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1、 中图分类号：TG502.34 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）18-0078-04 作者简介：付红涛（1975-），男，河南襄城人，助理工程师，研究方向为电气自动化。 0 引言 在经济社会高速发展的今天，人们的通讯方式也在日益改变着。由最初的电报到后来的“大哥大”、寻呼机再到对讲机、手机，人类的通讯档次也在逐渐提高。而对讲机因其轻小的外观、低廉的价格、低功耗、适于短距离传输等特点在现代社会中倍受人们的青睐。在社会经济生活中，很多领域都需要用到对讲机，例如建筑施工、火车站、机场、码头港口、林业管理等，工作人员通过使用对讲机，可以大大提高信息的传递效率，提高管理的快捷性。

2、传统意义上的无线对讲机就是通常所说的业余对讲机，其功率小，通信距离近。在研发之初，其外形被称为“砖头”虽然能满足厂区等的大空间通信需求，但在楼房、山区等衰耗大的区域通信质量就大打折扣，并且机型体积大，不便携；单工通信不能同时收发；通话不保密；如果超出1公里有效通信距离，通话质量就更差，无法满足岗位分散的团队的通讯需要。 本文就是结合所在生产岗位分散的特点，运用现代无线通信技术对传统对讲机进行改良，进一步缩小机型体积，同时有效解决岗位分散、单工收发不及时等问题，不仅可以提高岗位作业效率，增加岗位作业指挥、操作的准确性，大大降低误操作以及各类安全事故的发生，同时也节省了一部分通讯费用，并且充分满足

3、了山区、楼房等各种长、短距离场合的通信需求。 1 无线电技术 近距离无线对讲机，使用的主要技术就是无线电技术，通过无线电技术，可以实现利用无线电波，传输电子信号以及声音等。从目前的实际情况来看，无线电的形式越来越多，主要有无线数据网，移动通信和无线电广播等。 2 对讲机分类 2.1 从通信工作方式上分 2.1.1 单工无线对讲机 一般来说，不能同时工作的无线对讲机，就称之为单工机。单工通信在通信过程中，信息是单方向的传输模式，对于使用者来说，只能是一个人说，而另一个人听。其原因在于发射机和接收机不可以同时工作。在实际工作过程中，使用者可以通过使用按键，实现对讲机收发之间的转换。需要讲话时，就按

4、下发射机的控制按键，这时发射机正常工作，而接收机不工作；反之亦然。 2.1.2 双工无线对讲机 双工无线通信，可以实现信息的双向传输，就像使用电话一样，说话的一方同时也可以听到另一方的声音。这种对讲机其主要的工作原理在于，发射机和接收机所使用的频率存在差异，即在不同的频率上，因此，双工机又叫做异频双工机。从发实际情况来看，双工手持机工作的频段多为VHF频段和UHF频段。 2.2 从技术设计上分 2.2.1 模拟对讲机 模拟对讲机，在设计过程中，主要是模拟相关的通信技术，模拟对讲机还有一种称谓，叫做传统对讲机，它可以把储存的信号，按照一定的技术标准，调制到对讲机相应的传输频率上。 2.2.2 数

5、字对讲机 数字对讲机在设计方面，主要采用了数字技术，其主要原理就是将语言信号进行数字化处理，在传播过程中，通过数字编码进行语言信息的传播。在这种情况下，传输频率上的信息均为数字，在经过数字处理器，将那些数字信号再转化成可以听得见的语言信息。 2.3 从使用方式上分 从使用方式上分为手持式无线对讲机、车（船、机）载式无线对讲机和转发式无线对讲机。 2.4 从设备等级上分 按照等级划分，可以分为专业无线电对讲机和业余无线电对讲机两类。对于一般的使用，业余无线电对讲机即可满足需要，一些特殊行业，特殊的信息传输，则需要用到专业无线电对讲机。 2.5 从通信业务上分 从通信业务上分为公众对讲机、数传对讲

