移动无线调频收发器的设计与实现

1 调频原理及概述
1.1 调频
所谓调频,是指载波频率按照调制信号改变的一种调制方式。载波的频率不是一个常数,是随调制信号而在一定范围内变化,其幅值则是一个常数。与其对应的,调幅就是载波的频率是不变的,其幅值随调制信号而变。已调波频率变化的大小由调制信号的大小决定,变化的周期由调制信号的频率决定。已调波的振幅保持不变。调频波的波形,就像是个被压缩得不均匀的弹簧,调频波用英文字母FM(Frequency Modulation)表示。
一般干扰信号总是叠加在信号上,改变其幅值。所以调频波虽然受到干扰后幅度上也会有变化,但在接收端可以用限幅器将信号幅度上的变化削去,所以调频波的抗干扰性极好,用收音机接收调频广播,基本上听不到杂音。
载波的瞬时频率按调制信号的变化而变,但振幅不变的调制方式。载波经调频后成为调频波。用调频波传送信号可避免幅度干扰的影响而提高通信质量。广泛应用在通信、调频立体声广播和电视中。
习惯上用FM指一般的调频广播(76-108MHz,在我国为87.5-108MHz、日本为76-90MHz),事实上FM也是一种调制方式,即使在短波范围内的27-30MHz之间。作为业余电台、太空、人造卫星通讯应用的波段,也有采用调频(FM)方式的。1.2 调频发射与收听装置
本文基于调频载波的基础上进行设计,它不仅具备了大型调频发射机的功能,还具有方便小巧的特点。它主要针对学生和调频爱好者所设计使用。它可以实现发射距离达到50米以上多音频输入和收听等功能,并且除了具有传统发射机能发射音频有源信号外,还能发射麦克输入的无源信号。
2系统组成与信号流程
2.1 系组成
调频收发器主要由三部分组成:电源部分,调频发射部分,收听部分。如图1所示。
缘114图1 无线调频收发器的组成
2.2 信号流程
各种不同的信号由输入端子输入后,分为两路处理。一路由收听电路处理,另一路则送入调频发射电路。此装置所输入的信号均为弱信号,收听电路是由功放电路组成,它将输入的弱信号放大后送入扬
声器供收听所用。送入调频发射电路的信号,先通过调制电路调制后送入其中的功放电路进行放大后发射出去。
The transceiver has small size and low cost. It is suitable for students and electronic enthusiasts to use. Keywords:Power Supply; Mobile; Active signal; Passive signal;Transceiver
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3 电路原理图与PCB板设计与实现
为了实现移动无线调频收发器的设计,我们采用AD10软件完成了原理图和PCB设计。这里对电子元件进行了选用,主要包括三端稳压管U17812和TDA2822集成电路的选择。其中,三端稳压管选用U17812,为12v稳压集成电路。在设计调频发射器中,电源电路可由两种电源进行供电分别为交流供电和直流供电,交流供电时电源由AC两端输入经整流滤波后由7812进行稳压输出12v。如果输入的是直流,经DI将压后经7812稳压输出。7812三端稳压管是直插式,其材料为硅,极性有PNP和NPN0采用塑料封装形式。另外一个是TDA2822集成电路的选择,在设计的调频发射器中,具有收听功能,收听电路是把输入的信号进行放大使操作人员听到所要发射信号的内容,从而起到收听的作用。为了实现这一作用而采用了TDA2822这一集成电路实现功放。
除此之外,还选择了其他元件,包括电阻,电容,天线,电线,漆包线若干。因为器件质量影响性能,所以在购买时注意了这方面问题。所购买的电解电容电容量大,用于通低频,瓷片电容电容量较小,在电路中通高频。
3.1 电路原理图设计
本文采用AD10设计了移动无线调频收发器原理图,如图所示。它包括三个组成部分,至上而下分别是调频发射电路、电容三点式振荡和收听电路。
(1)调频发射电路原理图设计
此电源电路可由两种电源进行供电分别为交流供电和直流供电,交流供电时电源由AC两端输入经整流滤波后由UI7812进行稳压输出12v。如果输入的是直流,经DI将压后经7812稳压输出。
(其中UI7812为12v稳压集成电路)(2)电容三点式振荡电路
电容三点式振荡电路用来产生高频载波的。其中R2、R3和R4为振荡电路的偏置电阻使9018处在放大态,凵、C6、C7、C8、C9和C10构成Lc选频和反馈电路凵和C8为选频谐振。图3-3为选频放大电路由两个3355放大电路构成推挽功放,在调频放大电路中起到了功率放大作用。其中L2,C13和L3,C16分别构成两个放大极的选频电路。
(3)收听电路
收听电路是把输入的信号进行放大使操作人员听到所要发射信号的内容,从而起到收听的作用。这里采用了TDA2822这一集成电路。
输入信号由IN输入TDA2822进行两极放大后由1脚3脚输出。其中C24为滤波电容C22和C23为输出耦合电容,R7和C19为输入电阻和电容。油田专用设备
3.2 CB设计
采用AD10软件,在原理图设计基础上完成PCB设计。如图3所示。
3.3 PCB板的制作与功能实现
PCB设计好后需要进行制板,由于采用手工刻制不够精细,又较费时,我们通过制板商完成了制板工作。然后人工焊接完成了元件安装,完成了收发器的制作。通过调试,实现了发射和收听功能,接收有源信号的频率大概在85MHz。
图2 移动无线调频收发器电路原理图
(下转第119页)
批量抓鸡
生时,隔离故障后会造成开关站的2—3段母线短时失电。例如,莲花甲线F9与华融开关站661开关间的线路、华融开关站664开关与横琴总部开关站站662间的线路同时停运,华融开关站I母,横琴总部开关站I、II母均会短时失电,且转供电复杂,很难通过自愈功能实现。
实际上,线路发生“N-1-1停运”第二种情况的可能性大于第一种情况。综上所述,在线路发生“N-1停运”和大多数“N-1-1停运”的情况下,闭环运行方式转供电方便迅速、易通过自愈实现转供且不造成局部停电。
参考文献
[1]广东电网有限责任公司配电网规划技术指导原则(2018
年修编版)[S].广州:广东电网有限责任公司,2018:39-40.
[2]宋若晨,杨菁,卢婧婧.配电开关站双链接线模式的可
靠性评估方法[J].华东电力,2012,42(10):2086-
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隔声工程[3]孟宪利.珠海横琴新区20kV智能配电网建设方案探讨[J].
电气工程与自动化,2016,30(13):23-24.
(上接第29页)
图3 PCB封装图
4 结束语
调频技术的发展与应用无所不在,调频广播技术一直不
断发展和应用。不同于常规的功率高,体积大,成本高且传输
内容固定、发射场所固定、附带设备繁多等大型发射系统,本
文设计研发了一款小型、可移动、体积小、成本低,低频段收
发器,并且除了具有传统发射机能发射音频有源信号外,还
丸药制作
能发射麦克输入的无源信号,可供学生校园使用和电子爱好
者使用。
参考文献
[1]BG8BON.业余无线电入门[Z].四川省业余无线电受好者
协会.2010.10.
[2]王渊峰,戴旭辉.Altrium Designer 10电路设计标准教
程[M].科学出版社,2012.1.
[3]华成英,童诗白.模拟电子技术[M].北京:高等教育出版
社,2006.02.
作者简介
温丹丽(1965.1--),女,籍贯辽宁鞍山,博士,教授,从事计算
机科学技术应用和电子技术应用。
通讯作者:李晖(1972.5--),籍贯辽宁朝阳,硕士,副教授,
从事软件工程开发设计及计算机科学技术应用。

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