基于TA31136的電臺接收模塊的設計

0 引言
數(shù)傳通信在水、電、氣、油、燈等市政工程和工業(yè)領域的無線監(jiān)控系統(tǒng)中具有廣泛應用，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)控終端中的關鍵設備，也是典型的數(shù)字通信射頻無線收發(fā)設備，它比最為常見的對講機多了數(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，最難設計的部分是接收機。因為接收機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?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?shù)恼`比特率等特點。同時，可能還要受費用的約束。

1 接收機方案
一般來說，接收機的設計方案主要包括超外差接收機方案、直接下變頻方案和數(shù)字零中頻方案。超外差接收機方案具有實現(xiàn)容易、穩(wěn)定度高和干擾少等的優(yōu)點，在較低的固定中頻上比較容易實現(xiàn)解調(diào)，缺點是組合頻率干擾較為嚴重；直接下變頻方案不存在鏡像干擾，缺點是有本振泄漏、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，缺點是系統(tǒng)的復雜性和成本較高?？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，還要做到小型化和低成本，因此，選擇超外差接收機方案最為適合。
超外差接收機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。它具有成熟的理論基礎和實踐背景，并已獲得廣泛的應用。該結(jié)構(gòu)在第一代蜂窩移動電話、模擬FM對講機以及FM收音機中比較常見。在通常的應用中，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)頻接收機的組成
圖1所示是典型的超外差接收機的基本機構(gòu)，即調(diào)頻接收機的組成框圖。當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，便可進入混頻級。此時本機振蕩器輸出的另一高頻信號亦進入混頻級，而混頻級的輸出則是含有和頻、差頻等頻率分量的信號。混頻級的輸出經(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，該接收機的靈敏度較高。

本接收機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。