro TF卡卡槽也是通过连接器与主板进行连接的,具体的工作原理在后面的章节中有具体介绍。
手机电路结构部件如图1-12所示。
图1-12 手机电路结构部件
手机的主板主要由PCB板、电阻、电容、电感、二极管、三极管、场效应管、接口器件、传感器、集成电路等元器件组成。用于实现内部和外部信号的处理及手机所有功能的控制,包括显示屏、充电、开关机等。
在一部手机中,起到主导作用的还是集成电路,每一个集成电路都有不同的功能,认识并了解每一个芯片的功能和外部电路结构,是掌握和学习智能手机和4G手机的必经之路。在后面的章节会有详细的分析。
手机的电路器件如图1-13所示。
图1-13 手机的电路器件
手机作为便携的移动通信工具,经历数年的发展与演变已经成为人们生活中不可缺少的一部分。翻查现在的手机在功能上可谓“麻雀虽小,五脏俱全”,不仅具备最基本的通话和短信功能,还具备了音乐、视频播放、上网、拍照、游戏、导航等功能,可以实现人们的一切办公和生活所需。
而这一切却不得不感谢智能手机的面世,智能手机采用独立的操作系统,可以由用户自行安装满足自己个性化需求的第三方软件及游戏,同时经过近几年的发展和普及,价格已平民化,成为人们选购的主流。
几乎市面上所有的3G、4G手机都是智能手机,在后面的章节中,无论是4G手机还是3G手机,都是指智能手机,没有操作系统的手机称其为功能手机。
1.苹果的iOS系统
iOS是由苹果公司为iPhone开发的操作系统,它主要是给iPhone、iPod Touch、iPad及Apple TV 使用。就像其基于的 Mac OS X操作系统一样,它也是以Darwin为基础的。原本这个系统名为iPhone OS,直到2010年6月7日WWDC大会上宣布改名为iOS。
图1-14 iOS系统Logo
iOS系统Logo如图1-14所示。
iPhone OS 由两部分组成,即操作系统和能在 iPhone 等设备上运行原生程序的技术。由于 iPhone 是为移动终端而开发,所以要解决的用户需求就与 Mac OS X 有些不同,尽管在底层的实现上 iPhone 与 Mac OS X 共享了一些 技术 , 系统操作占用大概 240MB 的存储器空间。而其最主要的用户体验和操作性都是依赖于能够使用多点触控直接操作。用户通过与系统交互 , 包括滑动、轻按、挤压及旋转等方式完成所有操作,这些设计的核心都来源于乔布斯的一句话, “ 我所需要的手机只有一个按键 ” 。
iOS操作系统界面如图1-15所示。
图1-15 iOS操作系统界面
2.谷歌的Android系统
Android一词的原意是“仿真机器人”,中文有时译为“安卓”或“安致”。Android是谷歌旗下风头正盛的智能平台。Android系统Logo如图1-16所示。
图1-16 Android系统Logo
很多玩家用户可能会奇怪,为什么Android 会用甜点作为系统版本的代号?这个命名方法开始于 Android 1.5 发布的时候。作为每个版本代表的甜点的尺寸越变越大,然后按照大写字母顺序:纸杯蛋糕(Cupcake)、甜甜圈(Donut)、松饼(Eclair)、冻酸奶(Froyo)、姜饼(Ginger bread)、蜂巢(Honeycomb)、冰激凌三明治(Ice Cream Sandwith)及果冻豆(Jelly Bean)。
在操作与整体界面的感觉上其很像iPhone和BlackBerry的混合体。它绝大部分功能依靠触摸屏即可轻松搞定,但依旧保留了轨迹球和菜单,此外还沿袭了手机惯用的Home及Back按钮。当然更为重要的是Android秉承了谷歌的一贯作风选择开源模式,这也是其如此受欢迎的最主要的原因,同时其也与Google的相关服务进行了紧密的集成,如Gmail和Google Calendar。
Android操作系统界面如图1-17所示。
图1-17 Android操作系统界面
3.微软的Windows Phone 8系统
Windows Phone 8是微软公司2012年6月21日发布的一款手机操作系统,是Windows Phone系统的最新版本,也是Windows Phone的第三个大型版本,该系统旗舰手机为Nokia Lumia 1520。Windows Phone 8采用和Windows 8相同的针对移动平台精简优化NT内核并内置诺基亚地图。 Windows Phone 8系统Logo如图1-18所示。
图1-18 Windows Phone 8系统Logo
2011年2月,诺基亚、微软达成全球战略同盟并将此系统作为其主要智能手机系统与微软深度合作共同研发。
目前国内手机市场上,iOS或Android操作系统是使用量最多的,Windows Phone主要在微软的手机上使用,其他手机使用的很少。