内容简介
《工学结合立项教材:新编智能手机原理与维修培训教程》主要是为高职院校、中职学校、培训学校移动通信专业课程编写的新型专业教材,结合学校电子、通信专业课程教学目标与行业新型市场,重点编写了智能手机系统的类型及3G、4G网络新技术,新型贴片元器件检测技术,诺基亚2730c与iPhone 4智能手机电路原理分析,以及苹果、安卓、Windows Mobile等智能手机软件系统的安装、整机故障分析与故障排除技巧。
《工学结合立项教材:新编智能手机原理与维修培训教程》以“实操为主,理论为辅”为编写原则,不使用晦涩语句及偏词难概,力求通俗易懂,始终以“高职院校、中职学校、培训学校的教学”为目标,以“市场新技术”为宗旨,全方位讲解了智能手机元器件的识别、整机原理、系统软件、故障分析与排除等重要知识点。各章后附有习题与实训,可使学生加深对专业知识的理解,提高动手能力。
通过《工学结合立项教材:新编智能手机原理与维修培训教程》的学习,不但能让学生掌握现代智能手机新技术,重要的是能更好地定位学生将来的工作岗位,提高学生分析问题、解决问题的综合能力。
内页插图
目录
第1章 手机发展史
1.1 手机发展历程
1.1.1 第一代模拟手机
1.1.2 第二代数字手机
1.1.3 第三代可视手机
1.1.4 第四代(LTE)4G手机
1.2 手机种类及特点
1.2.1 诺基亚手机的发展、种类及特点
1.2.2 三星手机的发展、种类及特点
1.2.3 苹果手机的种类及特点
1.2.4 国产手机的种类及特点
1.3 智能手机操作系统
1.4 移动通信运营商及其网络技术
1.4.1 三大运营商重组
1.4.2 3G网络介绍
本章小结
习题1
本章实训 不同发展时期的手机类型
第2章 手机元器件介绍及检测技巧
2.1 手机元件介绍及其检测技巧
2.1.1 手机中的电阻元件
2.1.2 手机中的电容元件
2.1.3 手机中的电感元件
2.2 手机器件介绍及其检测技巧
2.2.1 导体、绝缘体、半导体及PN结
2.2.2 手机中的晶体二极管
2.2.3 手机中的三极管
2.2.4 手机中的场效应管
2.2.5 手机中的耦合器
2.2.6 手机中的滤波器
2.2.7 手机中的振荡器
2.2.8 手机中的贴片集成电路(IC)
本章小结
习题2
本章实训 手机元器件认识及检测
第3章 手机维修焊接工具及元器件拆装
3.1 手机维修工具介绍
3.1.1 手机维修基本工具及焊剂
3.1.2 手机维修焊接工具
3.2 手机中贴片元器件的拆装技巧
3.2.1 手机中贴片小元器件的拆装技巧
3.2.2 手机中四方扁平(QFP)芯片的拆装技巧
3.2.3 手机维修中BGA芯片的拆装技巧
3.2.4 手机中双层BGA芯片的拆装技巧
3.2.5 手机中其他元器件的拆装技巧
本章小结
习题3
本章实训 手机元器件的拆装操作
第4章 手机整机结构介绍
4.1 手机整机结构及芯片组合
4.1.1 手机整机结构组成
4.1.2 最新国产手机芯片组合
4.1.3 最新智能手机芯片组合
4.2 手机整机电路组成及其流程分析
4.2.1 手机整机供电电路组成
4.2.2 手机射频电路组成及流程分析
本章小结
习题4
本章实训 手机整机结构介绍
第5章 手机开机电路原理及故障检修
5.1 手机开机电路结构
5.1.1 手机开机电路组成及原理分析
5.1.2 手机开机电路常见故障分析与维修
5.2 诺基亚2730c智能手机开机原理实例分析
5.2.1 2730c智能手机开机电路结构原理
5.2.2 2730c智能手机实际开机电路原理分析
5.2.3 2730c智能手机开机电路故障维修方法
5.2.4 2730c手机不开机故障维修实例
5.3 手机维修中的维修仪器
5.3.1 手机维修中的直流稳压电源
5.3.2 手机维修中常用的频率计
5.3.3 手机维修中的示波器
5.3.4 手机维修中的超声波清洗器
本章小结
习题5
本章实训 手机开机电路故障检测与维修
第6章 手机射频电路原理及故障检测维修
6.1 手机接收射频电路
6.1.1 手机接收电路原理及故障检测维修
6.1.2 诺基亚2730c手机接收射频电路原理与故障维修
6.2 手机发射射频电路
6.2.1 手机发射电路原理及故障检测维修
6.2.2 2730c手机发射射频电路原理与故障检修
6.3 手机维修综合测试仪
