对讲机原理.ppt

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1、对讲机原理现在学习的是第1页，共31页主要内容主要内容电波传播理论电波传播理论超外差接收机理论超外差接收机理论对讲机理论对讲机理论实习报告书写规范实习报告书写规范现在学习的是第2页，共31页电波传播电波传播一、电波传播基本概念一、电波传播基本概念二、电波传播主要方式二、电波传播主要方式现在学习的是第3页，共31页一一.电波传播基本概念电波传播基本概念1 1、电磁波、电磁波 我们知道，静电荷会在周围空间产生静电场，直流电流我们知道，静电荷会在周围空间产生静电场，直流电流会在周围空间产生恒定磁场，电场和磁场的大小和方向会在周围空间产生恒定磁场，电场和磁场的大小和方向可分别用电场强度和磁场强度来表示

2、。若在一根导线上可分别用电场强度和磁场强度来表示。若在一根导线上加上交流电流，那么周围空间就会产生交变磁场，根据加上交流电流，那么周围空间就会产生交变磁场，根据麦克斯威波动方程，一个变动的磁场又产生一交变电场，麦克斯威波动方程，一个变动的磁场又产生一交变电场，此电场再产生磁场，从而产生一连串能量移转。能量从此电场再产生磁场，从而产生一连串能量移转。能量从电场移转到磁场，再由磁场移转到电场，如此不断移转电场移转到磁场，再由磁场移转到电场，如此不断移转下去，表现为电磁场向远处不断传播，亦即电磁能量的下去，表现为电磁场向远处不断传播，亦即电磁能量的辐射，这就是电磁波，亦称无线电波。辐射，这就是电磁波

3、，亦称无线电波。现在学习的是第4页，共31页电磁波的产生原理电磁波的产生原理 现在学习的是第5页，共31页电磁波波段划分电磁波波段划分现在学习的是第6页，共31页表：表：无线电波频段划分无线电波频段划分波段名称频率范围波长范围频段名称超长波3-30KHZ10103100103m甚低频VLF长波30-300KHZ110310103m低频LF中波300-1500KHZ2001103m中频MF短波中短波1.51036103KHZ50200m中高频IF短波630MHZ1050m高频HF超短波米波30300MHZ110m甚高频VHF分米波3003103MHZ10100cm超高频UHF微波厘米波31033

4、0103MHZ110cm特高频SHF毫米波30103300103MHZ110mm极高频EHF *也有将分米波高端称为微波。现在学习的是第7页，共31页2 2、自由空间的电波传播、自由空间的电波传播 无线电波在空间各点的电场和磁场，都是从波源出发并以一定无线电波在空间各点的电场和磁场，都是从波源出发并以一定速度向外传播。若电波以速度速度向外传播。若电波以速度v v向前传播，经过向前传播，经过t t1 1时间后，到达距时间后，到达距波源距离为波源距离为r r的的P P点，那么点，那么P P点的电场相位就要比波源相位滞后，通点的电场相位就要比波源相位滞后，通常我们把电磁波相位相同的那些点的轨迹称为波

5、前或波面。显然，常我们把电磁波相位相同的那些点的轨迹称为波前或波面。显然，若波源近似看成一点，且在无限大的自由空间传播时，则若波源近似看成一点，且在无限大的自由空间传播时，则r r相同各相同各点的相位是相同的，这样的波叫点的相位是相同的，这样的波叫球面波球面波。1.1.当距波源很远时，由于接收电波的面积与距离相比极小，波面当距波源很远时，由于接收电波的面积与距离相比极小，波面可以看成平面，这种波称之为可以看成平面，这种波称之为平面波平面波。2.2.在自由空间传播时，在自由空间传播时，通过某点单位面积的电磁波能量与传播距通过某点单位面积的电磁波能量与传播距离离r r的平方成反比的平方成反比 。现

6、在学习的是第8页，共31页球面波球面波现在学习的是第9页，共31页平面电磁波平面电磁波TEM现在学习的是第10页，共31页二、电波传播的主要方式二、电波传播的主要方式地面波传播地面波传播电离层传播（天波）电离层传播（天波）直接波传播直接波传播对流层传播对流层传播地面卫星传播地面卫星传播现在学习的是第11页，共31页电波传播示意图电波传播示意图现在学习的是第12页，共31页超外差接收机理论超外差接收机理论超外差接收机的基本结构超外差接收机的基本结构超外差技术的相关概念超外差技术的相关概念超外差接收机的主要特点超外差接收机的主要特点现在学习的是第13页，共31页超外差接收机方框图超外差接收机方框图

