无线对讲和调频收音机的设计毕业设计说明书
半双工调频无线对讲机的设计毕业设计

半双工调频无线对讲机的设计Half duplex Design of a FM Radio学院:计算机与信息工程学院专业:通信工程半双工调频无线对讲机的设计[摘要]随着现在通信技术的日新月异,各种通信设备层出不穷如电话,手机,对讲机等。
半双工调频无线对讲机更是在日常生活中发挥着重要的作用,半双工对讲机系统具有使用简单、不受网络限制、通话成本低、适用范围广等优点。
它是在鉴频混频等技术的基础上,利用无线电通信原理研发的一种通信方式本系统的功能在于实现呼叫和通话功能。
无线对讲电话的特点是可供小型单位作内部电话使用,此外由于采用成品无线模块,从而使制作变得很简单,成本也很低。
对讲电话实现了内部的通话,为人们的日常生活带来了极大的方便,值得进一步推广,有很好的发展前景。
电子技术的研究才刚刚开始,随着这项技术的研究逐渐深入,涉及的研究领域也将更广。
希望这项技术的研究能为人们以后的生活、工作带来更大的便利,为人们提供更为舒适、完美的生活方式。
本论文最后对对讲机的现状及发展前景进行分析。
[关键词]对讲机;半双工;调频Half duplex design of a FM radioAbstract:Now with the advances in communication technology,all kinds of communications equipment emerge in endlessly, such as telephone, mobile phone, interphone, etc. A half duplex radio have use wireless call system simple, not affected by network restrictions, call low cost, wide application, etc. It is popularly used in frequency mixing technology, on the basis of using radio communication principle of a kind of communication research. At present, people on the intercom research has from MoNiHua into digital.The function of this system is to realize call and call functions. The characteristics of wireless talkback telephone is available for small units for i nternal use, moreover due to the telephone finished product, thus make make wireless module becomes very simple, the cost is low. Talkback telephone calls, r ealized the internal for People's Daily life has brought great convenience and deserves further promotion, have very good prospects for development. Electronic technology research is just beginning, as the technology research, inv olving gradually goes deep research realm will be more widely. Hope this technology research for people later life, workbring greater convenience, to provide people with more comfortable and perfect way of life. This paper finally to intercom current situation and