调频对讲机设计Word文件下载.docx

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4.4末级谐振功率放大器与输出滤波网络20

5对讲机电路的调试与测量22

5.1接收机电路的调试22

5.2发射机电路的调试26

5.3部分仿真调试图29

6结束语33

致谢34

参考文献35

附录36

附录1调频对讲机接收电路原理图36

附录2调频对讲机发射电路原理图36

1概述

在手机非常普及的今天，为什么人们还会选择对讲机呢？

与手机相比，对讲机不受网络的限制，在网络不能覆盖的地方，对讲机可以让你轻松的沟通；

另外对讲机提供了一对一，一对多的通话方式，一按就说，操作十分简单，令沟通更自由，尤其在紧急调度和集体协作工作的情况下，这些特点是非常重要的。

与手机相比，对讲机通话成本低。

这样的特点，让对讲机广泛应用在很多领域。

主要应用在公安、民航、运输、水利、铁路、制造、建筑、服务等行业，用于团体成员间的联络和指挥调度，以提高沟通效率和提高处理突发事件的快速反应能力。

随着对讲机进入民用市场，人们外出旅游、购物也开始越来越多地使用对讲机。

尤其在网络无法覆盖的地方，无线对讲机成为了人们喜爱的通讯工具。

在对讲机技术发展的30多年历史中，模拟技术应用已经非常成熟，关键器件已很可靠，早在20年前，国外就有人将数字技术引入对讲机行业，数字对讲机不仅能实现模拟对讲机基本业务：

单呼、组呼等功能，还具有调度台核查呼叫、区域选择、接入优先、优先呼叫、迟后进入、预占优先呼叫、侦听、动态重组、监听等补充业务。

也就是说，数字集群对讲机可提供更丰富的业务种类、更好的业务质量、更好的保密特性、更好的连接性和更高的频谱效率。

对讲机的主要包括家庭无线服务（FRS）对讲机，HAMradios对讲机，个人移动无线（PMR：

对讲机以及陆基移动无线（LMR）对讲机。

目前，各厂家已经很努力地想办法提高产品通讯质量，降低干扰，开发多功能产品，如：

防水、防震功能，集成收音机和GPS功能等等。

摩托罗拉公司

的GP2000采用了符合人体工程学原理的设计，具有很高的性能价格比；

有可编程键和容易使用的浏览键；

具备降噪增音的功能；

99个信道；

平均电池寿命为8小时,

从国内外研究局势看出，对讲机已从单一的通话功能，变成了能和手机媲美的产品，而人们追求个性化的影子已在对讲机上演。

2调频对讲机电路原理与框图

无线对讲机作为一种简单的通信工具，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，因此深受人们的欢迎。

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。

无线对讲机技术是很多无线移动通信技术的基础，目前应用比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型现代通信技术。

很好地熟悉掌握无线对讲机内部电路的工作原理和测试及调整技术，对于今后从事通信工程领域的技术工作，无疑是十分重要的。

对讲机的电路形式较多，从调制方式上可以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。

单工式对讲机在同一时间内只能工作在一种状态下，即接受或者发射状态，而不能同时处于收发状态。

单工对讲机工作时，要不停地切换开关来控制收发状态，所以使用起来不太方便。

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。

因此应用起来比较方便，但由于双工对讲机电路复杂、造价高、耗电量大等缺点，所以一般应用较少。

而单工式对讲机则由于它造价低、、体积小、耗电低等优点，而被大量应用。

目前，市面上常见到的对讲机大多数属于单工调频式。

图2-1就是单工式对讲机的原理框图。

从图中可以看出，对讲机的收发状态是靠切换供电电源开关的方式来实现收发转换的。

虽然电路中含有接收和发射电路，由于在同一时间内，只能工作在一种状态下，所以将这种工作方式称为单工方式。

图2-1无线对讲机电路原理框图

目前，也有些对讲机电路采用半双工工作方式，它的工作原理是将话筒收到的音频微弱信号进行电压放大，并将放大后的交流电压经过检波电路检波整流后，得到一个直流电平信号，用其控制电子开关去切换收发电路工作状态，完成对讲机的收发转换过程，我们称其为半双工工作方式。

