无线对讲机制作原理 30.275MHz 调频 一、主要技术指标：1频率： 30.275MHz2调制方式：调频3 频偏： 5KHz5通信方式：同频单工6.电源电压：9.6V 10%(镍镉充电电池8节，负极接地。有些机型是6节) 7消耗电流：静噪守候： 10mA 以下接 收： 150mA 以下近程发射：远程发射： 0.7A 以下8.载频输出功率： 2w9接收灵敏度：1.0uV以下(信噪比12dB以上)I 0.静噪灵敏度： 0.5uVII .中频频率： 455 KHz12.音频不失真功率：大于 200 nlw1 3 .体积： 125 x 55 x 30 mm14 .重量：二、工作原理整机由接收和发射两部分组成，两部分除天线和阻抗匹配电路外，其它电路都是相互独立 的。1、接收机由天线接收到的高频无线电信号经L1，L2, cl, c2, c4组成的低通滤波器滤除频带以外的 干扰信号，经c6送至D1，D2和L3组成选频电路，这个选频电路谐振频率为30.275MHz，选 出对讲机发来的载频信号，而滤除其它干扰电波.经c7送到N1和N2组成的联级高频信号放 大电路进行高频放大，这种联级高频信号放大电路具有增益高，工作稳定，无须使用中和电 容等优点，N1组成共射电路，N2接成共基电路，共射电路具有增益高的优点，而共基电路具 有工作稳定的特点，经N1, N2放大后的高频信号由L4, c9, T1，c12组成双调谐回路再次选 频后经c16送入ICl(MC3361)的16脚内部混频级进行混频.N3和CRY1, L5等元件组成本机振荡器，L5和相应的回路电容谐振于10.243MHz的三次谐波 上， 即 10.24333x3=30.730MHz， 它比发射频率 30.275MHz(10.0917 的三倍频， 即 10.0917MHzx3=30.275MHz)高出一个中频 455kHz(即 30.73030.275=0.455MHz),本振信号也 送到Icl的第1脚，在Icl内部进行混频。Ic1(Mc3361)是窄带调频接收专用集成电路，其内部包含振荡器，混频器，高增益的限幅中频 放大器，鉴频器和有源滤波器，静噪触发电路及音频放大电路。它的限幅灵敏度为2uV,它 是整机的主要增益级，中放增益可达65dB。在Ic1内部混频得到的455kHz中频信号由Icl的3脚输出，由陶瓷滤波器cRFl选出中频信 号，而滤除其它谐波分量，选出的中频信号由Icl的5脚输入，在Icl内部进行高增益的中 频放大，最后经鉴频器解调出音频信号，由Icl的9脚输出。从第9脚输出的信号一路由c30,R1 3和c32组成去加重电路去加重和滤波后经电位器VRl 送入Ic2进行音频功放后推动喇叭发声，另一路则由电位器VR2送入Icl内部的有源滤波器 选频放大后由Icl的11脚输出，经D3, D4进行倍压检波，控制其内部的静噪触发电路，在 13脚输出一个控制电平，控制N4, N5的导通和截止，使IC2的电源受控，达到静噪目的。 我们知道，调频接收机的灵敏度很高，在没有收到信号时，喇叭中将会发出极强的噪声，而 一旦收到信号，它的信噪比却很高，噪声的主要频谱是分布在1025kHz范围之间，音频信 号的频谱范围则在1003000Hz之间，我们可以采用一个特殊的滤波器选出这一噪声信号， 经检波变成直流分量，再通过一个电子开关电路就可以控制一个电路工作，达到静噪目的， 这样在接收机没有收到信号时，喇叭将寂静一片，以消除讨厌的噪声，一旦收到对讲机发来 的信号，又能自动打开放大电路进行联络。同时，设置静噪电路还可以达到省电目的。N11组成稳压电源，稳压输出取决于Dzl的值，Dzl选用6. 2V，稳压输出约为5. 6V, N11 同时又是收发转换的开关三极管，N9则是发射部分的电源开关管，当sw_PTT开关按下时， D6导通，Nil截止，收信机失去电压而停止工作，N9由于是偏故而导通，电源经N9向Ic3 供电，发射机前级得到电源而开始工作。