【文章內(nèi)容簡介】 英振蕩體的發(fā)射與接收電路。大家知道，石英晶體的振蕩頻率是非常穩(wěn)定的，由它組成的無線話筒發(fā) 射與接收器，工作起來就穩(wěn)定多了，同時，其工作頻率可在 V 段（ 30MHZ250MHZ）， U 段（ 2001000MHZ）內(nèi)，外界干擾信號不嚴重，給無線話筒的使用帶來了較好的效果。 在使用上，由于石英晶體的振蕩頻率不可調(diào)，因此對于一套無線話筒來講，其接收和發(fā)射頻率是固定的，且要求一一對應(yīng)，不怎么方便，假如在某地剛好在這一頻點上存在干擾，該無線話筒就無法使用了。 采用 PLL 接收的無線 通信 PLL 是頻率相位鎖定環(huán)路的英文字頭縮寫，在無線 發(fā)射接收中，采用頻率合成的方式，可以在一個頻帶內(nèi)，滿意地接收信號，在 此頻帶內(nèi)， 還可以任意切換工作頻道。理論上，在一個 24MHZ 的頻帶內(nèi)，如果以 1MHZ作為頻道解析度，則可以切換 25 個頻道；如果以 125KHZ，則可以切換193 個頻道，至于頻道數(shù)的多少與接收機的頻寬及頻道解析度有關(guān)。 本文研究的意義 本文研究的意義在二個方面。第一，掌握無線對講機的工作原理以及組成無線對講機的各個組成部分的原理、功能用途等；第二，鍛煉自己實際能力，要從實際出發(fā)，選擇適合自己的元器件，要求從生產(chǎn)成本和實用價值等面去考慮。第三，討論無線對講機的發(fā)展前景。 2 設(shè)計方案 設(shè)計 方案 現(xiàn)有的無線耳機和無線話筒，其線路雖有差異，原理是一致的，都離不開調(diào)制和解調(diào)，但卻是單獨的各用一套調(diào)制和解調(diào)線路，造成了不必要的浪費，使用也不方便。 本實用新型設(shè)計涉及無線通信技術(shù)，是一種將無線話筒與無線耳機合二為一的技術(shù)。它包括發(fā)射部分與接收部分，其中發(fā)射部分由立體聲信號預(yù)加重電路與調(diào)制發(fā)射電路串聯(lián)而成，接收部分由接收接收解調(diào)電路、立體聲解碼電路、立體聲功放電路串聯(lián)而成，在調(diào)制發(fā)射電路上還串聯(lián)話筒及話筒信號放大電路，在立體聲解碼電路與立體聲功放電路之間連接信號輸出端，在立體聲信號預(yù)加重電路 及話筒信號放大電路預(yù)調(diào)制發(fā)射電路之間串聯(lián)互穎開關(guān)。 線路輸入 立體聲信號預(yù)加重 話筒信號放大 調(diào)制 發(fā)射 圖 發(fā)射部分結(jié)構(gòu)框圖 2． 2 發(fā)射部分電路設(shè)計 方案 2． 2． 1 方案一：電容三點式 電容三點式振蕩器也稱為 考畢茲 振蕩器 . 該種振蕩器由電感和兩個電容構(gòu)成振蕩回路 ,由其中的一個電容提供反饋 .振蕩頻率為 : . 電路圖 : 接收解調(diào) 立體聲解碼 設(shè)備話筒輸入 立體聲功放 立體聲耳機 圖 接收部分框圖 圖 電容三點振蕩電路 這種電路的優(yōu)點是輸出波形好、振蕩頻率可達１００兆赫以上。缺點是調(diào)節(jié)頻率時需同時調(diào) CC CC2 不方便。適宜于作固定的振蕩器。 該電路較容易制作 ,電容三點式電路振蕩頻率可達到上 100MHZ,所以可以用來制作成無線電發(fā)射電路 ,用來制作無線話筒 ,對講機等 . 用 9018 管做過無線話筒 ,用普通收音機可在 20M 左右收聽到清晰的信號 ,也可使用 8050 管 ,發(fā)射距離可達 1KM 以上 . 2． 2． 