VHF發(fā)射機的主要電路設計
圖6所示是其微波集成預放大電路,圖中的IC2的增益可達15 db,且耐高溫,其輸入、輸出阻抗均為50 Ω。該電路的典型應用頻率為500 MHz,為NPN型電路,電路引腳均由微帶線構成,兩個長短不一的引腳分別對應輸入和輸出引腳。芯片正常工作時,輸入端的導通電壓約0.58 V,輸出端則需加14 V直流電壓。其余兩端等長且都接地。IC2在正常工作時,會產生很高的溫度,且長時間工作會使芯片功能下降,嚴重時還會擊穿內部電路的PN結而損壞芯片,以上現象均在實驗過程中有所出現,IC2的通斷由TDD時隙決定,故可以起到保護作用。
圖6電路中的M57719為一集成大功率功放,其頻率范圍為145~175 MHz,最大輸出功率可達14 W,輸入、輸出阻抗均為50Ω。信號由1腳輸入,4腳輸出,2,3腳分別為兩級放大器的供電端。M57719對輸入信號的功率有一定的要求,即要求前級預放相對于本振信號增益為20 dB時才能滿足輸出功率的要求,此時功放的輸入電平約為10 dbm或者更高,實驗過程中可達16 dbm,否則運放將不工作。還應注意:電臺工作時不能長時間發(fā)射,否則會損壞預放電路和功放模塊。
M57719的兩級放大器均為14 V直流供電,第二級放大器直接由直流供電(3腳),第一級放大器的供電電壓由功放控制電路控制,天線檢測電壓信號V1與單片機控制的基準電壓V2分別連接到運放的反相和同相輸入端,經過運放的輸出電壓Vo=2(V2-V1),Vo經過電阻分壓后可以給開關管V36基極提供導通電壓。無發(fā)射時,V1很小,此時開關管V36導通,BAQL管導通且集電極輸出約14 V電壓給M57719的2腳、IC2的輸出端提供直流工作電壓;而發(fā)射時,則可檢測到V1突然變得很大,此時,V0分壓后的電壓小于V36的導通電壓,V36由導通變?yōu)椴粚?,M57719、IC2斷電不工作,發(fā)射機停止發(fā)射。
通過M57719將電路信號放大到12.5 W并從4腳輸出,然后經過耦合電容和開關二極管D1后,可傳送到天線濾波器發(fā)送出去。天線濾波器是一個低通濾波器,可用ADS2004設計。該低通濾波器為接收和發(fā)射共用部分,其轉折點頻率為167MHz。兩個二極管D1和D2的作用是在發(fā)射時加上電壓并對高頻信號短路,從而使發(fā)射的大功率信號能通過D1進入低通濾波器并發(fā)射出去,同時使D2導通,以保護接收電路。接收時,由于沒有直流電壓,D1不導通(類似開路),以使接收信號無衰減地進入高通濾波器。從ADS仿真效果來看,天線濾波器的發(fā)射頻點162.025 MHz以及161.975 MHz幾乎處在smith原圖的圓心,其帶內插損(S21)小于0.5dB。
3 結束語
本發(fā)射機通過與基帶以及接收機的聯調表明,其接收誤碼率可達到0.05%,故可用于工業(yè)控制領域,實現小區(qū)的數傳通信。
本系統(tǒng)可以通過串口終端向基帶板傳輸數據,而接收機則可接收回來的數據解調情況,以分別為基帶板傳送電臺信號、接收解調信號,以及接收回來的數據。
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