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VHF发射机的主要电路设计

时间:03-28 来源:21ic 点击:

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2.4 发射链路设计
    调制信号Fin(U32)(262 MHz)与本振Fin(U29)(100 MHz)经过LC带通滤波器后再混频,即可得到发射信号,发射信号经过两级R25放大以及MMIC电路缓冲放大后,再送到功率集成放大电路M57719的输入端,即可将功率放大到12.5W后由天线发射出去。图5所示是发射混频及放大电路。

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    图6所示是其微波集成预放大电路,图中的IC2的增益可达15 db,且耐高温,其输入、输出阻抗均为50 Ω。该电路的典型应用频率为500 MHz,为NPN型电路,电路引脚均由微带线构成,两个长短不一的引脚分别对应输入和输出引脚。芯片正常工作时,输入端的导通电压约0.58 V,输出端则需加14 V直流电压。其余两端等长且都接地。IC2在正常工作时,会产生很高的温度,且长时间工作会使芯片功能下降,严重时还会击穿内部电路的PN结而损坏芯片,以上现象均在实验过程中有所出现,IC2的通断由TDD时隙决定,故可以起到保护作用。

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    图6电路中的M57719为一集成大功率功放,其频率范围为145~175 MHz,最大输出功率可达14 W,输入、输出阻抗均为50Ω。信号由1脚输入,4脚输出,2,3脚分别为两级放大器的供电端。M57719对输入信号的功率有一定的要求,即要求前级预放相对于本振信号增益为20 dB时才能满足输出功率的要求,此时功放的输入电平约为10 dbm或者更高,实验过程中可达16 dbm,否则运放将不工作。还应注意:电台工作时不能长时间发射,否则会损坏预放电路和功放模块。

    M57719的两级放大器均为14 V直流供电,第二级放大器直接由直流供电(3脚),第一级放大器的供电电压由功放控制电路控制,天线检测电压信号V1与单片机控制的基准电压V2分别连接到运放的反相和同相输入端,经过运放的输出电压Vo=2(V2-V1),Vo经过电阻分压后可以给开关管V36基极提供导通电压。无发射时,V1很小,此时开关管V36导通,BAQL管导通且集电极输出约14 V电压给M57719的2脚、IC2的输出端提供直流工作电压;而发射时,则可检测到V1突然变得很大,此时,V0分压后的电压小于V36的导通电压,V36由导通变为不导通,M57719、IC2断电不工作,发射机停止发射。

    通过M57719将电路信号放大到12.5 W并从4脚输出,然后经过耦合电容和开关二极管D1后,可传送到天线滤波器发送出去。天线滤波器是一个低通滤波器,可用ADS2004设计。该低通滤波器为接收和发射共用部分,其转折点频率为167MHz。两个二极管D1和D2的作用是在发射时加上电压并对高频信号短路,从而使发射的大功率信号能通过D1进入低通滤波器并发射出去,同时使D2导通,以保护接收电路。接收时,由于没有直流电压,D1不导通(类似开路),以使接收信号无衰减地进入高通滤波器。从ADS仿真效果来看,天线滤波器的发射频点162.025 MHz以及161.975 MHz几乎处在smith原图的圆心,其带内插损(S21)小于0.5dB。

3 结束语
    本发射机通过与基带以及接收机的联调表明,其接收误码率可达到0.05%,故可用于工业控制领域,实现小区的数传通信。

    本系统可以通过串口终端向基带板传输数据,而接收机则可接收回来的数据解调情况,以分别为基带板传送电台信号、接收解调信号,以及接收回来的数据。

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