2 方案二：電感三點式 電感三點式振蕩電路 ,又稱哈特萊振蕩電路。 下 圖中 L L C組成諧振回路 ,L2兼作反饋網(wǎng)絡(luò) ,通過耦合電容 Cb將 L2上反饋電壓送到三極管的基極。 由交流通路看出 ,諧振回路有三個端點與三極管的三個電極相連 ,而且與發(fā)射極相接的是 L L2,與基極相接的是 L C 即滿足 射同基反的原則。因此電路必然滿足相位平衡條件。 圖 電感三點式振蕩電路 當回路的 Q值較高時 ,該電路的振蕩頻率基本上等于 LC回路的諧振頻率 ,即 式中 L = L1＋ L2＋ 2M 為回路總電感。 該電路的特點與變壓器反饋式振蕩電路極為相似。須指出：它的輸出波形較差 ,這是由于反饋電壓取自電感的兩端 ,而電感對高次諧波的阻抗較大 ,不能將它短路 ,從而使 Uf中含有較多的諧波分量 ,因此 ,輸出波形中也就含有較多的高次諧波。 用集成運放構(gòu)成的電感三點式振蕩電路如圖 Z0807 所 示 ,不難證明其振蕩頻率為： 圖 諧振回路 圖 負反饋 2． 2． 3 方案三：晶振產(chǎn)生 （ 1）有兩個諧振頻率 ； ffs時， LCR支路呈感性，與 Co產(chǎn)生并聯(lián)諧振，可構(gòu)成兩種不同類型的頻率高度穩(wěn)定的正弦波振蕩電路。 （ 2）價格相比起來較貴 影響兒 C振蕩電路振蕩頻率的因素主要是 LC 并聯(lián)諧振回路的 Q值，可以證明， Q值愈大，頻率穩(wěn)定度愈高。由電路理論知道：為了提高 Q值，應(yīng)盡量減小回路的損耗電阻 R并加大 L/C值。但一般的 LC振蕩電路，其 Q值只可達數(shù)百，在要求頻率穩(wěn)定度高的場合，往往采 用石英晶體振蕩電路。 最終我選擇了電容三點式，改進后電路圖如下： 圖 晶振電路 圖 發(fā)射部分改進電路 無線話筒準用的頻段 無線電波可以在空間自由傳播，不受用途和地域限制，因此造成各種無線電設(shè)備的頻率交叉重疊。如果不加以規(guī)定和約束，不可避免地會產(chǎn)生相互干擾，影響正常的通信。為此，世界上無線頻率管理部門對無線電頻率的使用范圍作了統(tǒng)一規(guī)定，使它們之間的相互影響降到最低。無線話筒使用的頻段有： VHF 甚高頻波段 VHF 頻段的頻率范圍為 30MHz～ 300MHz，波長為 10m～ 1m， 通常稱為“米波”，廣泛用于調(diào)頻廣播、電視頻道、民用對講機和傳呼機。頻道占用極為擁擠，工業(yè)干擾源多。分配給無線話筒 V H F 頻段的頻率范圍為 1 6 9 M H z ～ 230MHz，共占有 61MHz 的可用頻帶。與電視 6～ 12 頻 道占用的頻率范圍相同。在 61MHz 可用頻帶內(nèi)，無線話筒又把它分成三個波段， V H F （ A ）為 1 6 9 M H z ～ 1 8 5 M H z ； V H F （ B ）為 1 8 5 M H z ～ 2 0 0 M H z ； V H F （ C ）為 200MHz～ 230MHz。 UHF 超高頻波段 UHF 頻段的頻率范圍為 300MHz～ 3000MHz，波長為 1m～ ，通常稱為“分米波”，主要用于電視頻道、移動電話、微波通信和軍用雷達等。分配給無線話筒的頻率范圍為 6 9 0 M H z ～ 960MHz，占有270MHz 的可用頻率范圍，是 VHF 頻段的 倍，因此可設(shè)置更多的無線話筒通道，并且干擾源少。在 UHF 頻段中，無線話筒還分配到另一個更高的民用通信頻段， 即 2300MHz～ 2400MHz，簡稱 波段。此頻段的干擾源最少，但設(shè)備的生產(chǎn)成本高。 