6.3.1 ZY801双频移动电话综合测试仪介绍
6.3.2 ZY801双频移动电话综合测试仪的检测方法
本章小结
习题6
本章实训 手机射频电路故障检测与维修
第7章 手机接口功能电路原理及故障维修
7.1 手机接口功能电路结构原理及维修技巧
7.1.1 SIM卡电路结构原理及维修技巧
7.1.2 手机多媒体卡电路结构原理及维修技巧
7.1.3 手机显示、触摸屏电路原理及维修技巧
7.1.4 手机键盘电路原理及其维修技巧
7.1.5 手机背光灯电路结构原理及维修技巧
7.1.6 手机音频及送受话电路结构原理及维修技巧
7.1.7 手机蓝牙/收音机电路原理及维修技巧
7.1.8 手机照相电路原理及维修技巧
7.1.9 手机充电电路原理及维修技巧
7.2 智能手机功能接口电路原理与维修
7.2.1 三星I9300智能手机BT/WiFi接口电路原理与维修
7.2.2 I9300智能手机GPS接口电路原理与维修
7.2.3 I9300智能手机指南针电路原理与维修
7.2.4 I9300智能手机GYRO加速器电路原理与维修
本章小结
习题7
本章实训 手机界面接口功能电路故障检测与维修
第8章 iPhone 4手机电路原理与维修
8.1 iPhone 4手机开机原理与故障检修
8.1.1 iPhone 4手机整机结构与开机原理分析
8.1.2 iPhone 4手机开机部分故障检修
8.2 iPhone 4手机射频基带电路原理与故障分析
8.2.1 iPhone 4手机接收与发射射频基带电路原理
8.2.2 iPhone 4手机射频基带电路故障检修
8.3 iPhone 4手机接口功能电路及维修
8.3.1 iPhone 4手机J7接口功能及维修
8.3.2 iPhone 4手机J3接口送话电路及维修
8.3.3 iPhone 4手机J3接口扬声器(振铃)电路及维修
8.3.4 iPhone 4手机J6接口主照相电路及维修
8.3.5 iPhone 4手机副照相J8接口电路及维修
8.3.6 iPhone 4手机主照相闪光灯电路及维修
8.3.7 iPhone 4手机显示J4接口电路及维修
8.3.8 iPhone 4手机触摸屏J5接口电路及维修
8.3.9 iPhone 4手机侧键、耳机、振动器J1接口电路及维修
8.3.10 iPhone 4手机充电接口J3电路及维修
8.3.11 iPhone 4手机J3接口USB电路及维修
8.3.12 iPhone 4手机J3接口返回键电路及维修
8.3.13 iPhone 4手机SIM卡接口电路及维修
8.3.14 iPhone 4手机扬声器接口电路及维修
8.3.15 iPhone 4手机振子电路及维修
8.3.16 iPhone 4手机陀螺仪电路及维修
8.3.17 iPhone 4手机GPS电路及维修
8.3.18 iPhone 4手机WLAN/BT电路及维修
8.3.19 iPhone 4手机指南针COMPASS电路及维修
本章小结
习题8
本章实训 iPhone 4手机电路故障检测与维修
第9章 智能手机软件系统及安装方法
9.1 主流智能手机操作系统简介
9.2 苹果智能手机系统软件下载与安装
9.2.1 苹果智能手机联机软件iTunes
9.2.2 苹果智能手机系统软件功能
9.2.3 苹果手机系统软件的刷机方法
9.3 安卓系统手机软件
9.3.1 安卓系统中的Root
9.3.2 安卓系统刷机方法
9.3.3 小米智能手机刷机方法
9.4 Windows Mobile手机系统软件
9.4.1 Windows Mobile手机系统软件功能
9.4.2 Windows Mobile手机系统刷机
9.5 TMC手机智能软件仪
9.5.1 TMC手机智能软件仪功能
9.5.2 TMC手机智能软件仪刷机技巧
9.6 其他智能手机刷机的基本流程
9.6.1 HTC手机刷机的基本流程
9.6.2 MOTO手机刷机的基本流程
9.6.3 华为手机刷机的基本流程
本章小结
习题9
本章实训 智能手机软件系统及安装方法
第10章 智能手机故障分析及维修
10.1 智能手机常见故障维修
10.1.1 智能手机故障介绍
10.1.2 智能手机常见故障检修步骤及流程
10.1.3 智能手机故障的检修方法与技巧
10.2 诺基亚智能手机故障分析及维修实例
10.2.1 诺基亚智能手机开机电路故障分析及维修实例