development prospect were analyzed.Key words: Interphone; Half-duplex; Frequercy modulation目录1 引言 (1)1.1半双工无线调频对讲机的目的和意义 (2)1.2半双工无线调频对讲机的应用 (3)1.2.1专业对讲机 (3)1.2.2民用对讲机 (3)1.2.3商用对讲机 (3)1.2.4业余对讲机 (4)2 无线调频原理 (4)3 系统总体概述及原理 (5)3.1工作原理图 (5)3.2工作原理 (5)4 单元模块设计 (5)4.1混频 (6)4.2鉴频 (8)4.2.1乘积型鉴频器 (9)4.2.2锁相鉴频 (10)4.3集成选频放大器 (11)4.4锁相环的构成及工作原理 (13)4.4.1锁相环路的基本组成 (13)4.4.2锁相环锁相原理 (14)4.4.3集成锁相环NE564的介绍 (15)4.5音频功率放大电路 (18)4.5.1单调谐放大器 (18)4.5.2双调谐放大器 (20)4.6低通带通滤波器 (20)4.7调频 (22)4.7.1变容二极管工作原理 (22)5.对讲机的组装与调试 (25)5.1发射电路组装 (25)5.2接收电路组装 (26)5.3调频系统联调 (26)1 引言古时候的通信方式有蜂火台、飞鸽传书、驿站等等,主要的目地在于传送军事情报,其传输煤介主要是利用人力和物力来达成。
无线电调频对讲机设计

无线电调频对讲机设计通信原理课程设计2009 级通信工程专业 0913072 班级题目无线电调频对讲机设计姓名学号 091307234指导教师胡娟闫利超2012年6月12日1 任务书1.1、题目1、调频单工无线对讲机的设计(至少10米以上通话距离) 主要技术指标:主要指标:(1)工作电压:9V(三节5号电池)(2)有效距离:10,50米(3)频率范围:84,108MHZ(4)灵敏度:优于5微伏(5)选择性:40dB(6)整机电池:小于150mA(7)输出功率:大于350W2、基于射频技术的无线鼠标的设计(能和电脑配合使用) 以上题目任选一题,4人一组。
2.2、日程安排6月1日:布置题目,进行分组6月2~3日:查找资料,确定具体方案,论证方案的可行性和经济性;各组详细描述拟采用方案,列出元器件清单,调查市场上是否可以买到,确定对应价格。
各组将方案(包括实现电路)和元器件清单整理,打印一份(5页以内)。
6月4日:上午9:00,实验楼A202,各组选一名代表进行方案阐述,老师进行评判,方案通过着方可开始电路制作。
6月5日:各组将最终方案确定,统计元器件种类和个数,选派三名同学统一进行购买。
6月6~8日:进行具体电路的制作与调试。
6月9~10日:各组进行实物演示,答辩。
2 设计方案选择2.1 此方案的确定此方案主要应用高频电子线路与模拟电子技术中的低频放大和集成运放等知识,根据无线电信号的传输原理,将涉及分为发射部分和接受部分。
并通过研究分析两个部分的原理框图,以及对高频放大电路、低频放大电路,混频电路、鉴频电路、天线等,最后确定对讲机的电路图。
2.1.1、电路分析:本实验大致分为两个模块,一是调频收音机,二是调频对讲机。
下面分别介绍它们的原理。
(1)调频收音机收音机的基本功能就是把空中的无线电波转换成高频信号,这一切是有接收天线来实现。
然后解调,即把调制在高频载波上的音频信号卸下来,常称作鉴频实现这一功能的电路叫鉴频器。
无线对讲和调频收音机的设计-毕业设计说明书

无线对讲和调频收音机的设计目录摘要 (1)第一章引言 (2)1.1 概述 (2)1.2 本课题设计的意义 (3)第二章系统总体设计 (3)2.1设计要求 (3)2.2无线通信系统的基本工作原理和框图 (4)2.3发射设备的基本原理和组成 (4)2.4接收设备的基本原理和组成 (5)2.5调频方式 (6)第三章无线对讲和调频收音机系统电路设计 (8)3.1方案比较和确定 (8)3.2电路模块设计与分析 (8)3.2.1 无线对讲电路 (8)3.2.2 调频收音机电路 (9)3.3 芯片介绍 (9)3.4 总体原理图 (12)第四章电路安装和调试 (14)4.1 焊接与安装 (14)4.2 测试与调整 (14)第五章总结 (15)参考文献 (16)致谢 (17)附录: (18)摘要本设计的核心芯片为D1800,即收音接收专用集成电路,功放部分选用芯片D2822。
