数传电台( 二 )

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油田、煤矿油田、煤矿等地理环境複杂。油井分布较广，採用人工监控设备和数据採集十分不便，实时性差，有线传输也不方便。无线数传电台是非常理想的数据传输手段，提供实时可靠的监控数据。水文监控、气象、环保水利、气象等部门需要自动採集雨量、水位、流量、蒸发量、空气品质等水文、环境参数的地方，特别适用于偏远山区、地势险要的水文站、监测点。城市水处理、集中供热等市政工程水处理远程实时监控系统是用现代化的通讯技术、计算机技术和自动监测仪器，对各远端设备及水质、流量等参数进行远程实时监控，实现了水处理的自动化、信息化、网路化。城市供热联网，各片区热力站等逐步要求无人职守，採用无线传输数据是理想又经济的方式。

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城市安防，野外监控数传电台在视屏监控方面也有相当突出的表现，特别是在一些环境恶劣，不易铺设电缆的环境下，通过对视屏信号的高压缩来实现数传电台的信号传输。一种数传电台的设计方案方案所介绍的全双工数传电台主要採用频分双工(FDD-Frequency Division Duplexing)工作方式。它主要由接收单元、激励器单元、功放单元、控制单元、电源单元、基带单元六部分组成。

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数传电台结构原理框图图1 数传电台结构原理框图激励器单元激励单元完成射频信号的调製和音频信号的处理，即把要调製的话音、数据送到VC0调製并进行电压放大。它由话放处理、数字锁相环、压控振荡器、电压放大器、功率调整电路、电源电路组成。图2所示是激励器单元的组成框图。图中，麦克风送来的微弱信号首先送给话放处理电路，以进行话音放大、滤波、预加重等信号处理，然后经过电子开关送给压控振荡器进行直接调频，同时将基带处理后的数位讯号也经过电子开关切换后送给压控振荡器进行直接调频。锁相环路可选用快恢复二极体来提高锁相环路的锁定速度，环路滤波器可选用无源比例积分滤波器， VCO则採用模组化设计。数字锁相环晶片採用日本富士通的MBl504H积体电路晶片，该晶片集成化程度高、体积小，特别是其泵电源高达8 V ，可相对降低VCO的压控灵敏度。为了减小发射机在较宽温度範围内的频率变化，建议採用温补晶体振荡器作基準频率。由于VCO输出的信号较弱，只有数个毫瓦，故可经过功分后，将一路送给鑒相器与基準频率进行比较，并产生误差电压以控制VCO的频率至设定频点，另一路送给电压放大器，然后经三级放大处理，使其能够推动功放电路工作。

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激励器单元原理框图图2 激励器单元原理框图考虑到一般需要外接蓄电池作为电源，激励器电源输入可採用7809三端稳压器稳压，以提供较宽的电压动态範围。同时，也可採用多级LC滤波来改善稳压和降噪效果。功放单元功放单元的主要任务是把激励器送来的射频信号经功放模组放大到44 dBm ，然后经过低通滤波器滤除高次谐波后送给双工器，最后通过天线发射出去。如果天线出现开路或短路，那幺功率将反射回来，此时检测电路将进行检波，然后比较放大，再送一个信号给MCU ，由MCU控制相关电路关断功放，以达到保护功放模组的目的。功放电路的组成如图3所示。