近距離無線對講機試制

1、近距離無線對講機試制摘要： 本文所介紹的對講機內(nèi)部采用金屬框架，外 配塑料機殼，具有外形美觀、使用方便、通信距離比較遠(yuǎn)、 價格低廉等優(yōu)點。本機接收部分采用了調(diào)頻接收專用集成電 路 MC336l 做中放，用場效應(yīng)管 K122 作高放，超外差二次 變頻，接收靈敏度可達 0.2uV 。發(fā)射部分也采用了調(diào)頻發(fā)射 專用集成電路 MC2833 做前級振蕩， C2078 做末級功率放大， 從而使發(fā)射機的調(diào)試更加簡單，適合自行組裝、調(diào)試。本文 以對講機的原理為核心，簡單地闡述了對講機的分類、接收 部分、發(fā)射部分、制作和調(diào)試。Abstract ： This article introduced a kind o

2、f intercom interior ， it uses the metal framework inside and plastic body outside. It has many advantages， such as the nice exterior， convenient application method ， far signal distance ， low in price and so on. The receiving unit of this aircraft used frequency-modulation reception specific IC MC33

3、6l to put high ， it uses effect manages K122， the super-heterodyne two frequency conversion ， so as the receiving sensitivity may reach 0.2uV. The launch part also uses the frequency modulation launch specific IC MC2833 as the preceding stage shock ，C2078 makes the last stage power amplification ， t

4、hus made transmitter's debugging to be simpler ， suited assembles， the debugging voluntarily. This article takes intercom's principle as a core to elaborates intercom's classification ， the receiving unit ， the launch part， the manufacture and the debugging simply.關(guān)鍵詞： 對講機；原理；調(diào)試Key words

5、 ： interphone ；theory；debug中圖分類號： TG502.34 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 1006-4311（ 2015） 18-0078-040 引言 在經(jīng)濟社會高速發(fā)展的今天，人們的通訊方式也在日益 改變著。由最初的電報到后來的“大哥大” 、尋呼機再到對 講機、手機，人類的通訊檔次也在逐漸提高。而對講機因其 輕小的外觀、低廉的價格、低功耗、適于短距離傳輸?shù)忍攸c 在現(xiàn)代社會中倍受人們的青睞。在社會經(jīng)濟生活中，很多領(lǐng) 域都需要用到對講機，例如建筑施工、火車站、機場、碼頭 港口、林業(yè)管理等，工作人員通過使用對講機，可以大大提 高信息的傳遞效率，提高管理的快捷性。傳統(tǒng)意義

6、上的無線 對講機就是通常所說的業(yè)余對講機， 其功率小， 通信距離近。 在研發(fā)之初，其外形被稱為“磚頭”雖然能滿足廠區(qū)等的大 空間通信需求，但在樓房、山區(qū)等衰耗大的區(qū)域通信質(zhì)量就 大打折扣，并且機型體積大，不便攜；單工通信不能同時收 發(fā)；通話不保密；如果超出 1 公里有效通信距離，通話質(zhì)量 就更差，無法滿足崗位分散的團隊的通訊需要。本文就是結(jié)合所在生產(chǎn)崗位分散的特點，運用現(xiàn)代無線 通信技術(shù)對傳統(tǒng)對講機進行改良，進一步縮小機型體積，同 時有效解決崗位分散、單工收發(fā)不及時等問題，不僅可以提 高崗位作業(yè)效率，增加崗位作業(yè)指揮、操作的準(zhǔn)確性，大大 降低誤操作以及各類安全事故的發(fā)生，同時也節(jié)省了一部分 通

