无线对讲机的设计【毕业论文】.doc

1、 本科毕业设计 （ 20 届） 无线对讲机的 设计 所在学院 专业班级 通信工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 - 2 - 摘 要 无线对讲机具有不受网络限制、使用 方便 简单、适用范围广 、 通话成本 很 低等 许多突出的 优点。 无线对讲机 是 建立 在鉴频、混频等 很多 技术的 基础 之 上， 再利用无线电通信原理 来 研发的一种 现代 通信方式。 本 论 文 主要概述了 一种简易 的 、低成本的 无线 对讲机电路 的设计、制作以及调试。所设计的无线对讲机主要由 振荡电路、低频放大电路、选频电路、功率放大电路以及超再生解调电路构成。 经安装、调试以及测试，所设计的对讲

2、机工作 电源电压为 9V，工作频率在30MHZ 左右，以半双工方式工作，发射距离为 15m 左右，能实现语音的通话，通话质量较好，完全满足任务书的要求，且具有 电路简单、经济方便等特点。 关键词： 无线 对讲机；调 幅 ； 放大电路；超再生解调 - 2 - Abstract Walkie-talkie has advantages such as easy to use, without network restrictions, low cost communication and wide range of application. It is a method of communicat

3、ion on the basis of the frequency distinguishing and mixing techniques, developed on the radio communication principle. This thesis mainly outlines a kind of simple and easy, low cost wireless radios circuit design, production and commissioning. The design of wireless radios is mainly made up by the

4、 oscillating circuit, low frequency amplifier circuit, frequency selective circuit, power amplifier circuit and super regeneration demodulation circuit. After installing, debugging and testing, the power supply voltage of the design is 9V. The working frequency is 30MHZ or so. The work mode is half-

5、duplex mode. The launch distance is 15m. It can realize voice calls. The quality of voice is good. The design fully meets the requirements, and has commitments such as simple circuits, etc. Key words: Wireless Walkie-talkie; Attenuation; Amplify circuit; Super Regeneration Demodulation 目 录 1 引言 . 1

6、1.1 无线对讲机的发展历程及现在的情况 . 1 1.2 无线对讲机的用处以及意义 . 2 1.3 论文的章节分布 . 3 2 总体设计 . 4 2.1 设计任务 . 4 2.2 设计方案的确定 . 4 2.3 设计总体构架图 . 6 3 单元电路设计 . 7 3.1 电路总体构架 . 7 3.2 发射部分设计 . 7 3.2.1 前置放大电路 . 7 3.2.2 功率放大电路 . 8 3.2.3 调幅电路 . 9 3.3 接收部分设计 . 10 3.3.1 选频电路 . 10 3.3.2 超再生解调电路 . 11 3.3.3 放大电路 . 12 3.4 总体电路原理图 . 14 3.5 小结

7、 . 14 4 安装、制作以及测试 . 15 4.1 PCB 制作流程及注意事项 . 15 4.2 无线对讲机安装 . 16 4.3 无线对讲机调试 . 17 5 总结 . 18 5.1 全文总结 . 18 5.2 毕业设计心得体会 . 18 致 谢 .错误 !未定义书签。 - 2 - 参考文献 . 20 附录 1 系统实物图 . 21 附录 2 实验原理图 . 22 附录 3 毕业设计作品说明书 . 23 - 1 - 1 引言 1.1 无线对讲机的发展历程及现在的情况 无线对讲机是最早被人类所使用的无线通信设备，早在二十世纪三十年代就开始得到人们的应用。 1936 年美国摩托罗拉公司研制出了