7、低放变频变频检波功放调谐调谐本振本振中放中放电源AGCYTX外差外差超超5251605L1C1L2C2L3C3L4C4fsfLfIfL-fs=fI现在学习的是第14页，共31页超外差技术概念超外差技术概念 外外 差：差：输入信号和本机振荡信号产生差频的过程。输入信号和本机振荡信号产生差频的过程。超外差：超外差：输入信号和本机振荡信号产生一个固定中频信输入信号和本机振荡信号产生一个固定中频信号的过程。号的过程。因为，它是比高频信号低，比低频因为，它是比高频信号低，比低频 信号又高的超音频信号。信号又高的超音频信号。优优 点：点：灵敏度高，选择性好，音质好（通频带宽）工作稳灵敏度高，选择性好，音质

8、好（通频带宽）工作稳 定（不容易自激）定（不容易自激）缺缺 点：点：镜像干扰（比接收频率高两个中频的干扰信号），镜像干扰（比接收频率高两个中频的干扰信号），假响应（变频电路的非线性）假响应（变频电路的非线性）现在学习的是第15页，共31页超外差式主要特点超外差式主要特点超外差式是与直放式相对而言的一种接收方式。超外差式是与直放式相对而言的一种接收方式。超外差式接收机能把接收到的频率不同的电台信超外差式接收机能把接收到的频率不同的电台信号都变成固定的中频信号（号都变成固定的中频信号（465kHz),465kHz),再由放大器再由放大器对这个固定的中频信号进行放大。对这个固定的中频信号进行放大。在

9、选择回路（输入回路）或高频放大器与检波器在选择回路（输入回路）或高频放大器与检波器之间插入一个变频器及中频放大器。之间插入一个变频器及中频放大器。现在学习的是第16页，共31页简易对讲机工作原理简易对讲机工作原理工作原理工作原理:基于电磁波运动学、动力学原理和现代电子技术。基于电磁波运动学、动力学原理和现代电子技术。电路组成电路组成：接收电路、发射电路、信号调制电路以及信令处理接收电路、发射电路、信号调制电路以及信令处理电路。电路。现在学习的是第17页，共31页发射电路发射电路锁相环和压控振荡器（锁相环和压控振荡器（VCOVCO）产生发射的射频）产生发射的射频载波信号，经过缓冲放大，激励放大、

10、功放，载波信号，经过缓冲放大，激励放大、功放，产生额定的射频功率，经过天线低通滤波器，产生额定的射频功率，经过天线低通滤波器，抑制谐波成分，然后通过天线发射出去。抑制谐波成分，然后通过天线发射出去。现在学习的是第18页，共31页接收电路接收电路接收部分为接收部分为二次变频二次变频超外差方式，从天线输入的信号经过收超外差方式，从天线输入的信号经过收发转换电路和带通滤波器后进行射频放大，在经过带通滤发转换电路和带通滤波器后进行射频放大，在经过带通滤波器，进入一混频，将来自射频的放大信号与来自锁相环波器，进入一混频，将来自射频的放大信号与来自锁相环频率合成器电路的第一本振信号在第一混频器处混频并生频

11、率合成器电路的第一本振信号在第一混频器处混频并生成成第一中频信号第一中频信号。第一中频信号通过晶体滤波器进一步消除。第一中频信号通过晶体滤波器进一步消除邻道的杂波信号。滤波后的第一中频信号进入中频处理芯片，邻道的杂波信号。滤波后的第一中频信号进入中频处理芯片，与第二本振信号再次混频生成与第二本振信号再次混频生成第二中频信号第二中频信号，第二中频信号通，第二中频信号通过一个陶瓷滤波器滤除无用杂散信号后，被放大和鉴频，产过一个陶瓷滤波器滤除无用杂散信号后，被放大和鉴频，产生音频信号。音频信号通过放大、带通滤波器、去加重等电生音频信号。音频信号通过放大、带通滤波器、去加重等电路，进入音量控制电路和功

12、率放大器放大，驱动扬声器，得路，进入音量控制电路和功率放大器放大，驱动扬声器，得到人们所需的信息。到人们所需的信息。现在学习的是第19页，共31页信号调制电路信号调制电路人的话音通过麦克风转换成音频的电信号，音人的话音通过麦克风转换成音频的电信号，音频信号通过放大电路、预加重电路及带通滤波频信号通过放大电路、预加重电路及带通滤波器进入压控振荡器直接进行调制。器进入压控振荡器直接进行调制。现在学习的是第20页，共31页信令处理电路信令处理电路CPUCPU产生产生CTCSS/DTCSSCTCSS/DTCSS信号经过放大调整，进入信号经过放大调整，进入压控振荡器进行调制。接收鉴频后得到的低频压控振荡