10.2.2 三星智能手机故障分析及维修实例
10.2.3 HTC(中国台湾宏达)智能手机故障分析及维修实例
10.2.4 国产智能手机故障分析及维修实例
本章小结
习题10
本章实训 智能手机故障分析与检测维修
附录 学习手机维修常用的网站及其论坛地址
前言/序言
《手机通信技术:从原理到实践》 内容简介 本书旨在为广大手机通信爱好者、技术从业人员以及相关专业学生提供一本系统、深入且实用的技术读物。我们不从零开始讲解,而是假设读者对基础的电子学、通信原理以及信息技术有一定程度的了解,并希望在此基础上,更深入地理解现代智能手机的核心技术,掌握其工作机制,并具备初步的故障诊断和维修能力。本书并非一本纯粹的“操作手册”,而是侧重于“为什么”和“如何做到”的深度解析,让你真正理解智能手机的“内在”。 第一部分:智能手机通信系统的基石 在这一部分,我们将剥开智能手机光鲜的外表,探究其背后支撑起万物互联的通信技术。 无线通信协议的演进与核心: 从2G到5G:一个时代的飞跃。 我们将回顾蜂窝通信技术的发展历程,重点剖析2G(GSM/CDMA)在语音通信上的突破,3G(WCDMA/CDMA2000/TD-SCDMA)在数据传输上的初步尝试,4G(LTE/LTE-A)对高速数据体验的彻底改变,以及5G(NR)在速率、延迟、连接数上的颠覆性创新。每一代技术的演进,都伴随着复杂的调制解调技术、编码策略以及网络架构的革新。我们将深入探讨OFDM(正交频分复用)、MIMO(多输入多输出)、波束赋形(Beamforming)等关键技术,它们是如何在有限的频谱资源下,实现海量数据的可靠传输。 Wi-Fi与蓝牙:近场通信的脉络。 智能手机的通信能力远不止蜂窝网络。Wi-Fi(IEEE 802.11系列)如何实现家庭、办公室及公共场所的高速无线接入?蓝牙(Bluetooth)又如何在设备间建立低功耗、点对点或网状的网络连接?我们将解析Wi-Fi的各种工作模式、安全协议(WPA2/WPA3),以及蓝牙的经典模式(BR/EDR)与低功耗模式(BLE)的区别与应用场景。 GNSS(全球导航卫星系统):定位的奥秘。 GPS、GLONASS、Galileo、北斗……这些耳熟能详的名字背后,是怎样的卫星网络和接收原理?本书将详细介绍GNSS信号的传播特性、接收机的工作流程、差分定位技术(DGPS)以及RTK(实时动态)技术如何实现厘米级的精度,并探讨其在手机中的实际应用。 射频前端的精密设计: 天线:无声的信号桥梁。 智能手机集成了多种天线,用于接收和发送蜂窝、Wi-Fi、蓝牙等信号。我们将解析不同类型天线(如PIFA、FPC、MIMO天线阵列)的结构特点、工作原理,以及它们在有限空间内如何优化辐射效率和隔离度。 射频收发器(RF Transceiver):信号的双向转换。 这是手机通信的心脏。我们将剖析射频收发器如何将数字信号转换为模拟射频信号发送出去,并将接收到的模拟射频信号转换回数字信号。其中涉及的关键模块包括功率放大器(PA)、低噪声放大器(LNA)、混频器(Mixer)、频率合成器(Synthesizer)等,以及它们的性能指标(如增益、噪声系数、线性度)对通信质量的影响。 滤波器与双工器:频谱的有效利用。 在一个设备上承载多种通信制式,频谱的干扰是个巨大的挑战。我们将讲解滤波器(如SAW、BAW)如何滤除干扰信号,以及双工器(Duplexer)如何实现在同一频率上同时发送和接收信号(FDD)或在不同频率上进行切换(TDD),保证通信的纯净与高效。 第二部分:智能手机的核心计算与信息处理 通信只是智能手机功能的一部分,其强大的处理能力才是其“智能”的源泉。 系统级芯片(SoC):智能手机的“大脑”。 CPU:计算的引擎。 ARM架构的CPU(如Cortex-A系列)如何通过多核异构设计(大核、小核、微核)来平衡性能与功耗?我们将探讨指令集(ISA)、流水线、缓存(Cache)以及分支预测等CPU内部工作机制,让你理解程序执行的底层逻辑。 GPU:视觉的盛宴。 现代智能手机的图形处理能力已不亚于桌面级电脑。我们将解析GPU(如图形处理器)在处理3D渲染、图像加速、视频编解码方面的作用,以及它如何驱动流畅的UI界面和高品质的游戏体验。 ISP(图像信号处理器):捕捉瞬间之美。 手机摄像头捕捉到的原始图像信息,需要ISP进行一系列复杂的处理,如去马赛克、降噪、白平衡、色彩校正、HDR合成等,才能呈现出我们看到的清晰、生动的照片。