1、<p>　　高頻電子線路課程設計</p><p>　　——無線對講機的設計與制作</p><p><b>　　學院： </b></p><p><b>　　學號：</b></p><p><b>　　專業(yè)班級： </b></p><p><

2、;b>　　姓名： </b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　在通信中有時為了提高通信質(zhì)量和使信號便于處理，需要在將語音、圖象等有用信息經(jīng)過調(diào)制后再發(fā)送出去。本次制作的對講機就是一種簡易的頻率調(diào)制電路,對講機由發(fā)射部分和接收部分構成，發(fā)射部分由鎖相環(huán)和振蕩器產(chǎn)生發(fā)射的射頻載波信號，經(jīng)過緩沖放大，激勵放大、功放，產(chǎn)生額定的射

3、頻功率，經(jīng)過天線低通濾波器，抑制諧波成分，然后通過天線發(fā)射出去。接收部分為二次變頻超外差方式，接收到的信號經(jīng)帶通濾波器后進行選頻放大，然后進入混頻電路再進入中放電路，經(jīng)過解調(diào)電路得到我們想要的信號，然后經(jīng)過放大就可以進入揚聲器我們就可以聽到我們想要的聲音。</p><p>　　關鍵詞:JC986A型對講機 接收模塊 發(fā)射模塊 調(diào)試</p><p><b>　　目錄<

4、;/b></p><p>　　一、選題意義.............................................................................3二、總體方案.............................................................................4</p><p>　

5、　三、各部分設計及原理分析.....................................................4</p><p>　　3.1傳聲器...................................................................................5</p><p>　　3.2發(fā)射模塊..........

6、.....................................................................7</p><p>　　3.3接收模塊...............................................................................8</p><p>　　3.4對講機放大模塊.......

7、............................................................9</p><p>　　3.5調(diào)制信號及調(diào)制原理...........................................................9</p><p>　　3.6對講機工作原理...............................

8、....................................9</p><p>　　四、參數(shù)選擇...........................................................................11</p><p>　　五、焊接與安裝...............................................

9、........................12</p><p>　　5.1準備與焊接.........................................................................12</p><p>　　5.2注意事項..........................................................

10、...................13六、實驗結果與結論...............................................................14</p><p>　　七、心得體會...........................................................................15</p><p&g

11、t;　　八、參考文獻...........................................................................18</p><p><b>　　一 選題意義</b></p><p>　　隨著電子科技的飛速發(fā)展，通信和廣播等領域也突飛猛進，它是國家通信骨干網(wǎng)的重要補充和備份，為保證地面網(wǎng)過負荷時以及非常時期（如

12、地面發(fā)生自然災害時）國家通信網(wǎng)的暢通，有著十分重要的作用。衛(wèi)星通信不僅能夠遠距離傳送信息，還有質(zhì)量好、干擾小、容量大等優(yōu)點。在通信時為了提高通信質(zhì)量和使信號便于處理，需要在將語音、圖象等有用信息經(jīng)過調(diào)制后再發(fā)送出去。通常信號的調(diào)制有調(diào)幅，調(diào)頻和調(diào)相。對講機的電路形式很多，從調(diào)制方式可分為調(diào)幅式和調(diào)頻式；從收發(fā)功能上，可以分為單工式和雙工式。單工式對講機同一時間內(nèi)，只能工作在一種狀態(tài)下，即：接收或發(fā)射狀態(tài)，而不能同時處于收發(fā)狀態(tài)。單工式對

13、講機工作時，要不停的切換開關來控制收發(fā)狀態(tài)，所以使用起來不太方便。但單工式對講機，則由于它造價低，體積小，耗電低等優(yōu)點，所以被大量使用。而雙工式對講機，可以收發(fā)電路同時工作，使用起來如同普通電話機一樣，應用起來也比較方便，但是由于雙工對講機電路復雜，造價高，耗電大等缺點，所以應用較少。而我們此次制作的對講機就是一種簡易的頻率調(diào)制電路。  </p><p>　　我們通過對調(diào)頻對講機的安裝與調(diào)試，

14、對所學過的高頻電子線路中各單元的電路形式、各電路間的耦合方式及信號傳送波形和結果有更深的了解，也對以前所學過的各類型模擬單元電路的工作原理、電路形式、調(diào)試方法、測試方法、測量技術、整機電路統(tǒng)調(diào)技巧等方面得到了全面的、系統(tǒng)的訓練。</p><p><b>　　二 總體方案</b></p><p>　　JC986A型對講機是一款專用的對講機，發(fā)射頻率是49.8MHZ，2套