发射部分采用两级放大电路,第一级为振荡兼放大电路,第二级为发射部分,采用专用的发射管,使发射效率和对讲距离大大提高。
本设计的调频波段为30MHZ-90MHZ,工作电源电压范围2.5-5V,静态电流13.5mA,信噪比>80dB,谐波失真<0.8%,输出功率≥350mA,发射机工作电流18mA,对讲距离50-100米。
系统既能收到电台又能相互对讲,具有造型美观、体积小、外围元件少、灵敏度极高、性能稳定、耗电省、输出功率大等优点。
关键词:发射模块,放大,振荡,接收模块,芯片D1800第一章引言1.1 概述无线电波是指在自由空间(包括空气和真空)传播的射频频段的电磁波。
无线电技术是通过无线电波传播声音或其他信号的技术,能在无通讯网络情况下确保信号畅通,同时可24小时无限制通话。
人们通过无线电广播和收音机了解天下大事,增长各方面的知识,欣赏悠扬的音乐,丰富自己的业余生活。
可以说,无线电广播和收音机为无数家庭带来了欢乐和愉悦。
调频广播的边带可以用来传播数字信号如,电台标识、节目名称简介、网址、股市信息等。
调频接收机设计课程设计说明书

根据接收信号的特性,设计合适的滤波器,滤除带外干扰和噪声,提 高接收信号的信噪比。
电路原理图及PCB设计
01
原理图设计
使用专业的电路设计软件,绘制详细的电路原理图,包括微控制器、射
频前端、模数转换器、滤波器、电源管理等部分的电路连接。
02 03
PCB设计
根据电路原理图,进行PCB布局布线设计,优化电路板性能,减小信号 干扰和损耗。同时,考虑散热、机械强度、可制造性等因素,确保电路 板的稳定性和可靠性。
sizeof(float));
float* demodulated = (float*)malloc(length *
sizeof(float));
float* processed = (float*)malloc(length *
sizeof(float));
程序流程图及代码展示
• // 读取或生成调频信号数据(这里省略具 体实现)
Chapter
调试过程记录
调试前准备
熟悉接收机结构和工作原理,准备必要的测试仪器和工具,如示 波器、信号发生器、频率计等。
调试步骤
按照设计流程逐步进行调试,包括电源电路、本振电路、混频电 路、中放电路、解调电路等各个模块的调试。
调试记录
详细记录每个模块的调试结果,包括波形、幅度、频率等参数, 以便后续分析和优化。
03
硬件设计方案及实现
主要器件选型与参数设置
微控制器
选用高性能、低功耗的STM32F4系列微控制器,具有丰富的外设接 口和强大的处理能力,满足接收机复杂算法和实时性要求。
射频前端
采用高性能的射频芯片,支持宽频带接收,低噪声系数,高线性度, 确保接收信号的准确性和稳定性。
JC986A型无线调频对讲收音机

兰州理工大学计算机与通信学院通信工程专业高频电子线路课程设计设计题目:986A型对讲机设计学院专业班级学号姓名指导老师时间年学期目录一、设计实验目的无线对讲机作为一种简单的通讯工具,由于它不需要中转和地面交换机站的支持,就可以进行移动通信,所以深受人们欢迎。
目前广泛用于生产、保安、野外工程等领域的小范围的通信工程中。
无线对讲机技术是很多无线通信技术的基础,目前应用较广泛的蜂窝式移动电话技术,就是在无线双工对讲机的基础上发展起来的新兴现代通信技术。
对讲机的电路形式很多,从调制方式可分为调幅式和调频式;从收发功能上,可以分为单工式和双工式。
单工式对讲机同一时间内,只能工作在一种状态下,即:接收或发射状态,而不能同时处于收发状态。
单工式对讲机工作时,要不停的切换开关来控制收发状态,所以使用起来不太方便。
但单工式对讲机,则由于它造价低,体积小,耗电低等优点,所以被大量使用。
而双工式对讲机,可以收发电路同时工作,使用起来如同普通电话机一样,应用起来也比较方便,但是由于双工对讲机电路复杂,造价高,耗电大等缺点,所以应用较少。
学生通过对调频对讲机安装与调试,可对所学过的高频电子线路中各单元的电路形式、各电路间的耦合方式及信号传送波形和结果有更深的了解。
同时,也对以前所学过的各类型模拟单元电路的工作原理、电路形式、调试方法、测试方法、测量技术、整机电路统调技巧等方面得到了全面的、系统的训练。
为今后从事本专业工作奠定了坚实的技术基础。
二、设计指标本套件用的是DIP插件,电路板较紧凑,要求制作者细心,认真。