各頻段 無線電波的傳播特性 自由空間電磁波的傳播衰減包括距離衰減（衰減量與距離的平方成正比）、傳播媒體的吸收（空氣、人體和墻體等）和金屬結(jié)構(gòu)物的反射。頻率越高，傳播媒體的吸收越大，金屬物體的反射越強（即阻止電磁波傳播的能力越強）。 UHF 頻段的發(fā)射 —— 接收之間主要靠直達波傳播，難以繞過金屬障礙物傳播。 VHF 頻段除直達波傳播外，還可利用一部分折射和繞射電磁波。因此在同樣的發(fā)射功率和傳播條件下， VHF 傳播距離比 UHF 更遠一些。 金屬物體對電磁波傳播的阻擋反射與無線電波長（頻率）的關(guān)系 金屬物體對電磁波都有反射作用。阻擋電磁波傳播的能力與電磁波的波長和金屬物體的大小有關(guān)。電磁波的波長小于金屬物體的尺寸時，會被全部反射，傳播受阻?；蛘哒f，頻率越高，金屬物體對電磁波的反射越強。相反，如果電磁波的波長大于金屬物體的尺寸時，部分電磁波會繞過金屬障礙物繼續(xù)傳播（電磁波的繞射特性）。顯然， UHF頻段的反射比 VHF 頻段的反射更多、更強。 電磁波對金屬網(wǎng)格（或金屬孔板）的穿透能力 電磁波的波長小于金屬網(wǎng)格孔的直徑時，則會被通過。也就是說，波長越短，通過金屬網(wǎng)格的穿透能力越強。 非金屬物體（人體、墻壁等） 對電磁波的吸收作用，電磁波的頻率越高，非金屬物體對它的吸收越大，電磁波的傳播衰減也越大。 對講機的工作原理 發(fā)射部分 鎖相環(huán)和壓控振蕩器（ VCO）產(chǎn)生發(fā)射的射頻載波信號，經(jīng)過緩沖放大，激勵放大、功放，產(chǎn)生額定的射頻功率，經(jīng)過天線低通濾波器，抑制諧波成分，然后通過天線發(fā)射出去。 接收部分 接收部分為二次變頻超外差方式，從天線輸入的信號經(jīng)過收發(fā)轉(zhuǎn)換電路和帶通濾波器后進行射頻放大，在經(jīng)過帶通濾波器，進入一混頻，將來自射頻的放大信號與來自鎖相環(huán)頻率合成器電路的第一本振信號在第一混頻器處 混頻并生成第一中頻信號。第一中頻信號通過晶體濾波器進一步消除鄰道的雜波信號。濾波后的第一中頻信號進入中頻處理芯片，與第二本振信號再次混頻生成第二中頻信號，第二中頻信號通過一個陶瓷濾波器濾除無用雜散信號后，被放大和鑒頻，產(chǎn)生音頻信號。音頻信號通過放大、帶通濾波器、去加重等電路，進入音量控制電路和功率放大器放大，驅(qū)動揚聲器，得到人們所需的信息。 調(diào)制信號及調(diào)制電路 人的話音通過麥克風轉(zhuǎn)換成音頻的電信號，音頻信號通過放大電路、預(yù)加重電路及帶通濾波器進入壓控振蕩器直接進行調(diào)制。 信令處理 CPU 產(chǎn)生 CTCSS/DTCSS 信號經(jīng)過放大調(diào)整，進入壓控振蕩器進行調(diào)制。接收鑒頻后得到的低頻信號，一部分經(jīng)過放大和亞音頻的帶通濾波器進行濾波整形，進入 CPU，與預(yù)設(shè)值 進行比較，將其結(jié)果控制音頻功放和揚聲器的輸出。即如果與預(yù)置值相同，則打開揚聲器。 主要技術(shù)性能指標 工作方式：調(diào)頻單工 工作電流：發(fā)射 ≤lA； 接收： 靜噪 ≤20mA； 非靜噪 ≤120mA 工作電壓：外接電源 DC9— 12V； 發(fā)射功率： 35W 調(diào)制方式：調(diào)頻 最大頻偏：土 5kHz 接收靈敏度： 0． 2uV 靜 噪靈敏度： ≤0． 2uV 音頻功率： ≥300mW 天線形式：拉桿天線或橡膠天線 天線阻抗 :50 歐 工作頻率： 36100MHz 話筒阻抗 :高阻抗 選擇性 :70dB 音頻輸出功率 :250mW 發(fā)射輸出功率 :高約 5W 低約