15、對講機構成一對，使用時用9V電池。電路簡潔，整機制作比較容易，裝配成功率高，具有遙控距離遠，聲音大等特點。它是由接收部分和發(fā)射部分組成。接收部分采用直接接收的方式，采用LC振蕩電路檢波，檢波后音頻信號再由低頻放大器放大，最后由耦合電容推動揚聲器發(fā)聲；發(fā)射時，由揚聲器講話音信號變成電信號后，再經(jīng)低頻放大電路、調(diào)制電路，最后將已調(diào)波從天線發(fā)送出去。</p><p>　　對講機聲音的傳播要依靠電磁波來完成，電磁波是由電

16、磁振蕩產(chǎn)生的。電磁波發(fā)射頻率的大小直接影響到對講機發(fā)射信號的強弱，同時對講機直接的頻率是否匹配將直接影響通信距離的遠近。發(fā)射功率越大，發(fā)射信號覆蓋的范圍越大，在功率匹配的情況下通話的距離也就越遠。天線用于接收和發(fā)射電磁波，發(fā)射天線將高頻電流轉化為電磁波，向空中發(fā)射通信信息，因此天線的增益越大，駐波比越小，發(fā)射或接收的能力就越強。</p><p>　　我們實驗設計的總體方案是先了解常見對講機的相關知識及其工作原理，

17、再熟悉對講機的電路圖并理解對講機中的各個元器件的結構特點，然后正確裝配和焊接對講機電路，并進行通電調(diào)試，最后，聯(lián)系自己的專業(yè)知識，結合課程設計的過程，總結心得體會。</p><p>　　三 各部分設計及原理分析</p><p>　　986A型對講機是由發(fā)射部分和接收部分組成。發(fā)射時，由揚聲器講話音信號變成電信號后，再經(jīng)低頻放大電路、調(diào)制電路，最后將已調(diào)波從天線發(fā)送出去；接收部分采用直接接收

18、的方式，采用LC振蕩電路檢波，檢波后音頻信號再由低頻放大器放大，最后由耦合電容推動揚聲器發(fā)聲。</p><p>　　基本原理框圖如下所示：</p><p>　　圖一 對講機的基本框圖</p><p><b>　　3.1傳聲器</b></p><p>　　傳聲器就是將聲信號轉變?yōu)橄鄳碾娦盘柕碾娐晸Q能器，俗稱話筒，又稱微聲

19、器、麥克風。在語言通信（如電話）中使用的傳聲器，一般叫做傳話器。  </p><p>　　電容傳聲器，一種靠電容量變化而起換能作用的傳聲器。接收信號的振膜（金屬膜或鍍金屬塑料膜）和后極板組成一個電容器（極頭），這個電容器又串接到有直流極化電源和負載電阻的電路中。振膜受聲波振動，引起電容容量變化，電路中的電流也相應變化，負載電阻上也就有相應的電壓輸出。因為極頭的電容量非常小，阻抗很高，不能用電纜

20、線直接引出，需要一個前置放大器緊接在極頭后面作阻抗變換。所以，電容傳聲器一般由極頭、前置放大器和極化電源三部分組成。電容傳聲器靈敏度較高，頻率響應平坦，瞬態(tài)特性好，音質(zhì)較好，一般用于高質(zhì)量的廣播、錄音中，也用于測試傳聲器。  </p><p>　　駐極體傳聲器，一種利用駐極體材料做成的電容傳聲器。主要結構形式有兩種：一種是用駐極體高分子薄膜材料作振膜；另一種是用駐極體材料做后極板。因為駐極體本

21、身帶電，所以這種傳聲器無須外部笨重的極化電源，簡化了電容傳聲器的結構。駐極體傳聲器電聲性能較好，抗振能力強，價格低，容易小型化，因此被廣泛用于一般錄音機，特別是盒式錄音機中。  </p><p>　　駐極體傳聲器基本原理是通過振動，使由膜片構成的電容不斷產(chǎn)生變化，并轉變成電壓的變化，通過場效應管放大并將阻抗變低，將音頻電流提供給電子放大器。  </p><

22、;p>　　駐極體傳聲器友有兩塊金屬極板，其中一塊表面涂有駐極體薄膜（多數(shù)為聚全氟乙丙烯）并將其接地，另一極板接在場效應晶體管的柵極上，柵極與源極之間接有一個二極管，如圖4-5所示。當駐極體膜片受到振動或受到氣流地摩擦時，膜片上會出現(xiàn)表面電荷，表面電荷地電量為Q，板極間地電容量為C，則在極頭上產(chǎn)生地電壓U=Q/C，由于兩極板地距離不變，電容量C不邊，那么極頭上地電量Q地變化，就會引起電壓地變化，電壓變化地大小，反映了外界聲音氣流地強