对讲的发射部分采用两级放大电路,第一级为振荡兼放大电路;第二级为发射部分,使发射效率和对讲距离大大提高。
它具有造型美观、体积小、外围元件少、灵敏度极高、性能稳定、耗电省、输出功率大等优点。
只要按要求装配无误,装好后稍加调试即可,无需统调,是学习电子技术的理想套件。
它既能相互对讲,不断激发学生的学习兴趣。
通讯方式:同频单工工作电源电压范围:9V电池供电电压:9V对讲距离:100米三、整体电路原理框图说明本对讲机采用半双工工作方式。
通信原理无线电调频对讲机收音机课程设计

通信原理课程设计2010 级通信工程专业 ******* 班级题目无线电调频对讲机设计姓名 ****** 学号 ********** 指导教师胡娟闫利超2012年12月23日1任务书设计并制作一个无线对讲机,要求采用调频方式工作,调频收音机的工作频率在88~108MHZ,供电电压4.5V(用三节5号干电池供电),至少10米以上通话距离。
2设计方案选择方案一:发射用调频无线话筒,接收采用集成电路KC538,其具有中频放大,鉴频和音频功率放大等功能。
KC538中频放大器采用三极管差分放大器,固有增益高和调配抑制比好的特点。
方案二:采用集成电路UTC1800,它作为收音机接收专业集成电路,功放部分则采用D2822集成功放芯片,其具有体积小,外围元件少灵敏度高,性能稳定等优点。
方案选择:通过两种方案的比较,方案二的接收频率和工作电流都在要求范围内,具有良好的抗干扰能力,且主要应用高频电子线路与模拟电子技术中的低频放大和集成运放等知识,根据无线电信号的传输原理,将涉及分为发射部分和接受部分。
并通过研究分析两个部分的原理框图,以及对高频放大电路、低频放大电路,混频电路、鉴频电路、天线等的分析研究,其较方案一具有简洁性,电路布局比较简单,所以最后选用方案二。
3 电路分析及其原理电路分析:本实验大致分为两个模块,一是调频收音机,二是调频对讲机。
下面分别介绍它们的原理。
(1)调频收音机收音机的基本功能就是把空中的无线电波转换成高频信号,这一切是有接收天线及相关元件来实现。
然后解调,即把调制在高频载波上的音频信号分出来,常称作鉴频实现这一功能的电路叫鉴频器(有芯片UTC1800实现)。
最后鉴频出来的音频信号经放大来推动扬声器或耳机,既把声音恢复。
(2)调频对讲机发射机由音频(话筒)放大器,调频调制器,高频载波振荡器,高频放大器,高频功率放大器,天线匹配回路,发射天线组成。
音频放大器,将话简送来的声音电信号进行放大,以达到一定的幅度,去控制频率调制器,实现频率调制。
[精品论文]调频对讲机毕业设计[管理资料]
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高频电子线路毕业设计课题名称调频对讲机毕业设计二OO 年月日目录目录 (II)摘要 ............................................................................................................................................ I II 第一章设计的意义、目的 .. (1) (1) (1)第二章设计的方案确定与方框图 (2) (2)设计方框图 (2)第三章单元电路设计 (3) (3) (3) (3): (4): (5)第四章整机电路图及设计原理 (6) (6) (6) (6)、指标参数 (7)第五章、扩展部分 (7)第六章元件清单及PCB印刷电路板板图 (8)结束语 (11)参考文献 (12)摘要在现在通信中,对讲机是一种近距离的、简单的无线传输通信工具,由于它不需要中转站和地面交换机站支持,就可以进行有效的移动通信,因此深受人们欢迎。
目前,它广泛应用于生产、保安、野外工程等领域的小范围移动通信工程中。
调频对讲机是通过调节频率和接收频率使一组对讲机的接收频率和发射频率与另一组对讲机的发射频率和接收频率相同,从而实现对讲功能的无线通信工具。
调频对讲机是通过调节频率使一组对讲机的接收频率和发射频率与另一组对讲机的发射频率和接收频率相同,从而实现对讲功能的无线通信工具。
通过对调频对讲机的安装与调试,能对所学过的高频电路原理知识及各单元电路的电路形式,各电路间的耦合方式及信号传送波形和结果,有更深入的了解。