6、机、警用对讲机、航空对讲机和船用对讲机。 根据上面的区分介绍，结合生产岗位特点和自身喜好实际，本设计近距离无线对讲机属单工调频手持模拟对讲机，从通讯业务上分属于公众对讲机，从设备等级上分属于业余无线对讲机。 下面就结合笔者的设计，从本对讲机的主要技术性能指标谈起，从对讲机原理图、接收部分、发射部分、制作、调试和常见故障维修等方面作一一阐述。 3 主要技术性能指标 工作方式：调频单工； 工作电流：发射lA； 接收： 静噪20mA，非静噪120mA； 工作电压：外接电源 DC7135V；或5号充电电池8节； 发射功率：35W； 调制方式：调频； 最大频偏：5kHz； 接收灵敏度：0.2uV； 静噪

7、灵敏度：0.2vV； 音频功率：300mW； 天线形式：1.2m拉杆天线或橡胶天线； 工作频率：36.100MHz； 外形尺寸：1455035mm。 4 对讲机电路原理 4.1 对讲机的原理框图 对讲机原理框图如图1所示。 4.2 对讲机的电路原理图 对讲机的电路原理图如图2所示。 5 接收部分电路原理（参见原理图） 接收机通过该机内嵌式拉杆天线接收到同频电磁波，并将电磁波转化为高频电流信号。由天线接收到的信号经过L10、L11、C30、C31等组成的低通滤波器后，经C35、L12送入场效应管T4的第一栅进行高放，第二栅接固定偏置，D3、D4是输入保护二极管。放大后的信号由C41送入场效应管T

8、5第一栅。同时，由T7、JT5、C72等组成第一本振，再由C70、L16三倍频后，经R21送入T5第二栅，由T5将前级信号与本振信号进行混频放大，输出的信号经C42、L14选出107MHz第一中频信号，再经陶瓷滤波器JT2进一步选频，之后由R23送人T6进行一次中频放大，再经C47将信号送入IC2 16脚。由于高放输入与输出采用了双调谐回路，因此，能够满足通频带宽和选择性的相关要求。IC2内部由振荡器、混频器、限幅放大器、鉴频器及有源滤波器、静噪触发电路等组成。第二本振信号由IC2 1、2脚及外围JT3、C58、R34组成，该本振频率与16脚输入信号经IC2内部混频后，由3脚输出，由陶瓷滤波器

9、JT4选出455kHz的第二中频信号，再进入IC2的5脚做第二中频放大。 6 发射部分电路原理（参见原理图） IC1是摩托罗拉公司开发的窄频带调频发射专用集成电路。内部包括振荡器、调制器、缓冲器及两只独立的高频三极管。由驻极话筒输出的信号经R9、C14送入ICl的5脚，在其内部放大器放大后送调制器调制。由ICl1、16脚及外围元件JTl、C4组成振荡器。由于振荡器在1脚输出的调制电压作用下，使振荡器的振荡频率在其中心频率附近变动，从而达到了频率调制的目的。调制后的信号经过缓冲器从14脚输出，再经集成电路内部的Q1进行放大，由11脚输出，再经C10、L2选出三倍频后送入T1进行放大。由C20送入

10、T2进行推动放大，由T2输出的信号通过C24、L6送人T3作功率放大。由于T2、T3工作在丙类状态，二次谐波很高，所以要用LC回路选出基波成份。在推动电路中，由C25、L6、C26选频，在功放电路中，由L9、C28组成串联谐振电路，由L10、L11、C29、C30、C31组成低通虑波器对输出的高频信号进行选频和阻抗变换，最后通过天线TX发射出去。 7 元器件的选择 7.1 晶振的选取 假设发射频率定为36.100MHz，由于本电路发射机采用的是三倍频的频率，因此，前级振荡电路中的JTl的标称值应为36.100312.0333MHz。在接收机中，第一本振频率应为所接收到的信号频率再加上第一中频频