7、訊費用，并且充分滿足了山區(qū)、樓房等各種長、短距離場 合的通信需求。1 無線電技術(shù) 近距離無線對講機，使用的主要技術(shù)就是無線電技術(shù)， 通過無線電技術(shù)，可以實現(xiàn)利用無線電波，傳輸電子信號以 及聲音等。 從目前的實際情況來看， 無線電的形式越來越多， 主要有無線數(shù)據(jù)網(wǎng)，移動通信和無線電廣播等。2 對講機分類2.1 從通信工作方式上分2.1.1 單工無線對講機一般來說，不能同時工作的無線對講機，就稱之為單工 機。單工通信在通信過程中，信息是單方向的傳輸模式，對 于使用者來說，只能是一個人說，而另一個人聽。其原因在 于發(fā)射機和接收機不可以同時工作。在實際工作過程中，使 用者可以通過使用按鍵，實現(xiàn)對講機收

8、發(fā)之間的轉(zhuǎn)換。需要 講話時，就按下發(fā)射機的控制按鍵，這時發(fā)射機正常工作， 而接收機不工作；反之亦然。2.1.2 雙工無線對講機 雙工無線通信，可以實現(xiàn)信息的雙向傳輸，就像使用電 話一樣，說話的一方同時也可以聽到另一方的聲音。這種對 講機其主要的工作原理在于，發(fā)射機和接收機所使用的頻率 存在差異，即在不同的頻率上，因此，雙工機又叫做異頻雙 工機。 從發(fā)實際情況來看， 雙工手持機工作的頻段多為 VHF 頻段和 UHF 頻段。2.2 從技術(shù)設(shè)計上分2.2.1 模擬對講機 模擬對講機，在設(shè)計過程中，主要是模擬相關(guān)的通信技 術(shù)，模擬對講機還有一種稱謂，叫做傳統(tǒng)對講機，它可以把 儲存的信號，按照一定的技術(shù)

9、標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)制到對講機相應(yīng)的傳 輸頻率上。2.2.2 數(shù)字對講機 數(shù)字對講機在設(shè)計方面，主要 采用了數(shù)字技術(shù)，其主要原理就是將語言信號進行數(shù)字化處 理，在傳播過程中，通過數(shù)字編碼進行語言信息的傳播。在 這種情況下，傳輸頻率上的信息均為數(shù)字，在經(jīng)過數(shù)字處理 器，將那些數(shù)字信號再轉(zhuǎn)化成可以聽得見的語言信息。2.3 從使用方式上分從使用方式上分為手持式無線對講機、車（船、機）載 式無線對講機和轉(zhuǎn)發(fā)式無線對講機。2.4 從設(shè)備等級上分按照等級劃分，可以分為專業(yè)無線電對講機和業(yè)余無線 電對講機兩類。對于一般的使用，業(yè)余無線電對講機即可滿 足需要，一些特殊行業(yè)，特殊的信息傳輸，則需要用到專業(yè) 無線電對講機。2

10、.5 從通信業(yè)務(wù)上分 從通信業(yè)務(wù)上分為公眾對講機、數(shù)傳對講機、警用對講 機、航空對講機和船用對講機。根據(jù)上面的區(qū)分介紹，結(jié)合生產(chǎn)崗位特點和自身喜好實 際，本設(shè)計近距離無線對講機屬單工調(diào)頻手持模擬對講機， 從通訊業(yè)務(wù)上分屬于公眾對講機，從設(shè)備等級上分屬于業(yè)余 無線對講機。下面就結(jié)合筆者的設(shè)計，從本對講機的主要技術(shù)性能指 標(biāo)談起，從對講機原理圖、接收部分、發(fā)射部分、制作、調(diào) 試和常見故障維修等方面作一一闡述。3 主要技術(shù)性能指標(biāo)工作方式：調(diào)頻單工；工作電流：發(fā)射w IA ;接收： 靜噪w 20mA，非靜噪w 120mA ;工作電壓：外接電源 DC7 13.5V ;或5號充電電池 8節(jié)；發(fā)射功率：3