同时,也对以前所学过的各类型模拟单元电路的工作原理、电路形式、调试方法、测量方法、整机电路统调技巧等方面知识,得到全面的、传统的训练。
为今后从事工作有坚实的技术基础。
本设计是调频无线对讲机,首先介绍了调频无线对讲机的功能、性能指标和工作原理。
根据工作原理在设计中采用了低成本的D1800,D2822两块核心芯片,具体电路设计,通过主要芯片将各功能模块有机地组织起来共同完成系统需要的功能。
大学毕设论文__基于rda5807的收音机课程设计说明书

编号:课程设计说明书(信息系统综合实训)题目:立体声调频收音机院(系):信息与通信学院专业:电子信息工程学生姓名:峰之使者学号:指导教师:2016年 1 月8 日摘要本系统为立体声调频收音机,设计采用RDA5807收音模块,与单片机相结合,使收音解调电路设计变的简单,实现FM收音并显示频率。
我们通过矩阵键盘设定我们需要的频段,并设置音量大小,通过诺基亚5110液晶屏显示出来,并根据所显示接收信号的强度等级,判断收音所在地的信号强度。
RDA5807模块具有65-108MHz全球FM接收频段相容的效果,具备噪声消除、软静音、低音增强、灵敏度高、噪声小、抗干扰能力强等功能,所以使用本模块很容易实现,且系统可靠稳定。
关键词:单片机;RDA5807收音模块;FM收音;目录引言 (1)1 任务要求与设计的背景 (1)1.1 设计任务要求 (1)1.2 课题背景 (1)2 调频收音机的分析和设计思路 (1)2.1 系统设计原理 (1)2.2 系统框图分析和设计 (2)3 硬件设计 (2)3.1 单片机最小系统 (2)3.1.1 时钟电路 (2)3.1.2 复位电路 (3)3.2 RDA5807模块 (3)3.2.1 RDA5807模块管脚 (3)3.2.2 RDA5807模块特点 (4)3.2.3 RDA5807模块与单片机接口 (4)3.3原理图 (5)3.4 PCB图 (5)4 软件设计 (5)4.1 IIC通信 (5)4.2 IIC时序 (6)4.3软件流程图 (7)5 调试过程 (9)5.1 电路板制作 (9)5.2 硬件调试 (9)5.3 软件调试 (10)5.4 实物图 (11)6 总结 (11)谢辞 (13)参考文献 (14)附录 (15)引言随着科学技术的发展,调频收音机的应用十分广泛,尤其消费类占有相当的市场。
从分离元件组成的收音机到由集成电路组成的收音机,调频收音机技术已达到十分成熟的地步。
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毕业设计说明书课题名称:无线对讲和调频收音机的设计系别:电子信息工程系专业:应用电子技术班级:二〇一一年六月三日指导教师评语指导教师(签字):年月日目录摘要 (3)第一章引言 (4)1.1 概述 (4)1.2 本课题设计的意义 (5)第二章系统总体设计 (6)2.1设计要求 (6)2.2无线通信系统的基本工作原理和框图 (6)2.3发射设备的基本原理和组成 (7)2.4接收设备的基本原理和组成 (7)2.5调频方式 (8)第三章无线对讲和调频收音机系统电路设计 (11)3.1方案比较和确定 (11)3.2电路模块设计与分析 (11)3.2.1 无线对讲电路 (11)3.2.2 调频收音机电路 (12)3.3 芯片介绍 (12)3.4 总体原理图 (15)第四章电路安装和调试 (17)4.1 焊接与安装 (17)4.2 测试与调整 (18)第五章总结 (19)参考文献 (20)致谢 (21)附录: (22)摘要本设计的核心芯片为D1800,即收音接收专用集成电路,功放部分选用芯片D2822。
发射部分采用两级放大电路,第一级为振荡兼放大电路,第二级为发射部分,采用专用的发射管,使发射效率和对讲距离大大提高。
本设计的调频波段为30MHZ-90MHZ,工作电源电压范围2.5-5V,静态电流13.5mA,信噪比>80dB,谐波失真<0.8%,输出功率≥350mA,发射机工作电流18mA,对讲距离50-100米。
系统既能收到电台又能相互对讲,具有造型美观、体积小、外围元件少、灵敏度极高、性能稳定、耗电省、输出功率大等优点。
关键词:发射模块,放大,振荡,接收模块,芯片D1800第一章引言1.1 概述无线电波是指在自由空间(包括空气和真空)传播的射频频段的电磁波。
无线电技术是通过无线电波传播声音或其他信号的技术,能在无通讯网络情况下确保信号畅通,同时可24小时无限制通话。