11、率，即36.100+10.746.800MHz。由于第一本振电路也采用三倍频电路，因此，JT5的标称值应为46.800315.600MHz。接收机第二中频为455kHz，所以，JT3的标称值为10.7-0.45510.245MHz。 对于其它频点也可按此法计算。 7.2 其它元器件的选择 T4、T5为K122场效应管。T1、T6、T7可选用C9018，T2为D467，T3选用C2078，各三极管管脚排列顺序不尽相同。D1、D5均为5V左右的稳压管。L3、L5、L7为12uH的电感，也可在大于100K1W的电阻上，用0.1mm漆包线绕100匝代之。L2、L16可用10LV315线圈代。L4、L6

12、、L8、L9、L10、L11均用0.51mm漆包线在4mm的圆棒上分别绕8T、9T、8T、12T、7T、8T。JT2为107MHz滤波器。JT4采用455kHz五端陶瓷滤波器。D2为红色发光二极管做发射工作指示，D6为绿色发光二极管做接收工作指示；W2为带开关的电位器，W1为不带开关的电位器。其余电阻、电容尽量选择小体积的。元器件的合理选择，是保证设备正常工作的关键，科学合理的元器件配置，可以优化对讲机系统设备的结构，提高其工作效率，降低能耗。 8 制作和调试方法 通常情况下，对讲机的使用条件较差，例如空气潮湿、温度较高、信号不稳定等。在这种情况下，要想更好的保证设备的平稳运行，必须要提高对相

13、关焊接元器件的保护力度。保证焊接件同模板的焊接密实，根据一般的焊接经验，在焊接之前，可以现在元件引脚上面涂抹上一层锡，并且在实际焊接时，要注意尽可能缩短引脚，避免焊接到杂散分布的电容，降低线路板上出现短路的概率。焊接技术工人，在焊接作业之前，要对焊接部位的表面进行必要的清洁，因为，一些灰尘、污渍等，会大大降低实际焊接效果，容易引发焊接脱落或者焊接部位不导电等现象。对于一些线路的连接，要确保其紧固密实，防止出现虚接。 8.1 调制 调制，就是指音频信号装载到载波信号的一个过程。通常所说的调频（FM）就是频率调制，通过调频可以实现，载波的瞬时频率随调制信号的规律而变化。 设调制信号为U?赘（t）

14、U?赘（t）=U?赘mcos?赘t（1） 载波信号为Uc（t） Uc（t）=Ucmcos?棕ct（2） 调频时，载波电压振幅Ucm不变，而载波瞬时间频率则随调制信号规律变化。即为： ?棕（t）=?棕c+kfU?赘（t）=wc+?驻?棕（t）（3） 式中，?棕c为载波角频率，又称为调频波中心频率；kf为比例常数，表示载波频率变化随调制信号变化的程度大小，其值由调频电路决定，单位是弧度/秒伏（rad/sv）。棕（t）=kfU?赘（t）（4） 为瞬时角频率相对于中心烦率的频率偏移，简称频偏。 调频后载波瞬时相位也会发生变化，其瞬时相位为渍（t）=?蘩?棕（t）dt=?棕ct+kf?蘩U?赘（t）dt

15、=?棕ct+?渍（t）（5）棕ct为未调频时载波相位；渍（t）=kf?赘（t）dt（6）渍（t）为调频后，瞬时相位相对于的相位偏移。 调频波的数学表达式为 UFM（t）=Ucos?赘（t）dt（7） 根据（1）式可画出调频波的波形图，如图3所示。 从上面从调频波形就可以知道，调频波振幅是保持不变的。调频波的频率跟随信号的变化规律而改变。即当调制信号幅度最大时，调频波最密、频率最大；而当调制信号负的绝对值最大时，调频波最稀，频率最低。 8.2 发射机的调试 由于发射机采用了集成电路，各阻容、电感元件参数选择比较准确，一般无需过多调试即可工作。调试时，可先将数字频率计接在ICl 11脚上，频率应为

