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，而且可以從中頻級獲得較大的增益，從而降低射頻級實(shí)現(xiàn)高增益的難度。當(dāng)射頻信號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把鏡像信號以及附近的電臺信號搬移到中頻帶內(nèi)，從而對接收信號形成干擾。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，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，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GMSK的放大倍數(shù)，并可改變調(diào)制信號的幅度，從而改變VCO的調(diào)制頻偏的大小。經(jīng)兩路運(yùn)放的SWITCH1、SWITCH2信號可由單片機(jī)控制繼電器并選擇其中一路。