一種全雙工的數(shù)傳電臺的設(shè)計思路

　　接收單元可完成射頻信號的解調(diào)和音頻信號的處理。它一般由濾波器、選擇回路、高放、雙平衡混頻器、一中放、二中放組成。其中二中放由二本振、二混頻、鑒相器、靜噪控制電路組成，混頻器中的一中頻為21．4 MHz，二中頻為455 kHz，混頻方式為外差式。

　　當(dāng)射頻信號經(jīng)天線送到雙工器后，再經(jīng)過第一級帶通濾波器濾波，并經(jīng)限幅后將送給高放電路。然后進入第二級帶通濾波器濾波，最后送給雙平衡混頻器混頻。限幅電路的作用是防止強干擾信號損壞高放前端組件。

　　高放電路一般采用雙調(diào)諧回路和一級放大形式，輸入輸出回路均采用抽頭形式可使電路匹配、增益兼顧。高放管可選用低噪聲管2SC3356，其特點是具有很低的噪聲和較高的功率增益。經(jīng)高放放大的信號再與壓控送來的第一本振信號經(jīng)過雙平衡混頻器進行混頻。2SC3356是集成組件，特點是噪聲低，高次組合少。一中頻為21.4 MHz的信號經(jīng)過兩級中頻放大后，可送到中放集成電路TA31136FN，與20．945 MHz晶體振蕩器產(chǎn)生的二本振進行混頻，而混出的455 kHz二中頻信號，則經(jīng)過455 kHz陶瓷濾波器濾波后，通過二中放的5腳輸入。限幅放大器的輸出可在內(nèi)部直接驅(qū)動，并在外部通過相移線圈完成鑒頻，鑒頻輸出的音頻信號由9腳輸出。該信號一路經(jīng)電子開關(guān)送給去加重、濾波、放大后送給揚聲器還原聲音。另一路經(jīng)過濾波后送給基帶信號處理器。

　　接收機中的數(shù)字鎖相環(huán)可選用日本富士通公司MBl504集成電路來進行設(shè)計，由于該器件集成化程度高、體積小，串行數(shù)據(jù)接收編程簡單。因此，將VCO和溫補晶體振蕩器送出的射頻信號耦合到MBl504H，然后經(jīng)過內(nèi)部分頻比相以得到誤差電壓，再反饋回VCO控制微調(diào)其頻率，可使其鎖定在設(shè)定的信道上。而當(dāng) VCO失鎖后，也可以由失鎖指示電路提供一個失鎖電平來點亮一個貼片發(fā)光二極管，給后續(xù)維修提供方便。圖4所示是接收機單元原理結(jié)構(gòu)框圖。

　2．4 電源設(shè)計

　　通過系統(tǒng)電源可對外接直流電源進行濾波、反極性保護等處理，然后輸出穩(wěn)定的電源電壓，同時，電源還必須進行必要的短路和過流保護。系統(tǒng)電源可外接+12 V直流電，然后通過反極性保護電路，來防止電源接反。再經(jīng)過多級LC濾波電路來濾除各種雜波和高低頻交流干擾后，送到電源繼電器，由繼電器控制面板電源開關(guān)，來開關(guān)整機電源。其電源電路的結(jié)構(gòu)原理圖如圖5所示。

　　2．5 控制和基帶單元

　　控制單元以ATMEGA64為核心來完成本機工作狀態(tài)的控制，包括收發(fā)信機的頻合數(shù)據(jù)，面板顯示器、鍵盤的控制，工作頻段控制，數(shù)傳以及話音通信狀態(tài)的控制等。

　　基帶單元則負(fù)責(zé)處理本機和計算機終端的數(shù)據(jù)交換。它以DSP芯片ADSP一2185M為核心，并以單片機AT90S8515以及CPLD復(fù)雜可編程邏輯器件來組成控制和接口電路。同時以數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換，以及運算放大器等構(gòu)成信號與電臺的接口電路?；鶐卧獎t采用DSP進行數(shù)字信號的調(diào)制與解調(diào)。圖6給出了基帶單元的構(gòu)成原理框圖。

3 整機通信測試

　　樣機設(shè)計完成后，可以對其進行測試。測試時，天線架設(shè)高度應(yīng)為6m，全向天線可選擇7．8dBi的高增益天線，甲、乙兩設(shè)備之間直線距離應(yīng)大于30km。設(shè)置完成后，可通過串口調(diào)試助手來收發(fā)數(shù)據(jù)，并進行全雙工數(shù)據(jù)通信。信道速率可選為19200 bps，每包100字節(jié)，PTT延時選擇20 ms。一般情況下，系統(tǒng)話音質(zhì)量以及丟包率應(yīng)符合表1所列的參數(shù)。

　　4 結(jié)束語

　　本文提出了一種全雙工無線數(shù)傳電臺的設(shè)計方案，利用該方案設(shè)計的全雙工無線數(shù)傳電臺穩(wěn)定性好，可靠性高，而且高低溫特性良好，故障率低。只要系統(tǒng)中的電子元器件選型正確，一般均可達(dá)到一定的穩(wěn)定性，同時可靠性也很好。