16、JTl的标称值，如有误差，可调整C5进行校准，如仍不能校准，可适当增加或减少C4容量，再调C5，直至频率符合要求。接着，再测T1c极频率，此点频率应为3倍JTl的频率，如不符，可适当调节L2中的磁芯。之后，可用O.01u高频瓷片电容与一只12V 0.3A小灯泡串联接在天线插口上，发射机正常工作时，小灯泡应发出较亮的光，如较暗，可分别细调（拨动）L2、L4，L6、L9、L10、L11，其中L9和C28组成串联谐振电路，拨动L9的匝距对发射机的输出功率有较大影响，应仔细调节。小灯泡亮度正常之后可将其拆除，然后插上天线，将频率计的探测引线垂直放置，此时，频率计的示值应仍为3倍的JTl的值。如若不符，

17、则需重新调节L2、L4、L6、L9、L10、L11直至符合要求。 8.3 接收机的调试 可利用已调好的发射机做信号源来调整接收机。此时，可将发射机的电源降至6V左右，不接天线，这样可以减少发射信号强度，便于调整接收机。先将频率计接在R21与L16的公共端上，此点频率应为JT5的3倍频率，如不符可调整L16中的磁芯。如略有偏差可调整C74。再测IC2 1脚频率应为10.245MHz。之后将静噪电位器W1旋置最浅位置，即不静噪，此时，喇叭将发出调频接收机固有的“哗哗”声，打开已调好的另一发射机（信号源）并送话，将接收机与发射机拉开约2-3m，不接天线，按照从后往前的顺序，分别调整L15、L14、L

18、13、L12，使喇叭发出宏亮、清晰的声音，再将接收机插上天线，拉大距离微调L15L12，直至距离最远、声音最清晰为止。此外，还要对系统的静噪功能进行检测，发现其中存在问题的，要予以及时解决，保证系统整体功能达到标准。 9 结论 在传统“砖头”式无线对讲机基础上改良的无线对讲机，无论规格、参数，还是体积，均能达到行业先进水平。以海能达PD780专业无线对讲机为例，其频率范围达到了UHF1：400-470MHz；UHF2：450-520MHz；UHF3：350-400MHz；VHF：136-174MHz，频率稳定度1.5ppm，信道容量1024，信号质量优良，克服了传统无线对讲机单工通信不及时、通

19、信距离短、在山区等地域通信信号差的缺陷。此外，其外型尺寸（高宽深） （带标配电池，不带天线）1255537mm，重量只有355g，体积小，轻便易携带，充分满足了山区、楼房等各种长、短距离场合的通信需求，值得进一步推广应用到采矿、旅游等行业中。 参考文献： 1冯波.350兆无线对讲机在警务活动应急通信保障中的应用J.广东公安科技，2004/01. 3桑逾方，施玮.不同制式指挥调度语音对讲终端互通的研究J.数字通信世界，2014（01）. 3谈莹青，戴力，李雪强.DX-DN数字对讲系统C级防爆用户话站的研制J.电子技术，2014（01）. 4郭海智，车高峰.浅析网络化智能消防报警与无线对讲联动系统设计J.科技信息，2014（12）. 5邹振华，田敏，索世昌，蓝世强，赵雷，李磊.基于ARM-Linux的无线音视频对讲系统J.现代电子技术，2014（07）. 6张楠，钱云，高建，李锦明，张继军，常子华.数字无线对讲机在实际工作中的推广应用J.科技传播，2013（23）. 7董文华，赵倩，程志华.基于ZigBee的无线对讲机系统设计J.科技创业家，2014（09）. 8王丹.无线对讲通信中发信机的干扰与抗干扰问题分析J.铁路技术创新，2004，04.