8、第一台 有关无线通信产品 “ 巡警牌 ” 调幅车。随后又在 1940 年摩托罗拉公司又为美国陆军通信工程兵研制出了第一台重量为 2.2 公斤的手持式双向无线调幅对讲机， 它的 通信距离 可以 达到 1.6 公里。 但是 到了 1962 年 的时候 ，摩托罗拉公司 又 推出了第一台仅重为 33 盎司的手持式无线对讲机 HT200，它的外形 非常像 “ 砖头 ” 。经过 相当 长时间的发展，无线对讲机的应用已经 非常的 普遍，已经从专业化的领域走向 了 普通的消费 人群中 ，从 刚 开始的军用慢慢扩展到 了 民用 1。 在人们的日常生活中，目前 无线对讲机有手持式和车（船、机）载式 。 （船、机）

9、载式 的 特点是体积大，功率不小于 10W。 VHF 频段最大为 56W， UHF 频段最大为 50W。它主要是能安装在车辆、船、飞机等一些交通工具上直接由车辆上的电源供电，并使用车辆上天线的无线对讲机。手持式适合近距离的各种场合下流动人员之间的通信联系。它的功率一般 VHF 频段不超过 5W、 UHF 频段不超过 4W。手持式的特点是体积小、重量轻、功率小，方便于个人随身携带，且能在行进中进行通信 2。 这些年来， 随着公众移动通信的发展，无线对讲机市场逐步成为一个重要的专业通信市场。现在，各个厂家已经非常努力地想尽办法去提高产品的通讯质量，降低干扰，开发更多的多功 能产品，比如：集成收音机

10、和 GPS 功能，还有防水和防震等功能。摩托罗拉公司的 GP2000 采用了符合人体工程学原理的设计，具有非常 高的性价比； 还 有可编程键和容易使用的浏览键；平均电池寿命为 8小时 ；同时还 具备 了 降噪增音的功能； 具有 99 个信道 。 从国内外研究局势 来 看，对讲机已 开始 从单一的 具有 通话功能， 已 变成了能和手机 互相 媲美的产品 3。 我国 无线 对讲机产业在通信产业快速发展的推动下，发展迅速。现已成为仅次于美国、日本的第三大对讲机生产国。但在高速发展的同时也带来了不少问题，比如我国自主品牌机份额很低，产品质量差，浪 费资源的情况严重，国内还有很- 2 - 多对讲机企业的

11、技术水平低、生产规模小，售后服务差。我国目前的对讲机制造企业的技术水平还有生产能力，与国外企业相比之下缺乏明显的竞争能力 。 1.2 无线对讲机的用处以及意义 无线对讲机 它 是一种专业 的 无线通信工具，又是一种能满足人们生活需要的消费工具。无线对讲机是移动通信中的一个重要分支 ， 它是一种无线的 并且 可 以在移动中使用的一点对多点进行通信的终端设备， 而且也可以 使许多人同时 互相彼此交流， 还能够让 许多人能 在 同 一 时 刻 听到同一个人说话，但是在同一时刻 有且 只能有一个人 在说 话。这种通信方式和 其它通信方式 所不同的地方在于它 一呼百应、即时沟通、经济实用 、 不耗费通话

12、费用、运营成本 非常 低、节约 、 使用方便等功能。在进行 一些 调度指挥中 、在 处理 一些 紧急突发事件 当 中， 它的 作用是一些 其它 类别的 通信工具所不 能够 替代的。无线对讲机和其它 的 无线通信工具（ 比 如手机） 它们的 市场定位 是 各不相同， 也是 难以互相取代。无线对讲机决 对不是一种 过时的产品 ，它在人们的实际生活当中有相当重大的作用 4。 无线对讲机在实际生活中的应用：在 自然灾难中 ，例如在 四川地震中， 绝 大部分的通讯都被迫中断 了 ， 而那时 最早在灾区出现的通讯网就是当地的无线 电爱好者通过无线对讲机联通的。在旅游爱好者中，有 相当 多的朋友在使用业余