半双工对讲机从电路工作形式来讲，仍然属于单工工作方式，严格地讲，半双工对讲机因该属于变形单工对讲机电路。

而全双工对讲机在工作时，发射电路和接受电路是同时工作的。

由于发射电路

和接收电路共用一根天线，发射电路输出到75Q天线上的高频载波电压可能达到

10-30V以上，而接收方发射的高频载波信号往往较微弱，一般在75Q天线上仅能感应到微伏级的信号，所以对讲机天线的工作状态，将直接关系到双工对讲机能否正常工作。

为了保证天线信号的正确分配，一般双工对讲机电路均设计天有线双工器，用双工器来保证天线的分配任务，以保证收发电路有序地工作。

为了防止收发电路之间的相互干扰，仅靠双工器是不够的，所以一般全双工对讲机中均在接收电路的输入端和发射电路的输出端分别设计有带通或带阻滤波器，

让所需要的频率顺利通过，并且将其他频率滤除或者阻挡。

由于采用了以上多种措施，所以使双工对讲机电路的接收和发射电路可以同时使用同一根天线，而不会产生不必要的干扰。

本次设计主要是针对单工对讲机电路进行的，将单工调频对讲机电路各部分电路进行详细的分析。

图2-2是单工无线调频对讲机电路方框图。

图2-2单工30MHz无线对讲机电路方框图

调频对讲机电路的主要电气性能指标参数如下：

高频发射功率：

》2W（75Q）发射工作效率：

W50%

接收机灵敏度：

w1uV

限幅灵敏度：

w1.5uF

音频输出功率：

》50mW

最大调制频偏：

》土3kHz

待机静态电流：

w10mA

频率稳定度：

》10-6

信号选择性：

》50dB（±

25KHZ

电池供电电压：

9.6V（8节1.2V）

一部对讲机工作性能的优劣，常用以上几项电气指标参数来表示，其指标内容

含义如下：

a）灵敏度

接收机在接收信号时是不是灵敏，主要是指它接收微弱的信号能力。

如果接收机能在极微弱的信号下良好地工作，并能够输出一定得功率性能良好的解调信号，那么这部接收机就具有较高的灵敏度。

反之，就是灵敏度低，衡量灵敏度的单位常用强值的毫伏或微伏为单位。

因此，灵敏度是衡量接收机接收微弱信号能力的重要指标。

b）选择性

接收机工作时，要在众多的信号中把有用的信号选择出来，这种选择信号的能力称为信号选择性。

接收机在工作时，它所需要接收的信号频率附近，常常会同时存在着很多的干扰信号，这些干扰信号有强有弱，如果接收机能在很强的干扰信号情况下，选择出自己有用信号，那么它的信号选择性就很高，反之，如果连微弱的干扰也无法抑制掉，那么它的选择性就很低。

选择性的指标，一般用于接收电路队调频带以外信号的衰减量计量，单位为dB。

c）限幅灵敏度

限幅灵敏度是指，当接收机的中放的输出信号出现限幅时，所需的最小输入信号电压值称为限幅灵敏度，限幅灵敏度的高低和接收机的高放、中放电路的电压增益有直接的关系，它和灵敏度指标一样，也是衡量接收机接收微弱信号能力的重要指标。

d）频率稳定度

对讲机电路中发射及接收的频率是否稳定，直接关系到能否正常通信一般对讲机的频率稳定主要是由于晶体的品质决定，同时也受工作电压、环境温度、环境湿度等因素的影响，频率稳定度的高低，一般用指数来表示，指数的绝对值越大，表示稳定度越高。