我们将深入了解ISP的关键算法和处理流程。 NPU(神经网络处理单元)/AI加速器:智能化的未来。 随着人工智能技术的普及,NPU已成为智能手机的标配。我们将探讨NPU在人脸识别、语音助手、图像识别、智能拍照等场景中的应用,以及它如何通过并行计算和专门的硬件设计来加速AI模型的推理。 内存与存储:数据的流动与永存。 RAM(随机存取存储器)和ROM(只读存储器)在智能手机中的角色是什么?我们将讲解DRAM(动态随机存取存储器)的工作原理,以及UFS(通用闪存存储)和eMMC(嵌入式多媒体卡)等闪存技术在读写速度、功耗和耐久度上的差异。 操作系统与应用层:交互的艺术。 Android/iOS:移动操作系统的深度剖析。 我们将简要介绍Android和iOS这两个主流移动操作系统的架构,包括内核(Kernel)、HAL(硬件抽象层)、运行时(Runtime)、框架(Framework)以及应用程序层。重点关注它们如何管理硬件资源、调度任务、提供应用程序接口(API)以及实现用户交互。 应用的生命周期与通信机制。 应用程序是如何在操作系统中运行、暂停、恢复和终止的?进程与线程的区别是什么?IPC(进程间通信)是如何实现的?我们将探讨应用程序的生命周期管理、后台运行机制以及应用之间的数据交换方式。 第三部分:智能手机的传感器与用户交互 除了通信和计算,智能手机还集成了海量传感器,使其能够感知周围环境并与用户进行丰富的交互。 传感器网络:感知世界的触角。 运动传感器:理解手机的姿态。 加速度计、陀螺仪、地磁传感器(电子罗盘)是如何协同工作的?我们将解析它们如何感知手机的倾斜、旋转、晃动以及方向,并应用于屏幕自动旋转、游戏控制、AR/VR体验等场景。 环境传感器:捕捉周围信息。 光线传感器(ALS)如何自动调节屏幕亮度?距离传感器(Proximity Sensor)如何在通话时关闭屏幕?气压计如何用于海拔测量?我们将了解这些传感器的工作原理及其在提升用户体验方面的作用。 生物识别传感器:安全与便捷的钥匙。 指纹传感器(电容式、光学式、超声波式)和面部识别(红外、3D结构光)是如何工作的?我们将深入解析这些生物识别技术的原理、安全性以及在身份验证中的应用。 显示与触控:人机界面的核心。 显示技术:色彩的魅力。 LCD(液晶显示)和OLED(有机发光二极管)技术在发光原理、对比度、功耗、响应速度等方面有何区别?我们将解析TFT(薄膜晶体管)在驱动像素中的作用,以及AMOLED、Super AMOLED等技术的演进。 触控技术:指尖的魔力。 电容式触控屏(Surface Capacitive, Projective Capacitive)是如何通过检测手指的电容变化来工作的?多点触控(Multi-touch)是如何实现的?我们将探讨触控传感器的结构、工作原理以及抗干扰技术。 第四部分:硬件诊断与维修基础 在理解了智能手机的原理后,我们还将初步涉足故障诊断与维修的领域。 硬件故障的常见表现与初步判断: 屏幕问题: 闪烁、黑屏、触控失灵、显示异常等。 电池问题: 续航骤降、充电异常、发热、鼓包。 充电接口问题: 无法充电、接触不良。 音频问题: 听筒无声、外放故障、麦克风失效。 网络问题: 信号弱、无法连接Wi-Fi/蓝牙。 按键问题: 物理按键失灵。 诊断工具与方法: 软件层面的诊断: 通过系统设置、第三方诊断App等方式,初步排除软件冲突、系统bug等问题。 硬件层面的初步检查: 观察外观、检查接口、清洁接口等。 简单故障的维修思路: 如更换屏幕、电池、充电口排线等部件的注意事项。 本书的特色: 深度解析: 避免浅尝辄止,深入剖析每一项技术的核心原理和实现细节。 理论联系实际: 结合智能手机的实际应用场景,解释技术原理的意义。 结构清晰: 从通信系统到计算核心,再到传感器与交互,层层递进,逻辑严谨。 前沿技术覆盖: 关注5G、AI等最新技术在智能手机中的应用。 实践导向: 并非纯理论,也为有志于深入研究或进行维修的读者提供基础指引。 本书适合所有对智能手机工作原理充满好奇,希望深入了解其技术内涵的读者。无论您是正在学习相关专业的学生,还是希望提升自身技能的IT从业者,亦或是仅仅想更了解手中这个“信息终端”的爱好者,都能从本书中获益。我们将带领您,一同揭开智能手机神秘的面纱,领略现代科技的精妙之处。