人们通过无线电广播和收音机了解天下大事,增长各方面的知识,欣赏悠扬的音乐,丰富自己的业余生活。
可以说,无线电广播和收音机为无数家庭带来了欢乐和愉悦。
调频广播的边带可以用来传播数字信号如,电台标识、节目名称简介、网址、股市信息等。
民用或军用高频话音服务使用短波用于船舶,飞机或孤立地点间的通讯。
晶体管收音机以其耗电少,不需交流电源,小巧玲珑,使用方便而赢得人民的喜爱,并逐渐在市场上占据了主导地位,并成为最普及和廉价的电子产品。
后来随着科技的进步,逐渐出现了数字广播、卫星广播和网络广播,晶体管收音机也由分立元件,发展出集成电路收音机、数字显示、数字调谐收音机和最新最时髦的无线网络收音机。
对讲机和收音机都是操作简单,使用方便的产品,也给人们的生活处事带来很大的帮助。
调频广播可以比调幅广播更高的保真度传播音乐和声音。
对频率调制而言,话筒处接受的音量越大对应发射信号的频率越高。
调频广播工作于甚高频段(Very High Frequency,VHF)。
频段越高,其所拥有的频率带宽也越大,因而可以容纳更多的电台。
对讲机广泛用于宾馆物业、工程施工、救援抢险、旅游景点,物流运输、工厂仓库,能极大减少联络时间,提高联络效率,无线对讲机它具有造型美观、体积小、外围元件少、灵敏度极高、性能稳定、耗电省、输出功率大等优点。
在科技日新月异的今天,市场有太多的电子产品。
传统调频收音机设计由于体积大、成本高以及生产困难,使得许多高产量的小型便携式应用无法提供调幅收音机功能,例如时钟与便携式收音机、家庭音响、MP3播放机、多功能底座和移动电话。
本次设计的无线对讲和收音两用机具有体积小、整合度高、高效能、低耗电和精巧体积的特点。
对讲距离在50-100米的范围内,为使电路更简化,设计收音接收专用集成电路芯片D1800,功放选用D2800。
系统在应用时不需要网络的覆盖,只需双方发送和接受信号即可对话。
1906年,美国的费森登教授在一次无线电通信实验时,在世界上首次用调无线电波发送音乐和讲话,附近的许多无线电通信电台接收到了费森登教授的信号。
但是,普通公众是不可能都拥有无线电。
要真正实现无线电广播,就要有一种普通公众都能拥有的、专门用于收听声音信号的无线电接收机,即收音机。
1910年,随着无线电广播事业的兴起,邓伍迪和皮卡尔德开始研究无线电接收机,他们利用某些矿石晶体进行试验,发现方铅矿石具有检波作用,如果将其与几种简单的元件相连接,就可以以接收到无线电台放送的广播节目。
上世纪初,无线电传播技术的研究取得了很大的进展,各种无线电元件,如具有检波作用的二极管和具有放大稳压作用的三极管等相继发明,使无线电远距离发射、接收方面存在的一些难题一一获得了解决,这就为家用收音机的发展提供了技术和物质条件。
最早时期的收音机由于使用的是电子管,大多都体积大、耗电多和笨重。
直到1948年,美国工程师约翰·巴丁等人发明了晶体管,收音机的小型化才得以实现。
1955年,首批晶体管收音机几乎同时在美国和日本问世。
对讲机技术最早产生在风声鹤唳的二十年代,诞生于Westinghouse的实验室里。
随着LED(发光二极管)、微处理器和激光二极管的不断发展,迎来了新的标识符号(象征学)和其应用的大爆炸,人们称之为“对讲机工业”。
今天很少能找到没有直接接触过即快又准的对讲机技术的公司或个人。
由于在这一领域的技术进步与发展非常迅速,并且每天都有越来越多的应用领域被开发,用不了多久对讲机就会象灯泡和半导体收音机一样普及,将会使我们每一个人的生活都变得更加轻松和方便。
1.2 本课题设计的意义本课题设计的无线对讲和调频收音机机具有功率小、耗电量小,节约成本。
体积小,携带方便,使用方便,在没有网络信号的条件下仍能使用。
调频收音机的调频波段为88MHz-108MHz,工作电源电压范围2.5V-5V,静态电流10-20mA,输出功率≥350mA。
本设计把无线对讲机和调频收音机的电路及芯片整合到一起,实现一机两用的功能,使对讲机不再功能单一。
本系统有频率选择性、接收灵敏度以及可调式电台搜寻功能,在变化万千的调频广播环境下发挥更高效能。
集成度和传统的相比,有了一个更大的提高,系统传送语音信号时的清晰度有了一个更好的提高,在沟通效率上,系统采用更先进的技术,使其更快、更强、更实用。