13、器进行调制。接收鉴频后得到的低频信号，一部分经过放大和亚音频的带通滤波器信号，一部分经过放大和亚音频的带通滤波器进行滤波整形，进入进行滤波整形，进入CPUCPU，与预设值进行比较，与预设值进行比较，将其结果控制音频功放和扬声器的输出。即如将其结果控制音频功放和扬声器的输出。即如果与预置值相同，则打开扬声器，若不同，则果与预置值相同，则打开扬声器，若不同，则关闭扬声器。关闭扬声器。现在学习的是第21页，共31页本次实习实物相关电路本次实习实物相关电路现在学习的是第22页，共31页本机接收电路用本机接收电路用D1800D1800为收音集成电路，功放选用为收音集成电路，功放选用D2822D2822，

14、对讲，对讲的发射部分采用两级放大电路，第一级为的发射部分采用两级放大电路，第一级为振荡兼放大电路振荡兼放大电路；第二级为发射部分，采用第二级为发射部分，采用专用的发射管专用的发射管使发射效率和对讲距离使发射效率和对讲距离大大提高。它具有造型美观、体积小、外围元件少、灵敏度极高、大大提高。它具有造型美观、体积小、外围元件少、灵敏度极高、性能稳定、耗电省、输出功率大等优点。它既能收到电台又能相性能稳定、耗电省、输出功率大等优点。它既能收到电台又能相互对讲，不断激发了学生的好奇心。互对讲，不断激发了学生的好奇心。接收机的参数：接收机的参数：调频波段调频波段88MHz-108MHz88MHz-108M

15、Hz；工作；工作电源电压范围电源电压范围2.5V-5V2.5V-5V；静态电流；静态电流13.5mA13.5mA；信噪比信噪比80dB80dB；谐波失真；谐波失真0.8%0.8%；输出功率输出功率350mA350mA。发射机工作电流：。发射机工作电流：18mA18mA，发射频率可调，发射频率可调，对讲距离对讲距离50-10050-100米米。现在学习的是第23页，共31页电路图电路图现在学习的是第24页，共31页D1800现在学习的是第25页，共31页工作原理工作原理接收机部分原理：调频信号由接收机部分原理：调频信号由TXTX接收，经接收，经C9C9耦合到耦合到IC1IC1的的1919脚内的混

16、频电路，脚内的混频电路，IC1IC1第第1 1脚内部为本机振荡电路，脚内部为本机振荡电路，1 1脚为本振脚为本振信号输入端，信号输入端，L4L4、C C、C10C10、C11C11等元件构成本振的调谐回路。等元件构成本振的调谐回路。在在IC1IC1内部混频后的信号经低通滤波器后得到内部混频后的信号经低通滤波器后得到10.7MHz10.7MHz的中频的中频信号，中频信号由信号，中频信号由IC1IC1的的7 7、8 8、9 9脚内电路进行中频放大、检脚内电路进行中频放大、检波，波，7 7、8 8、9 9脚外接的电容为高频滤波电容。此时，中频信脚外接的电容为高频滤波电容。此时，中频信号频率仍然是变化

17、的，经过鉴频后变成变化的电压。号频率仍然是变化的，经过鉴频后变成变化的电压。1010脚脚外接的电容为鉴频电路的滤波电容。这个变化的电压就是音频外接的电容为鉴频电路的滤波电容。这个变化的电压就是音频信号，经过静噪处理后的音频信号从信号，经过静噪处理后的音频信号从1414脚输出耦合到脚输出耦合到1212脚内的脚内的功放电路，第一次功率放大后的音频信号从功放电路，第一次功率放大后的音频信号从1111脚输出，经过脚输出，经过R10R10、C25C25、RPRP，耦合到，耦合到IC2IC2进行第二次功率放大，推动扬声器进行第二次功率放大，推动扬声器发出声音。发出声音。现在学习的是第26页，共31页工作原

18、理工作原理对讲机部分原理：变化着的声波被驻极体转换为变化着对讲机部分原理：变化着的声波被驻极体转换为变化着的电信号，经过的电信号，经过R1R1、R2R2、C1C1阻抗均衡后，由阻抗均衡后，由VT1VT1进行调制进行调制放大。放大。C2C2、C3C3、C4C4、C5C5、L1L1以及以及VT1VT1集电极与发射极之间集电极与发射极之间的结电容的结电容CceCce构成一个构成一个LCLC振荡电路，在调频电路中，很振荡电路，在调频电路中，很小的电容变化也会引起很大的频率变化。当电信号变小的电容变化也会引起很大的频率变化。当电信号变化时，相应的化时，相应的CceCce也会有变化，这样频率就会有变化，也

