點頻無線發射接收電路及裝置的製作方法
2023-10-25 20:28:47
專利名稱：點頻無線發射接收電路及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種點頻無線發射接收電路及裝置，尤其涉及與彩電配合點頻無線發射機和接收機，也涉及教育、對講和其它場合使用的無線發射機和接收機。
背景技術：
早些年市場曾經流行過電視紅外無線發射機和接收機，由於頭戴式接收機體積過大，質量過重以及售價昂貴等因素，最終未能被廣大消費者所接受，還有一個因素就是方向性問題，使用時收發之間要求無遮擋物，而且接收機一旦偏離發射源，即會出現音輕、噪聲大等現象。
採用無線收發方式的電視無線發射機和接收機市場也曾風靡一時，也包括語言的聽力學習用和聽力考試用發射機和接收機，由於發送部分採用LC振蕩方式，導致接收端(往往採用感應接收)必須調諧才能正常工作，用戶的直接感受是不方便，通常這種發射方式佔有頻段寬，且天線輸出端沒有諧波濾除網絡，噪聲幹擾大，發射功率往往偏大，LC主振頻率及諧波會嚴重幹擾電視畫面乃至調頻廣播。還可以在同一教室出現死區的現象，失真也大，以上是過去兩種類型產品的不足之處。
現有方案提及以中頻頻段進行無線發射和接收機的裝置，但頻段受限，且無法解決點頻的問題。
現有的對講機亦為無線發射機和接收機，仍使用高頻放大的發射和接收電路，相對來說其信噪比仍有提高的餘地，而且具有雙工性能的對講機電路成本較高，要求發射的功率大。
發明內容
針對代表現有技術的上述兩款產品存在問題和不足之處，本發明目的是提供一種收發模式仍然採用無線電傳播形式的點頻無線發射機和接收機，採用晶體穩頻電路，使發射機和接收機的收發穩定可靠，有效抑制諧波對電視某些頻道和調頻廣播的幹擾，減小發射功率，接收機的噪聲小，電路的成本低，接收效果良好，並實現點頻工作，能多頻道工作，應用範圍更廣。
本發明的目的是這樣實現的點頻無線發射電路，是窄帶調頻發射電路，包括放大和晶體穩頻電路構成的射頻振蕩器、倍頻電路、匹配濾波網絡電路構成，伴音等信號經低增益放大電路後經晶體穩頻電路調製，然後經振蕩基頻輸入到倍頻電路，倍頻電路輸出經匹配濾波網絡電路至天線發射端。
相應並與上述電路匹配的點頻無線接收電路，包括LC濾波網絡電路，高頻放大電路，本振電路和混頻電路，中頻電路、FM解調電路、音頻放大電路構成，LC濾波網絡電路連接高頻放大電路，高頻信號的輸出與本振電路的輸出一道連接混頻電路，本振電路採用晶體振蕩電路，混頻電路輸出中頻信號，中頻再連接FM解調電路，再連接音頻放大器，最後接電聲器件。
點頻無線發射機，包括晶體穩頻電路、射頻振蕩器、倍頻電路、匹配濾波網絡電路構成，伴音等音頻信號與晶體穩頻電路輸入射頻振蕩器、射頻振蕩器輸入到倍頻電路，倍頻電路輸出經匹配濾波網絡電路至發射端。所述倍頻電路是2-10倍頻電路。
與上述發射機相配合，點頻電視無線接收機，是一窄帶調頻中放電路，包括LC濾波網絡電路，高頻放大電路，本振電路和混頻電路，中頻電路、FM(調製解調)解調電路、音頻放大電路構成，LC濾波網絡電路連接高頻放大電路，高頻信號的輸出與本振電路的輸出一道連接混頻電路，混頻電路輸出本振信號與外來信號之差(或和)得出中頻信號，中頻再經由FM解調電路，解調出音頻信號，經音頻放大器，最後送達接收機終端設備發射機和接收機。
所述本振電路為晶體穩頻電路。
接收機LC濾波網絡電路濾波參數為49.770窄帶調製信號。