所以这种收发转换电路也称为电子PTT开关，这是 其它业余对讲机中所没有的新电路。它的优点是可以用微动开关来控制大电流，使电路工作 更可靠。发射级的N7, N6虽然也接在公用的电源回路上，但守侯状态时，由于它得不到基极 激励而截止，所以对讲机在守侯时，发射部分是不工作的。2、发射机发射部分由话音放大器，主振级，缓冲放大级，推动级和末级功率放大级组成。话音信号由N1 3, N14组成的两级音频放大器放大，经c74，c71, c70, L1 3组成高频滤 波器滤除高频分量，防止振荡器的高频信号干扰话放级的工作，同时也将话音信号进行预加 重，经 c70 送到变容二极管 Dc 以实现调频。主振级由N1 5, cRY2及外围元件组成，其振荡频率主要取决于cRY2的工作频率，在本电 路中，cRY2选10.0917MHz（因10.0917x3=30.275MHz），它的三倍频信号由T5, C64选频回路 选频（即发射频率30.275MHz），并由T5藕合至缓冲放大级。载频信号经N1 0组成缓冲放大器进行放大，T4和槽路电容c61也谐振在三次倍频上（即发 射频率30.275MHz）,以滤除其它谐波分量,N7是推动放大级，为功放级提供足够的推动电流， 经c55, c51, L8,选频和匹配藕合至末级功率放大级N6进行功率放大，N7, N6都工作在丙 类放大状态，它们的工作点分别取决于R23和R21,由于丙类放大器输出的二次谐波分量很 大，必须用Lc选频电路选出基波分量，推动电路中由c55, c51, L8选频，功放电路中由C48, C47, L6组成串联谐振电路选频，最后由L1, L2, C1, C2, C4组成低通滤波器对载频信号进 行选频和阻抗匹配，载频电流由天线这个换能元件变成电磁波向空中辐射出去。电路图中的R7, D3这个支路的作用是，在收发转换瞬间，由于收信部分电容的储能作用， 收信机的工作并非立即截止，而Icl的13脚未能从高电平立即变成低电平，Ic2的工作也就 未能立即停止工作，这样，在收发转换瞬间，喇叭中就会发出短暂的收发噪声，使人听起来 极不舒服，因此，在电源转换至发射电路时，经R7, D3，这个支路加至Icl的12脚，使Icl 的1 3脚立即变成低电平，N4, N5截止，Ic2停止工作，以消除转换噪声。三、制作工艺与元件选用 对讲机制作的成败，除了与理论、经验、准确的工作频率和正确的调试方法等人为因素外， 还有个关键的元件的质量问题，就是其中某个元件质量欠佳，可能会使您经过几个不眠之夜 的奋斗，也未必能成功，根据笔者十多个对讲机的制作心得，接收机的灵敏度与N1, N2关系 最密切。N1、N2除了与它们的高频特性有关外，还有个重要的参数是它们的噪声系数，普通 的s9018等廉价高频管噪声系数均较大，难以实现预期的灵敏度。除了 N1、 N2 高频三极管外， CRFl 陶瓷滤波器对整机的灵敏度影响也很大，应选用正品元 件，最好是选用五端的陶瓷滤波器，因为它的选频特性比三端滤波器要好。高频瓷片电容要 选用漏电小，热稳定性好的元件。除了提到的这些元件，其他元件选用普通的元件即可，业余条件下完全可以，据笔者经验， 那些非主要元件对收信灵敏度影响十分轻微。因为 ICl 是专用的窄带调频接收芯片，性能一般都得到保证。质量最优的要算 MOTOROLA 公司的产品，如图。其次MALAYSIA生产的也不错。值得一提的是笔者拿到了数片Made in China 的MC3361芯片，通过采用德国的信号发生器（频率在50MHz量程精确到10Hz,，输出分辨率 可达0. 01uv）等仪器对比实验，国产的产品灵敏度与MOTOROLA公司的产品基本无差别。所 以 ICl 的性能参数完全不必多虑。电阻选用一般碳膜电阻即可，对精度也无特殊要求， 18w， 116W 均可。 