23、弱，這種電壓變化頻率反映了外界聲音地頻率，這就是駐極體傳聲器地工作原理。</p><p><b>　　3.2發(fā)射模塊</b></p><p>　　由揚聲器將話音變成電信號后由電容器C17耦合到Q2、Q3、Q4、Q5和相關電阻電容等組成低頻放大電路放大后，經(jīng)耦合可調(diào)電感的中心抽頭將信號加到振蕩管Q1進行信號調(diào)制，使該管的bc結電容隨著話音信號的變化而變化，而該管的bc結

24、電容是并聯(lián)在T1次級兩端的，所以振蕩電路的頻率也隨之變化，實現(xiàn)了調(diào)制的功能，并將已調(diào)波經(jīng)T1及L1從天線發(fā)射出去。</p><p>　　通過天線發(fā)射出模塊原理圖如下所示：</p><p>　　圖二 對講機發(fā)射模塊原理圖</p><p><b>　　3.3接收模塊</b></p><p>　　天線收到的信號，經(jīng)過匹配電感L

25、1，由三極管Q1、耦合電感T1、電容C4、C2組成的檢波電路進行檢波，檢波后的信號經(jīng)T1次級線圈耦合到放大電路部分，最后由C17耦合推動揚聲器發(fā)聲。經(jīng)過旁路耦合電容濾除無用雜散信號后，被放大，產(chǎn)生音頻信號。經(jīng)過音頻放大器放大，驅動揚聲器，得到人們所需的信息。</p><p>　　接收模塊原理圖如下所示：</p><p>　　圖三 對講機發(fā)射模塊原理圖</p><p>

26、;　　3.4對講機放大模塊</p><p>　　由電容器C17耦合到Q2、Q3、Q4、Q5和相關電阻電容等組成低頻放大放大電路(推挽和低放電路)，放大電路如下所示：</p><p>　　圖四 對講機放大模塊</p><p>　　3.5調(diào)制信號及調(diào)制原理 </p><p>　　人的話音通過麥克風轉換成音頻的電信號，音頻信號通過放大電路

27、及帶通濾波器進入振蕩器直接進行調(diào)制。</p><p>　　3.6對講機工作原理</p><p>　　三極管Q1和耦合可調(diào)電感線圈T1，電容器C4，C2等組成振蕩電路，產(chǎn)生頻率約為49.8MHZ的載頻信號。Q2、Q3、Q4、Q5和相關電阻電容等組成低頻放大電路。揚聲器SPK1兼做話筒使用。</p><p><b>　　原理圖如下所示：</b>&l

28、t;/p><p>　　圖五 對講機工作原理圖</p><p>　　當電路工作在接收狀態(tài)時：將收/發(fā)轉換開關置于“接收”位置（默認狀態(tài)為接收），從天線ANT接收到的信號經(jīng)天線匹配電感L1，在經(jīng)可調(diào)耦合電感線圈T1，電容器C4，C2，高頻三極管Q1及T1次線圈等組成的檢波電路進行檢波。檢波后的音頻信號，經(jīng)T1次級線圈中心抽頭耦合到低頻放大器的輸入端，經(jīng)放大后由電容器C17耦合推動揚聲器SP發(fā)聲。&

29、#160;</p><p>　　當電路工作在發(fā)信號狀態(tài)時：S2是收/發(fā)轉換開關（復位開關），按下置于“發(fā)信”狀態(tài)，由揚聲器將話音變成電信號后由電容器C17耦合到Q2、Q3、Q4、Q5和相關電阻電容等組成低頻放大電路放大后，經(jīng)耦合可調(diào)電感的中心抽頭將信號加到震蕩管Q1進行信號調(diào)制，使該管的bc結電容隨著語音信號的變化而變化，實現(xiàn)了調(diào)制功能，并將已調(diào)波經(jīng)T1及L1從天線發(fā)射出去。</p><p&g

30、t;　　對講機的印刷電路圖如下：</p><p><b>　　四、參數(shù)選擇</b></p><p>　　對講機的發(fā)射部分采用兩級放大電路，第一級為振蕩兼放大電路；第二級為發(fā)射部分，使發(fā)射效率和對講距離大大提高。它具有造型美觀、體積小、外圍元件少、靈敏度極高、性能穩(wěn)定、耗電省、輸出功率大等優(yōu)點。我們只要按要求認真裝配，裝好后細心調(diào)試即可，無需統(tǒng)調(diào)，調(diào)式好后，即可相互對講

