banner.jpg)
相關(guān)專題：
0 引言
數(shù)傳通信在水、電、氣、油、燈等市政工程和工業(yè)領(lǐng)域的無線監(jiān)控系統(tǒng)中具有廣泛應(yīng)用，其核心部分就是數(shù)傳電臺。數(shù)傳電臺性能的優(yōu)劣直接影響到監(jiān)控系統(tǒng)的通信質(zhì)量，因而是監(jiān)控終端中的關(guān)鍵設(shè)備，也是典型的數(shù)字通信射頻無線收發(fā)設(shè)備，它比最為常見的對講機(jī)多了數(shù)字通信接口。其內(nèi)部電路包含了幾乎所有射頻通信設(shè)備常用的電路和射頻通信系統(tǒng)解決方案，因此，數(shù)傳電臺常用來構(gòu)建無線射頻監(jiān)控系統(tǒng)。在通信系統(tǒng)中，最難設(shè)計的部分是接收機(jī)。因為接收機(jī)必須具備低噪聲系數(shù)、小的群時延變化、小的互調(diào)失真(IMD)、大的頻率動態(tài)范圍、穩(wěn)定的自動增益控制(AGC)、適當(dāng)?shù)纳漕l(RF)和中頻(IF)增益、好的頻率穩(wěn)定度、滿意的增益穩(wěn)定度(特指多路信道)、低相位噪聲、可以忽略的帶內(nèi)干擾、足夠的可選擇性、適當(dāng)?shù)恼`比特率等特點(diǎn)。同時，可能還要受費(fèi)用的約束。
1 接收機(jī)方案
一般來說，接收機(jī)的設(shè)計方案主要包括超外差接收機(jī)方案、直接下變頻方案和數(shù)字零中頻方案。超外差接收機(jī)方案具有實現(xiàn)容易、穩(wěn)定度高和干擾少等的優(yōu)點(diǎn)，在較低的固定中頻上比較容易實現(xiàn)解調(diào)，缺點(diǎn)是組合頻率干擾較為嚴(yán)重；直接下變頻方案不存在鏡像干擾，缺點(diǎn)是有本振泄漏、噪聲性能較差和產(chǎn)生直流偏置；數(shù)字零中頻方案在設(shè)計中將數(shù)字化的過程提到了系統(tǒng)的中頻部分，故可使信噪比(SNR)得到改善，提高了可靠性，缺點(diǎn)是系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本較高�？紤]到本數(shù)傳電臺主要工作于野外環(huán)境，要求抗干擾、抗噪聲能力強(qiáng)，還要做到小型化和低成本，因此，選擇超外差接收機(jī)方案最為適合。
超外差接收機(jī)在處理信號過程中一般都使用中頻，因此也稱為中頻接收機(jī)。它具有成熟的理論基礎(chǔ)和實踐背景，并已獲得廣泛的應(yīng)用。該結(jié)構(gòu)在第一代蜂窩移動電話、模擬FM對講機(jī)以及FM收音機(jī)中比較常見。在通常的應(yīng)用中，第一中頻有10．7 MHz、21．4 MHz和45 MHz等，第二中頻是455 kHz 。然而，該結(jié)構(gòu)需要使用高階帶通濾波器，以用于抑制鏡像信號和實現(xiàn)信號原則，因此難以集成。
2 調(diào)頻接收機(jī)的組成
圖1所示是典型的超外差接收機(jī)的基本機(jī)構(gòu)，即調(diào)頻接收機(jī)的組成框圖。當(dāng)天線接收到高頻信號并經(jīng)輸入調(diào)諧回路后，經(jīng)過射頻放大級放大，便可進(jìn)入混頻級。此時本機(jī)振蕩器輸出的另一高頻信號亦進(jìn)入混頻級，而混頻級的輸出則是含有和頻、差頻等頻率分量的信號�；祛l級的輸出經(jīng)調(diào)諧回路選出中頻信號，再經(jīng)中頻放大器放大，以獲得足夠高的增益，然后經(jīng)TA31136二次混頻后，并經(jīng)鑒頻器解調(diào)出低頻信號，最后由低頻功放級放大。由于天線接收到的高頻信號經(jīng)過混頻后，將成為固定的中頻再加以放大，因此，該接收機(jī)的靈敏度較高。
本接收機(jī)采用超外差接收方式，并使用兩次下變頻，第一中頻是21．4 MHz，第二中頻是455kHz。它的接收頻道為162．025 MHz，信號帶寬為25 kHz，解調(diào)方式采用FSK方式，靈敏度為-110dBm，無線阻抗為50 Ω。
3 TA31166中頻解調(diào)芯片
本接收模塊中比較關(guān)鍵的是TA31136中頻解調(diào)芯片，它是第二中頻檢測器。TA31136主要用來進(jìn)行二次混頻并解調(diào)出基頻信號，然后再用運(yùn)算放大器TL062將基頻信號進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換后送到通信板處理。
3．1 TA31166的主要特性和引腳功能
TA31136是東芝公司的雙極性線性集成芯片，常用于無線電話的調(diào)頻中頻解調(diào)。該芯片采用SSOP封裝，低工作電壓。TA31136的特性如下：
◇低工作電壓：Vcc=1．8～5．5 V；
◇良好的溫度特性；
◇靈敏度高，12 dB靈敏度為11dBuV EMF(輸入50Ω)；
◇截取點(diǎn)高，96dBuV(輸入50Ω)；
◇內(nèi)置2階混頻，工作頻率為10～100 MHz；
◇內(nèi)置噪聲檢測電路；
◇具有信號強(qiáng)度指示功能。
表1所列是TA31166的引腳功能說明。