当然，对讲机都希望体积越小越好，业余制作的也不例外，所以元件应尽可能选用超小型 的元件。发射部分的元件也是制作成败的关键部分，其中影响最大的要算推动级和功率级的晶体管， 笔者曾试验过几种管子，型号均为2sc2078，只是产地不同。早先使用的是一般的管子（从外 观看，丝印不是很清晰，工艺也较差），使用9. 6V电源，排除其他因素外，功率无论如何也 调不到2w，发射级电流只有区区400mA多一点。以为是频率没有调在10.0917的三次谐波上， 可能为四次或五次谐波，后用示波器和频率器校对无误，推断为功率管的质量欠佳，换上三 菱生产的2sc2078，接通电源，电流猛升至近0. 8A，功率计测量为2. 6w。这说明末级的功 率管质量好坏直接影响着功率输出，这将明显左右着对讲机的通话距离。此外，高频功率管是否选用频率越高越好呢?例如有些爱好者乐于采用象2SC1971，2SC1972 等高达175Mtz的VHF频段的管子，笔者不推荐使用频率过高的功率三极管，第一是因为这 样的管子价格相当昂贵。第二是频率过高，电路反而容易自激，不易于调试。笔者就遇到这 样的问题，在台式机中使用2sc1969，电路工作相当正常，功率也可达到8w左右，都使用了 很长时间。后改为2sc1971，电路却严重自激，花了很大的功夫，采取了很多措施才能以解 决，实际输出功率与2SC1969基本无异。除了晶体管外，石英晶体的频率一定要选用准确，频率偏差将明显影响着通话距离，调试 部分我们将会说明。高频部分的线圈匝数己在电路图中标明，可在高频磁芯或中周磁芯上用 0.170.35mm漆包线绕制，LI，L2线径需大些，因为它们亦是载频功率的传输回路，中频 鉴频线圈用现成的455kHz（或465kHz）中周代替即可。其它元件没有特殊要求，阻容件的选用与接收部分一样。四. 装配与调试 对讲机的装配方法与一般无线电整机的装配方法差不多，应当注意的是，元器件的引脚应 尽可能的短，以便紧贴印刷板，引至天线座的连线也应尽可能的短，否则输出功率也会明显 下降。如果输出端离天线座距离较远，一般来说大于1Omm就应当采用50同轴电缆连接。元件的布局， PcB 的走线是业余制作的关键，如果乱走一通，调试中会出现许多不可预见 的问题，级间的串扰、耦合、自激，而这些问题也许还不能通过其他方法解决，最后不得不 重走一遍PcB,重新装配，重新调试，走许多弯路。高频板的PcB走线原则大致是：每一级 均需尽可能放一块（一个区域），同时工作的电路，大功率的输出级应尽可能远离小信号电路， 级与级之间需采用大地线包围结构，巧妙地利用中周等铁质屏蔽罩隔离级间电路，可能的话， 小信号（特别是接收部分）还需要安排屏蔽罩，并可靠接地。有一点非常重要，中频谐振线圈 T2必须紧靠Icl的第8脚，如果走线过长就会出现灵敏度很低，并可能带来其他自激等问题， 同样道理，中频滤波器CRF1也必须紧靠IC1。PCB布局时绝不能忽略这一点。PcB 元件的布局不要单纯追求美观工整，应以其能可靠工作为原则。当然既能保证电路可 靠稳定地工作又可使元件布局美观漂亮，乃高手也!下图是笔者其中一款对讲机的PcB走线图，当然是经过N次修改完善后的作品，有兴趣不 妨看一下，仅供参考，相信对初学者还是有所帮助的。整机的装配结束后，应仔细检查无误后方可开机调试，这四份电路的直流工作点是无须调 整的，它们的工作状态，己在设计时予以充分保证，可检查一遍电压点，相差不多即可。无 线对讲机的调试一般需借助仪器，以保证其性能指标，调整时所需的仪器一般有以下几种：1 高频信号发生器 （如 xFG 一 6 型 ）2示波器 （如 VP52 04 型 40MHz）3数字频率计 （如 cFc 一 8450 型， 01000MtIz）4 功率计 （ 如 Gz 一 3 型 ）5 直流稳压电源 （如 wYJ 30V 5A 型 ）6万用