11、5W;調(diào)制方式：調(diào)頻；最大頻偏：± 5kHz ；接收靈敏度： 0.2uV ；靜噪靈敏度：w 0.2vV ;音頻功率：300mW;天線形式： 1.2m 拉桿天線或橡膠天線；工作頻率： 36.100MHz ；外形尺寸：145 X 50 X 35mm。4 對講機電路原理4.1 對講機的原理框圖對講機原理框圖如圖 1 所示。4.2 對講機的電路原理圖 對講機的電路原理圖如圖 2 所示。5 接收部分電路原理（參見原理圖） 接收機通過該機內(nèi)嵌式拉桿天線接收到同頻電磁波，并將電磁波轉(zhuǎn)化為高頻電流信號。由天線接收到的信號經(jīng)過 L10、L11、C30、C31 等組成的低通濾波器后，經(jīng) C35、L12

12、送入場效應(yīng)管 T4 的第一柵進行高放，第二柵接固定偏置， D3、D4 是輸入保護二極管。放大后的信號由C41 送入場效應(yīng)管 T5 第一柵。同時，由 T7、JT5、 C72 等組成第一本振，再由 C70、L16 三倍頻后，經(jīng) R21 送入 T5 第二柵，由 T5 將 前級信號與本振信號進行混頻放大， 輸出的信號經(jīng) C42、L14 選出 10.7MHz 第一中頻信號， 再經(jīng)陶瓷濾波器 JT2 進一步選 頻，之后由 R23 送人 T6 進行一次中頻放大，再經(jīng) C47 將信 號送入 IC2 16 腳。由于高放輸入與輸出采用了雙調(diào)諧回路， 因此，能夠滿足通頻帶寬和選擇性的相關(guān)要求。 IC2 內(nèi)部由 振蕩

13、器、混頻器、限幅放大器、鑒頻器及有源濾波器、靜噪 觸發(fā)電路等組成。第二本振信號由IC2 1、2腳及外圍 JT3、C58、R34 組成，該本振頻率與 16 腳輸入信號經(jīng) IC2 內(nèi)部混 頻后，由3腳輸出，由陶瓷濾波器 JT4選出455kHz的第二 中頻信號，再進入 IC2 的 5 腳做第二中頻放大。6 發(fā)射部分電路原理（參見原理圖）IC1 是摩托羅拉公司開發(fā)的窄頻帶調(diào)頻發(fā)射專用集成電 路。內(nèi)部包括振蕩器、調(diào)制器、緩沖器及兩只獨立的高頻三 極管。由駐極話筒輸出的信號經(jīng)R9、C14送入ICI的5腳，在其內(nèi)部放大器放大后送調(diào)制器調(diào)制。 由 ICl1 、 16 腳及外圍 元件 JTI、 C4 組成振蕩器

14、。由于振蕩器在 1 腳輸出的調(diào)制電 壓作用下，使振蕩器的振蕩頻率在其中心頻率附近變動，從 而達到了頻率調(diào)制的目的。調(diào)制后的信號經(jīng)過緩沖器從 14 腳輸出，再經(jīng)集成電路內(nèi)部的 Q1 進行放大，由 11 腳輸出， 再經(jīng) C10、 L2 選出三倍頻后送入 T1 進行放大。由 C20 送入 T2 進行推動放大，由 T2 輸出的信號通過 C24、 L6 送人 T3作功率放大。由于 T2、T3 工作在丙類狀態(tài)，二次諧波很高， 所以要用 LC 回路選出基波成份。在推動電路中，由C25、L6、C26 選頻，在功放電路中，由 L9 、C28 組成串聯(lián)諧振電 路，由 L10、L11、C29、C30、C31 組成低

15、通慮波器對輸出 的高頻信號進行選頻和阻抗變換，最后通過天線 TX 發(fā)射出 去。7 元器件的選擇7.1 晶振的選取假設(shè)發(fā)射頻率定為 36.100MHz ，由于本電路發(fā)射機采用 的是三倍頻的頻率，因此，前級振蕩電路中的 JTl 的標(biāo)稱值 應(yīng)為36.100 + 3=12.0333MHz。在接收機中，第一本振頻率應(yīng) 為所接收到的信號頻率再加上第一中頻頻率，即 36.100+10.7=46.800MHz 。由于第一本振電路也采用三倍頻電 路，因此，JT5的標(biāo)稱值應(yīng)為 46.800 + 3=15.600MHz。接收 機第二中頻為 455kHz ，所以， JT3 的標(biāo)稱值為 10.7-0.455=10.24

