VHF發(fā)射機(jī)的主要電路設(shè)計(jì)

摘要：VHF發(fā)射機(jī)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。文中詳細(xì)闡述了VHF發(fā)射機(jī)的指標(biāo)、鏈路以及模塊電路工作原理，給出了栽波頻率為156．025～162．025 MHz的VHF發(fā)射機(jī)各模塊電路的設(shè)計(jì)方法。
關(guān)鍵字：VHF發(fā)射機(jī)；VCO；混頻；功放；濾波器

0 引言
超外差發(fā)射接收機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是可在比較低的中頻頻段實(shí)現(xiàn)相對(duì)帶寬比較窄而矩形系數(shù)較高的中頻濾波器，此類中頻濾波器可以提高接收機(jī)的選擇性，而且可以從中頻級(jí)獲得較大的增益，從而降低射頻級(jí)實(shí)現(xiàn)高增益的難度。當(dāng)射頻信號(hào)頻率上升到微波甚至毫米波時(shí)，即可采用二次變頻方法，以進(jìn)一步降低濾波器的實(shí)現(xiàn)難度，保證接收機(jī)的選擇性。在該VHF發(fā)射接收機(jī)中，信號(hào)的頻率在160 MHz附近，而帶寬僅為15 kHz，這樣，為了實(shí)現(xiàn)信號(hào)的濾波，如果不采用二次變頻，則相應(yīng)的濾波器設(shè)計(jì)將變得非常復(fù)雜。
但是，超外差式電路常常會(huì)出現(xiàn)鏡像頻率干擾。如果鏡像頻率位于輸入回路的通頻帶內(nèi)，通過外差的變頻就會(huì)把鏡像信號(hào)以及附近的電臺(tái)信號(hào)搬移到中頻帶內(nèi)，從而對(duì)接收信號(hào)形成干擾。為了抑制鏡像干擾，設(shè)計(jì)時(shí)可選161．975 MHz(261．975 MHz和100 MHz)的差頻作為CH8 7B信道發(fā)射信號(hào)的載波。同時(shí)選取162．025 MHz(262．025 MHz和100 MHz的差頻)作為CH88B信道發(fā)射信號(hào)的載波。本文的發(fā)射機(jī)電路就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，也可用來構(gòu)建無線射頻監(jiān)控系統(tǒng)。

1 發(fā)射機(jī)簡(jiǎn)介
發(fā)射機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。圖中，發(fā)射機(jī)的工作頻率為156．025～162．025 MHz。系統(tǒng)主要分為基帶調(diào)制、調(diào)制發(fā)射、鎖相等三部分。其中調(diào)制發(fā)射部分只有一個(gè)通道，可通行156．025～162．025 MHz信號(hào)，發(fā)射由單片機(jī)控制間斷發(fā)射，發(fā)射周期受時(shí)間、地點(diǎn)、通信距離等因素的影響，大概在3～10 s左右。根據(jù)接收要求，發(fā)射機(jī)采用TDMA方式，可在不同的時(shí)隙發(fā)射不同頻率的信號(hào)，通常切換發(fā)射信道的時(shí)間間隔小于25ms，具體規(guī)格見表1所列。

2 發(fā)射模塊的實(shí)現(xiàn)
2．1 頻偏控制電路
圖2所示是該發(fā)射機(jī)的頻偏控制和繼電器選擇電路。其中GMSK信號(hào)可分兩路經(jīng)過運(yùn)算放大器U13A和U13B，圖中的VR501～VR504為電位器，調(diào)節(jié)電位器可改變運(yùn)放對(duì)GMSK的放大倍數(shù)，并可改變調(diào)制信號(hào)的幅度，從而改變VCO的調(diào)制頻偏的大小。經(jīng)兩路運(yùn)放的SWITCH1、SWITCH2信號(hào)可由單片機(jī)控制繼電器并選擇其中一路。