31、。</p><p>　　通訊方式：同頻單工；</p><p>　　工作電源電壓范圍：9V；</p><p>　　電池供電電壓：9V ；</p><p>　　對講距離：100米；</p><p><b>　　導線：6根。</b></p><p><b>　

32、　五、焊接與安裝 </b></p><p><b>　　5.1準備與焊接 </b></p><p>　　安裝前，對照元件清單仔細檢查了所給的元件，且測試三極管的好壞。檢查無誤后，先安裝低矮、耐熱的元件，最后裝集成電路。</p><p>　　按如下步驟進行安裝：</p><p>　?。?）確

33、定元件的安裝方式，由孔距決定，并對照電路核對電路板； </p><p>　　（2）將原件彎曲成形，本電路所有的電阻盡量采用立式安裝，并將字符置于易觀察的位置，以便以后檢查； </p><p>　　（3）插裝。應對照電路圖對號插裝，有極性的元件應注意極性，如集成電路的引腳等；</p><p>　?。?）焊接。各焊點加熱時間及錫用量要適當，防止虛焊、

34、錯焊、短路。其中耳機插座、三極管焊接時要快，以免燙壞； </p><p>　?。?）焊后剪去多余的引腳，檢查所有焊點，并對照電路圖仔細檢查，并確認無誤后方可通電。 </p><p>　　（6）所有的器件以立式插裝，較緊貼電路板，不要掉得過高。電解電容，三極管插裝時注意極性。焊接好的期間不要折斷了，就立式放置。電路板上的跳線J1用焊接電阻厚剪下的金屬線代替，還需以金屬線把

35、撥動開關的上端與電路板上S1處連起來。</p><p>　　（7）套件中的6根導線，分別是按如下連接方式接入電路中：</p><p>　　120毫米長得導線：電池負極到電路板GND-處；</p><p>　　100毫米長得導線：電池接到電路板VDD+處； </p><p>　　2根80毫米長的導線：揚聲器的兩端到電路板SPK2處；&

36、#160;</p><p>　　2根50毫米長的導線：一根是天線接線耳到L1的一端;一根是撥動開關中間端到電路板S2處。</p><p><b>　　5.2注意事項 </b></p><p>　?。?）發(fā)光二極管應焊接在印制板反面，對比好高度和孔位再焊接； </p><p>　　（2）由于本電路工作頻

37、率較高，安裝時請盡量緊貼線路板，以免高頻衰減而造成對講距離縮短； </p><p>　?。?）焊接前應先將雙聯(lián)用螺絲上好，并剪去雙聯(lián)撥盤圓周內(nèi)多余高出的部分再焊接；  </p><p>　?。?）J1可以用剪下的多余元件腳代替，J2的引線用黃色導線連接，TX的引線用略粗黃色導線連接； </p><p>　?。?）插裝集成電路時

38、一定要注意方向，保證集成電路的缺口與電路板上IC符號的缺口一一對應； </p><p>　　（6）按鈕開關K1外殼上端的腳要焊接起來，以保證外殼與電源負極連通。</p><p><b>　　六、實驗結果與結論</b></p><p>　　將對講機準確無誤的焊接好后，即可通電調(diào)試（注意最好不要用充電電池，因為電壓太低使發(fā)射距離縮短），調(diào)

39、試過程及結果如下所述：</p><p>　　（1）接入9V疊層電池，旋轉撥動開關按鈕，可以使電路通電工作，不按復位按鈕，電路處于“接收”狀態(tài)，揚聲器起到“電”轉化到“聲”的作用，可以聽到“絲絲”的聲響，同時將另外一個對講機的復位按鈕按下，使其工作在“發(fā)信”狀態(tài)下，這時，揚聲器起到“聲”轉化為“電”的作用，將兩個對講機的天線平行靠近，用無感起子輕輕微調(diào)可調(diào)電感T1的磁芯，使接收機的“嘟嘟”嘯叫聲最大，即兩者的發(fā)射、

40、接收頻率一致。 </p><p>　?。?）兩套互換按同樣的方式微調(diào)可調(diào)電感T1的磁芯，保證兩者的發(fā)射、接收頻率一致。這樣的過程需要相互微調(diào)幾次（包括拉開距離調(diào)試），保證兩套之間對講距離最遠，聲音最清晰。 </p><p>　?。?）調(diào)試成功后，裝好“撥動開關塑料旋鈕”和“復位開關塑料鈕”，用2顆螺絲固定電路板于前殼中，清理好導線，用5顆螺絲將前、后蓋固定。使用時，打開