16、5MHz 。 對于其它頻點也可按此法計算。7.2 其它元器件的選擇T4、T5為K122場效應(yīng)管。T1、T6、T7可選用 C9018, T2為D467，T3選用C2078，各三極管管腳排列順序不盡相 同。 D1 、 D5 均為 5V 左右的穩(wěn)壓管。 L3、 L5、 L7 為 12uH 的電感，也可在大于 100K/1W 的電阻上，用 0.1mm 漆包線 繞 100 匝代之。 L2、 L16 可用 10LV315 線圈代。 L4、 L6、L8、 L9、 L10、 L11 均用 0.51mm 漆包線在 4mm 的圓棒上分 別繞 8T、9T、8T、12T、7T、8T。JT2 為 10.7MHz 濾波器

17、。JT4 采用 455kHz 五端陶瓷濾波器。 D2 為紅色發(fā)光二極管做 發(fā)射工作指示， D6 為綠色發(fā)光二極管做接收工作指示； W2 為帶開關(guān)的電位器， W1 為不帶開關(guān)的電位器。其余電阻、 電容盡量選擇小體積的。元器件的合理選擇，是保證設(shè)備正 常工作的關(guān)鍵，科學(xué)合理的元器件配置，可以優(yōu)化對講機系 統(tǒng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)，提高其工作效率，降低能耗。 8 制 作和調(diào)試方法通常情況下，對講機的使用條件較差，例如空氣潮濕、 溫度較高、信號不穩(wěn)定等。在這種情況下，要想更好的保證 設(shè)備的平穩(wěn)運行，必須要提高對相關(guān)焊接元器件的保護力 度。保證焊接件同模板的焊接密實，根據(jù)一般的焊接經(jīng)驗， 在焊接之前，可以現(xiàn)在元件引

18、腳上面涂抹上一層錫，并且在 實際焊接時，要注意盡可能縮短引腳，避免焊接到雜散分布 的電容，降低線路板上出現(xiàn)短路的概率。焊接技術(shù)工人，在 焊接作業(yè)之前， 要對焊接部位的表面進行必要的清潔， 因為， 一些灰塵、污漬等，會大大降低實際焊接效果，容易引發(fā)焊 接脫落或者焊接部位不導(dǎo)電等現(xiàn)象。對于一些線路的連接， 要確保其緊固密實，防止出現(xiàn)虛接。8.1 調(diào)制調(diào)制，就是指音頻信號裝載到載波信號的一個過程。通 常所說的調(diào)頻（ FM ）就是頻率調(diào)制， 通過調(diào)頻可以實現(xiàn)， 載 波的瞬時頻率隨調(diào)制信號的規(guī)律而變化。設(shè)調(diào)制信號為 U ？贅（ t）U ?贅（t） =U ?贅 mcos?贅 t （1）載波信號為 Uc（

19、t）Uc （t） =Ucmcos ?棕 ct （2）調(diào)頻時， 載波電壓振幅 Ucm 不變，而載波瞬時間頻率則 隨調(diào)制信號規(guī)律變化。即為：?棕（t） =?棕 c+kfU ?贅（t） =wc+ ?駐？棕（t） （3） 式中，?棕 c 為載波角頻率，又稱為調(diào)頻波中心頻率； kf 為比例常數(shù)，表示載波頻率變化隨調(diào)制信號變化的程度大 小，其值由調(diào)頻電路決定，單位是弧度/秒 ?伏（ rad/s?v）。?駐?棕（ t） =kfU ?贅（ t）（ 4） 為瞬時角頻率相對于中心煩率的頻率偏移，簡稱頻偏。 調(diào)頻后載波瞬時相位也會發(fā)生變化，其瞬時相位為?漬（t） = ?蘩？棕（t） dt= ? 棕 ct+kf ?蘩