19、会有变化，这样频率就会有变化，就达到了调频的目的。经就达到了调频的目的。经VT1VT1调制放大后的信号经调制放大后的信号经C6C6耦耦合到合到90189018三极管三极管VT2VT2通过通过TXTX、C7C7向外发射调频信号。向外发射调频信号。现在学习的是第27页，共31页故障排除故障排除一、一、常用故障排除方法：常用故障排除方法：（1 1）直观检测法：这是一种主要靠眼睛观测的方法。检测的内容有：）直观检测法：这是一种主要靠眼睛观测的方法。检测的内容有：电路板有无脱焊点、桥接点、元器件相碰点；电池片是否生锈，电电路板有无脱焊点、桥接点、元器件相碰点；电池片是否生锈，电源正负极是否正确，电源引线

20、是否正确；线圈电感量是否正确；二源正负极是否正确，电源引线是否正确；线圈电感量是否正确；二极管、三极管管脚；电容型号等。极管、三极管管脚；电容型号等。（2 2）干扰法：干扰法是一种利用人体感应电动势做信号注入对）干扰法：干扰法是一种利用人体感应电动势做信号注入对讲机的检修方法，它能用于定性判断，准确度不够。一般用于讲机的检修方法，它能用于定性判断，准确度不够。一般用于无声、声音小等故障排除。无声、声音小等故障排除。操作方法：手拿镊子去接触信号的注入点（如三极管的基级）。操作方法：手拿镊子去接触信号的注入点（如三极管的基级）。若此后面各级电路工作正常，则扬声器会发出若此后面各级电路工作正常，则扬

21、声器会发出“咔咔咔咔”声；若声；若此后工作电路有故障，则听不到此后工作电路有故障，则听不到“咔咔咔咔”声。声。现在学习的是第28页，共31页故障排除故障排除（3 3）电压法：电压法是利用万用表的电压挡，通过测）电压法：电压法是利用万用表的电压挡，通过测量电路的电压来判断故障的方法。它是各种检测方法量电路的电压来判断故障的方法。它是各种检测方法中使用最多的方法，电子产品的很多故障往往不需要中使用最多的方法，电子产品的很多故障往往不需要检测仪器进行检修，使用万用表通过测试电路各点电检测仪器进行检修，使用万用表通过测试电路各点电压，与理论值相比较，找到故障点。压，与理论值相比较，找到故障点。在对讲机

22、的故障排除中可以测量各三极管的静态工作在对讲机的故障排除中可以测量各三极管的静态工作点电压，分析三极管的工作状态，同时测量点电压，分析三极管的工作状态，同时测量D1800D1800各点各点的电压值，是否跟参考的一致。的电压值，是否跟参考的一致。现在学习的是第29页，共31页故障排除故障排除二、典型故障二、典型故障（1 1）完全无声：这种故障的原因较多，可能是因为某一处的短路或断路引起，或）完全无声：这种故障的原因较多，可能是因为某一处的短路或断路引起，或多处错误共存引起。多处错误共存引起。检查的顺序为由后级向前级，首先可用干扰法找到故障处在那一级，然检查的顺序为由后级向前级，首先可用干扰法找到

23、故障处在那一级，然后再用电压法进行分析。后再用电压法进行分析。（2 2）有）有“沙沙沙沙”声，但无电台：听到声，但无电台：听到“沙沙声沙沙声”，说明低放部分基本没有问，说明低放部分基本没有问题，而题，而“沙沙沙沙”声越大，故障越靠前，可用干扰法和电压法进一步判断故障声越大，故障越靠前，可用干扰法和电压法进一步判断故障点。点。（3 3）有啸叫声：）有啸叫声：高频啸叫：声音尖，刺耳，故障多发生在高频部分。高频啸叫：声音尖，刺耳，故障多发生在高频部分。低频啸叫：不像高频啸叫那么刺耳，且与一种低频啸叫：不像高频啸叫那么刺耳，且与一种“嘟嘟嘟嘟”声混在一起，多声混在一起，多是因为低频放大电路故障或电源电

24、压不足所致。是因为低频放大电路故障或电源电压不足所致。现在学习的是第30页，共31页实习报告书写规范实习报告书写规范用纸：稿纸（暗格或明格）用纸：稿纸（暗格或明格）内容要求：内容要求：对讲机工作原理及特点介绍对讲机工作原理及特点介绍 线路实习（包括软件对操作、所遇问题、解决的措施、成线路实习（包括软件对操作、所遇问题、解决的措施、成果情况等）果情况等）生产实习（焊接操作、电路调试、存在问题、解决措施、达生产实习（焊接操作、电路调试、存在问题、解决措施、达到的效果等）到的效果等）总结（包括心得体会）总结（包括心得体会）注意事项注意事项独立完成、避免抄袭独立完成、避免抄袭;字迹端正、拒收打印稿。字迹端正、拒收打印稿。上交时间上交时间硬件作品验收时，一起上交报告。硬件作品验收时，一起上交报告。现在学习的是第31页，共31页