e）调制频偏

制频频或者称频偏调量，是指调制信号（音频）对载波信号频率（f0）调制后使载波的中心频率产生的频率偏移量。

调制频偏可以用相对量百分比来表示，也可以用绝对量正负值来表示。

f）静态工作电流

对讲机的静态工作电流，是指对讲机的接收电路，在无通话的待机状态下所消耗的电流量。

由于一般对讲机都采用电流供电，所以静态电流越小，对讲机的待机时间久越长。

静态工作电流的高低，用电流值来表示，单位为mA

g）高频输出功率

高频输出功率也称为载波输出功率，它是指发射机将高频载波送往发射天线上的高频发射功率，是对讲机的一个重要性能指标，发射机输出功率的大小，直接关系到对讲机通信距离的远近。

高频输出功率的大小，一般用功率（W来表示，输出功率的测量一般要用专业的高频功率计来测量。

h）发射机工作效率

发射机工作效率是指发射电路将电路所消耗的电流直流功率，转换为高频发射功率的效率，或者称电路实际消耗功率和发射有用功率之比。

发射机工作效率的高低，一般用百分比来表示，即电源消耗功率比高频输出功率。

它们的比值越小，表示能源转换效率越高。

i）音频输出功率

音频输出功率是指，对讲机解调信号输出的最大失真功率值。

一般测量音频输出功率时，均以喇叭两端所获得的1kHz正弦波电压为准。

当所有测量的音频信号波形没有明显的失真时，进行测量。

测量的方法和一般交流功率测量的一样。

3FM接收机电路原理与分析

3.1输入选频网络

输入选频网络是对讲机天线至接收电路（高频放大器输入端）之间的信号耦合网络，它主要负责完成对外界信号的选频，对强信号进行限幅处理，由于天线和第一级高频放大器之间存在较大的阻抗差异，所以输入选频网络还要负责完成阻抗变换任务。

图3-1是输入滤波网络的电路原理。

从图中可以看出，当外界的信号通过75Q

拉杆天线进入电路后，首先通过由Ci、、C2、L2、C3组成的带通滤波器网络进行滤波处理后，才送至由Bi、C28组成的并联谐振回路进行选频。

并联谐振回路的谐振点选择在接收信号中心频率fo上，对fo以外的信号进行衰减。

Bi采用抽头分压部分耦合接入方式，主要是为了使天线与电路阻抗匹配，满足天线输入网络输出阻抗低和BGb输入阻抗高之间的阻抗变换。

图3-1输入滤波网络电路

为了防止由于发射电路工作时，天线上所产生的高频电压（约20Vp_p以上），击

穿场效应管的BG8的栅极，所以电路中加入了由二极管VD1、VD2组成的电压限幅电

路，利用二极管正向压降较低（0.7V）的特性，将输入电压限幅在0.7V以下，以保证高放管的安全工作。

3.2高频选频放大器

一部无线电接收机要想使其具有较高的接收灵敏度和较高的选择性，高频放大器的电气性能优劣至关重要。

高放级小信号交流电压增益的高低，将直接影响到接收机的灵敏度，而高放级的选频性优劣，将直接关系到接收机的选择性和镜象抑制等性能指标参数的好坏。

本电路中承担高频放大任务的放大管是bg8，该管选用高频双栅场效应管

（3SK122，由于该管具有双栅输入功能，可以将信号和直流偏置分别加至两个栅极，相互之间互不影响。

有效的减少了电源噪声对放大电路的影响，保证了高频放大电路的地噪声系数。

图3-2是低噪声高放电路的原理，从图中可以看出，为了提高放大器交流增益，电路采用共源极放大方式设计。

在漏极回路中串入了由C32，B2组成的并联谐振选频

回路，使电路的信号选择性能进一步得到提高。

3.3混频电路与本振电路

这一部分电路的主要的任务是，将前级高放送来的高频信号进行频率变换，使高频信号变幻成为一个频率固定的中频信号。

混频后的中频信号与原来的调制方式、调制内容、信号频谱等均保持不变。

由于经过混频后的中频信号，中心频率相对较低，频带较窄，可以很方便地采用通