20、 U ?贅（t）dt= ?棕 ct+ ?駐？漬（t） （5）式中，?棕 ct 為未調(diào)頻時載波相位；?駐？漬（t） =kf ?蘩 U ?贅（t） dt （6）?駐？漬（t）為調(diào)頻后，瞬時相位相對于的相位偏移。調(diào)頻波的數(shù)學(xué)表達式為UFM （t） =Ucos ?棕 ct+kf ?蘩 U ?贅（t） dt （7）根據(jù)（ 1）式可畫出調(diào)頻波的波形圖，如圖3 所示。從上面從調(diào)頻波形就可以知道，調(diào)頻波振幅是保持不變 的。調(diào)頻波的頻率跟隨信號的變化規(guī)律而改變。即當(dāng)調(diào)制信 號幅度最大時，調(diào)頻波最密、頻率最大；而當(dāng)調(diào)制信號負(fù)的 絕對值最大時，調(diào)頻波最稀，頻率最低。8.2 發(fā)射機的調(diào)試 由于發(fā)射機采用了集成電路，各

21、阻容、電感元件參數(shù)選 擇比較準(zhǔn)確，一般無需過多調(diào)試即可工作。調(diào)試時，可先將 數(shù)字頻率計接在 ICl 11 腳上，頻率應(yīng)為 JTl 的標(biāo)稱值，如有 誤差，可調(diào)整 C5 進行校準(zhǔn)，如仍不能校準(zhǔn)，可適當(dāng)增加或 減少C4容量，再調(diào)C5,直至頻率符合要求。接著，再測Tie 極頻率，此點頻率應(yīng)為 3倍JTI的頻率，如不符，可適當(dāng)調(diào) 節(jié) L2 中的磁芯。 之后，可用 O.01u 高頻瓷片電容與一只 12V 0.3A 小燈泡串聯(lián)接在天線插口上， 發(fā)射機正常工作時， 小燈 泡應(yīng)發(fā)出較亮的光，如較暗，可分別細(xì)調(diào)（撥動） L2、L4， L6、L9、L10、L11，其中L9和C28組成串聯(lián)諧振電路，撥 動 L9 的匝

22、距對發(fā)射機的輸出功率有較大影響， 應(yīng)仔細(xì)調(diào)節(jié)。 小燈泡亮度正常之后可將其拆除，然后插上天線，將頻率計 的探測引線垂直放置， 此時，頻率計的示值應(yīng)仍為 3倍的 JTI 的值。 如若不符， 則需重新調(diào)節(jié) L2、 L4、 L6、 L9、 L10、 L11 直至符合要求。8.3 接收機的調(diào)試可利用已調(diào)好的發(fā)射機做信號源來調(diào)整接收機。此時， 可將發(fā)射機的電源降至 6V 左右，不接天線，這樣可以減少 發(fā)射信號強度，便于調(diào)整接收機。先將頻率計接在 R21 與 L16 的公共端上，此點頻率應(yīng)為 JT5 的 3 倍頻率，如不符可 調(diào)整L16中的磁芯。如略有偏差可調(diào)整C74。再測IC2 1腳頻率應(yīng)為 10.245MHz 。之后將靜噪電位器 W1 旋置最淺位置， 即不靜噪， 此時，喇叭將發(fā)出調(diào)頻接收機固有的 “嘩嘩” 聲， 打開已調(diào)好的另一發(fā)射機（信號源）并送話，將接收機與發(fā) 射機拉開約2-3m ,不接天線，按照從后往前的順序， 分別調(diào) 整 L 1 5 、 L 1 4 、 L 1 3 、 L 1 2 ，使喇叭發(fā)出宏亮、清晰的聲音， 再將接收機插上天線，拉大距離微調(diào)L15L12，直至距離最遠(yuǎn)、聲音最清晰為止。此外，還要對系統(tǒng)的靜噪功能進行 檢測，發(fā)現(xiàn)其中存在問題的，要予以及時解決，保證系統(tǒng)整 體功能達到標(biāo)準(zhǔn)。9 結(jié)論