第二章系统总体设计2.1设计要求设计并制作一个无线对讲和调频收音机,基本要求有:(1)系统传送一路语音信号,其发射频率在20MHz~40MHz之间自行选择,发射功率自行选择,射频信号带宽及调制方式自定,收发通信距离不小于20米;(2)发射机的输入采用话筒方式,接收机用耳机收听语音信号,采用电池供电;(3)调频收音机的调频波段为88MHz-108MHz,工作电源电压范围2.5V-5V,静态电流10-20mA,输出功率≥350mA。
2.2无线通信系统的基本工作原理和框图图2-1无线通信系统组成框图无线通信系统由发射设备、传输媒质和接收设备构成,其中发送设备包括变换器、发射机和发射天线三部分;接收设备包括接收天线、接收机和变换器三部。
信息源发出需要传送的信息,由变换器将这些要传送的声音或图像信息变换成相应的电信号,然后由发射机把这些电信号转换成高频振荡信号,发射天线再将高频振荡信号转换成无线电波,向空间发射无线电波经过自由空间到达接收端,接收天线将接收到的无线电波转换成高频振荡信号,接收机把高频振荡信号转换成原始电信号,再由变换器还原成原来传递的信息(声音或图像等),送给受信者,从而完成信息的传递过程,如图2-1所示。
2.3发射设备的基本原理和组成在无线对讲部分,待传送的音频信息由变换器转换成相应的电信号。
一般来说,这些电信号的频率较低,频带较宽,若把这些信号直接以电磁波形式从天线辐射出去,则会出现以下问题:(1)无法制造合适尺寸的天线。
(2)无法选择所要接收的信号。
因而,要实现无线通信,首先必须让各电台发射频率不同的高频振荡信号,再把要传送的信号装载到这些频率不同的高频振荡信号上,经天线发射出去,这样既缩短了天线尺寸,又避免了相互干扰。
调制的作用就是把待传送的信号装载到高频振荡信号上。
在无线通信接收设备中,必须把空间传来的电磁波接收下来,选出所需的已调波信号,并把它还原为原来的调制信号,以推动输出变换器,获得所需的信息,这个过程需要解调来完成,解调的作用就是从高频已调波中取出原调制信号。
高频载波通常是一个正弦波振荡信号,有振幅、频率和相位三个参数可以改变,因此,用调制信号对载波进行调制就有调幅、调频和调相三种方式。
(1)调幅。
载波的频率和相位不变,载波的振幅按调制信号的变化规律而变化。
调幅获得的已调波成为调幅波。
(2)调频。
载波的振幅不变,载波的瞬时频率按调制信号的变化规律而变化。
调频获得的已调波成为调频波。
(3)调相。
载波的振幅不变,载波的瞬时相位按调制信号的变化规律而变化。
调相获得的已调波成为调相波。
调频和调相统称为调角。
发射原理部分工作系统框图如图2-2所示。
图2-2 发射部分框图2.4接收设备的基本原理和组成无线通信接收设备的工作过程与发射设备相反,它的任务是把空间传来的电磁波接收下来,选出所需的已调波信号,并把它还原为原来的调制信号,以推动输出变换器,获得所需的信息。
从高频已调波中取出调制信号的过程成为解调。
由于已调波的调制方式有三种,因此解调也有三种方式,即检波(调频波的解调)、鉴频(调频波的解调)和鉴相(调相波解调)。
接收系统由接收天线接收从空间传来的电磁波并感生出微小的高频信号,高频放大器从中选择出所需的信号并进行放大。
接收原理部分工作系统框图如图2-3所示。
图2-3 接收部分框图2.5调频方式为了有效地传输信号,必须使传输系统不产生对信号的失真,并能防止外来的干扰。
在调幅制中,调幅接收机容易受到各种以幅度出现的干扰,如天电干扰、工业干扰等,由于它们的频带很宽,干扰容易进入接收机,这样就会掩盖了正常信号的接收。
但对调频制来说,信号的传输是以频率的变化而出现的,幅度干扰对它的作用大大减小了,可以的大大地提高传输信号的抗干扰的性能。
实现调频的方法有直接调频法和间接调频法两种。
直接调频法是利用调制信号直接控制振荡器的振荡频率而实现的调频方法。
常用的直接调频电路有变容二极管(或电抗管)调频电路、晶振调频电路和集成调频电路等,变容二极管的符号如图2-4所示。
图2-4 变容二极管符号图2-5 变容二极管直接调频电路变容二极管直接调频电路如图2-5所示。
目前常用的载波振荡器为LC振荡器。
如果将变容二极管的可控电容参与回路电容,并用调制信号u去控制变容二极管的电容量,就可直接改变LC振荡器的振荡频率,构成变容管直接调频电路,如图2-6所示,图中C2、C3、C4对载频视为短路;L1对载频视为开路;C1对u视为短路;变容二极管的电容Cj与L2构成振荡回路,图2-6为可变电容器的调频电路。