41、電池盒蓋，裝上9V電池，旋轉撥動開關紐，可以讓電路通電工作，平時電路是處于“接收”狀態(tài)，按下復位按紐，電路處于“發(fā)信”狀態(tài)。</p><p>　　如果安裝后，通電沒有“絲絲”的聲音，請認真檢查電源線，揚聲線，元器件等有沒有出現(xiàn)錯焊、虛焊、漏焊、短路等故障，檢查一定要細心。</p><p><b>　　七、心得體會</b></p><p>　　我

42、們在對講機制作過程中出現(xiàn)了很多問題，比如：在對講機的焊接過程中出現(xiàn)了元器件少焊，這直接導致部分電路開路，對講機沒有聲音，最后經(jīng)過小組細心檢查，發(fā)現(xiàn)并解決了該問題。在調(diào)試過程中，有可能出現(xiàn)不能發(fā)送和接收的情況，也可能出現(xiàn)只能發(fā)送不能接收或者只能接收不能發(fā)送的情況，要根據(jù)實際情況分析應該是哪部分電路出現(xiàn)了問題，再細心的檢查排錯,使電路完整工作。我們把制作對講機的注意事項即問題的處理總結如下：</p><p>　　（1

43、）焊接開始之前，要認真識別各個元件的極性、型號、規(guī)格，防止錯焊或漏焊；</p><p>　　（2）在焊接時用手拿電路板，注意不要接觸鍍銅的部分以免電路板氧化； </p><p>　?。?）在使用焊槍時要注意，本次試驗的電路板很小，焊接時要注意適量鍍錫，不要發(fā)生短路或漏焊的現(xiàn)象； </p><p>　?。?）當發(fā)生兩個焊接點連上時要及時處理，將兩點點化用錫槍吸空后，

44、再進行焊接；</p><p>　?。?）在調(diào)試時候注意揚聲器與電線的焊接，不要發(fā)生誤搭，以至于影響測試效果；</p><p>　?。?）如果調(diào)試時出現(xiàn)接收或是發(fā)送不能正常進行，要用萬用表進行排查，找出錯誤點。</p><p>　　在調(diào)試的過程中，我們還發(fā)現(xiàn)了一些影響對講機通話距離和效果的因素，影響因素列舉如下：</p><p>　?。?）發(fā)射

45、機輸出功率越強，發(fā)射信號的覆蓋范圍越大，通信距離也越遠。但發(fā)射功率也不能過大，發(fā)射功率過大，不僅耗電，影響功放元件壽命，而且干擾性強，影響他人的通話效果，還會產(chǎn)生輻射污染。各國的無線電管理機構對通信設備的發(fā)射功率都有明確規(guī)定。 </p><p>　?。?）通信機的接收靈敏度越高，通信距離就越遠。 </p><p>　?。?）天線的增益，在天線與機器匹配時，通常情況，天線

46、高度增加，接收或發(fā)射能力增強。手持對講機所用天線一般為螺旋天線，其帶寬和增益比其他種類的天線要小，更容易受人體影響。 </p><p>　?。?）環(huán)境因素主要有路徑、樹木的密度、環(huán)境的電磁干擾、建筑物、天氣情況和地形差別等。這些因素和其他一些參數(shù)直接影響信號的場強和覆蓋范圍。 </p><p>　?。?）電池電量不足，當電池電量不足時，通話質(zhì)量會變差。嚴重時，會有噪音出

47、現(xiàn)，影響正常通話。 </p><p>　?。?）天線匹配，天線的頻段和機器頻段不一致，天線阻抗不匹配，都會嚴重影響通話距離。對于使用者來說，在換用天線時要注意將天線擰緊，另外不能隨便使用非廠家提供的天線，也不能使用不符合機器頻點的天線。 </p><p>　?。?）音質(zhì)的好壞主要取決于預加重和去加重電路，目前還有較先進的語音處理電路"語音壓擴電路和低水平擴張電

48、路的應用"，這對于保真語音有很好的效果。 </p><p>　　（8）影響對講機通話距離和效果的因素還與季節(jié)有關,夏季優(yōu)于冬季。</p><p>　　此次制作對講機，不僅提高了自己單獨組裝以及焊接電路板的能力，而且還提高了綜合運用知識的能力，體會到了學以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情，并從中發(fā)現(xiàn)自己平時學習中的不足和薄弱環(huán)節(jié)，查漏補缺。</p><

49、p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 張肅文，高頻電子線路，北京：高等教育出版社 ，2008年 </p><p>　　[2] 康華光，電子技術基礎（模擬部分）,北京：高等教育出版社，2006年 </p><p>　　[3] 樊昌信 曹麗娜，通信原