13、的 无线对讲机。 例如遍游网 的自助游 的 爱好者 们 ， 他们 在活动中就经常通过无线对讲机互相 取得 联系。在无线电爱好者中， 也有相当 多的人是通过无线对讲机来交到很多的 朋友 5。 通过这一次的设计学习，可以使我更加深入了解无线对讲机的发展历史、用途和各种硬件的实现方法。掌握无线对讲机的工作原理以及各个组成部分的原理、功能等。这次设计中融入了所学的专业知识，使理论在实际中得到了充分的应用，这样不但巩固了所学的专业知识，更拓宽了自己的知识面。同时培养了实践技 能，提高了分析和解决实际问题的能力，也提高了查阅资料的能力以及科学研究的能力、独立思考的能力。更为重要的是培养了自己独立选择项目方

14、案和独立完成项目的能力。 - 3 - 1.3 论文的章节分布 本文从无线对讲机的基本原理出发，通过对无线对讲机的 各个 组成部分的原理、功能 以及 运用的 认真 研究，从 而设计出 适合自己的电路原理图， 再通过 运用相关 软件进行 电路 仿真验证。 验证的内容： 第一，设计出的 无线 对讲机是否达到了理论上的要求；第二，设计出的电路原理图是 否是 最合理、最简单的。 作者采用 5 个章节的内容对无线对讲机的设计进行了阐述。第一章 描述了无线对讲机的发展历程、目前的市场情况以及它的用处、在现实生活中所起到的作用。第二章着重讲了本次无线对讲机的设计：一、设计任务。二、设计方案的选择。三、设计的总

15、体流程图。第三章设计出本次无线对讲机的总电路图。分析了组成电路的各大部分的电路原理图，主要分为两大部分：发射部分和接收部分。第四章描述了无线对讲机的安装、调试以及 PCB 板的制作。第五章对本次设计进行了总结以及自己的一点心得体会。 - 4 - 2 总体设计 2.1 设计任务 课题主要设计一个无线对讲机，其具体设计要求如下： （ 1）对讲机应以半 双工方式工作，工作频率在 30MHZ 以下（业余频段）； （ 2）对讲机的发射距离为 15m 左右； （ 3）发射器电源电压在 9V 以下。 2.2 设计方案的确定 方案一：使用分离元件设计对讲机，由于无线对讲机是一个比较复杂的系统，在这其中许多的电

16、路参数不是很好的选择，计算的工作量也很大，这样会给设计工作带来很多困难。但是这样能够很好的考察模拟数字电路及高频电路一些知识。 又由于调频无线对讲机中的高频的成份比较高，如果采用分离元件，选择的元器件类型将会增多，这样会造成元器件之间的相互干扰的问题变得严重起来；而且这样也不利 于整机的体积的缩小，整机的性能也得不到很好的保证。 方案二：采用集成电路来设计高频对讲机，在接收状态下，采用 TA7358P作为高放和第一次中次中频处理， TDA7201T 作为中放、二次变频、鉴频、静噪；用 LM386 来组成功放电路；在发射状态下，采用 MC2833 作为调频发射，但是为了增大发射功率，激励放大和功

17、率放大采用分离元件设计 6。 调频无线对讲机可由发射和接收两部分组成，这两部分除天线和阻抗匹配电路外，其余的电路都是相互独立的。 方案三：应用高频电子线路与模拟电子技术中的振荡电路、功率放大电路等知识设计 无线对讲机，根据无线电信号的传输原理，将设计分为发射状态和接受状态。 发射部分：声音振动信号经扬声器线圈拾取变成微弱的电信号，在进行一级前置放大，再通过耦合电容耦合到功率放大器将声音信号放大，经过功率放大后的音频信号直接做为发射电路的供电，是发射电路发射的高频振荡信号随声音信号的改变而改变，实现调制。经过音频调制后的高频信号，最后通过发射天线向- 5 - 周围辐射电磁波。 接收部分 ：高频信号经天线接收，经加感线圈进入选频回路选频，耦合给超再生解调电路解调出音频信号，再进行音频电压缓冲放大，然后通过耦合电容耦合给功率放大 电路放大，最后推动扬声器发声。 鉴于以上三种方案的优缺点比较，选择方案三进行设计。