原來收發均採用LC振蕩和LC調諧電路，本發明收發電路均採用晶體穩頻，工作起來十分穩定可靠，發射輸出部分採用的諧波濾除網絡，有效抑制了諧波對電視某些頻道和調頻廣播的幹擾，為了進一步減小發射功率，發射電路不設功率放大器足於使接收機良好接收。接收機採用了一次變頻技術，接收靈敏度高、信噪比小。本發明的最大特點是使用本系統的接收機無須調諧，開機即可收到電視伴音。從根本上解決了家庭成員中一部分人想看書學習(或休息)，而另一部分人想觀看電視或VCD、DVD視盤機播放的碟片內容這樣一對矛盾。
本發明的特點是由於收發均採用了無線窄帶調頻(NFM)技術，分別採用晶體穩頻，其頻率穩定度達10×10-6，每個信道間隔為25kHz，1MHz內可容納40個頻點(或稱40個用戶)，節約了有限的頻率資源。就發送部分而言，電視伴音信號由電視機發射機和接收機插孔或視盤機音頻插孔取出，音頻信號經過可變電抗電路後加到射頻振蕩電路進行調製，假設射頻振蕩電路的基頻為16.590MHz，經過3倍頻後的載頻為49.770MHz，為了獲取較大的發射頻偏量，必須將16.590MHz基頻抬升。經過3倍頻電路倍頻後，最大發射頻偏可達9kHz。濾波網絡專門用來濾除倍頻後的諧波份量，使載頻順利通過，同時該網絡還具備與天線良好匹配之功能。本發明用於雙工對講的成本低且通訊效果好，電路框圖如圖1所示。
接收機專門用來接收帶有信息的49.770MHz窄帶調頻信號，射頻信號先經LC濾波網絡，然後進行一級高頻放大，放大後的高頻信號送到混頻電路進行混頻，本振信號與外來信號之差(或和)得出455kHz中頻信號，455kHz中頻再經由FM解調電路，解調出音頻信號，這個信號可能是電視伴音，也可能是視盤機碟片中的語言或音樂信號，通過音頻放大器，最後送達接收機終端設備發射機和接收機。本發明使發射機和接收機的收發穩定可靠，有效抑制諧波對電視某些頻道和調頻廣播的幹擾，整機的信噪比高，成本低，無須高頻放大，可以調整到不受限的頻道，尤其低成本解決了點頻的問題，能發射到一個公共區域使用共享多頻道資源。主要指標如下a.發射部分①發射頻率49MHz或指定頻率、②發射功率≤10m或≤300mW、③發射頻偏9kHz、④頻穩度10×10-6、⑤諧波抑制≥-40dB、⑥調製方式窄帶調頻、⑦電源消耗≤10mA、⑧電源電壓3V。
b.接收部分
①接收頻率49MHz或指定頻率、②接收靈敏度≤1.5μV、③頻穩度10×10-6、④電源消耗≤10mA、⑤天線形式內藏式、⑥音頻輸出≥20mW。
四
圖1為本發明發射機框2為本發明接收機框3為本發明發射機電路4為本發明接收機電路圖五具體實施例方式如圖3所示，發射部分主要由Motorola公司生產製造的調製、混頻、放大晶片構成，即U1，型號為MC2833或相近的型號，該晶片具有功耗小、調製頻偏寬等特點，音頻由電容C18連入，U1的4、5腳內部有一放大電路，稍加放大後分別由R5、C16、R4送至該晶片的3腳其內部設有可變電抗電路，可變電抗電路內設有變容二極體等元件構成3，到U1的1腳，由15、16腳內部電路構成了晶振穩頻電路，選用的基頻為16.590M的晶片，當然也可以選用基頻在更高的50-80M的晶片，使其經振蕩或倍頻振蕩的並發送的頻率在頻率管理允許的頻道，與晶片X串聯的可調電感或電容T1、C1可以調節穩頻的頻率，當然也可以使用可調電容，經倍頻電路後的頻率就是接收機所接收的頻率。由於基頻的調製頻偏窄(大約為2-3K)、發射頻率低，因此不能作為發射頻率發送，必須經過數倍頻的倍頻電路，本實施例選取三倍頻率，也可以用2-10倍頻，三倍頻使發射頻率提高，調節T2、C8可以調節倍頻，發射頻偏增大，使原來為不太實用的頻偏非常有用，串聯電感L1、L2和並聯電容C11等構成的匹配濾波網絡用來抑制與發送頻率無關的雜波成分，然後由天線發射，匹配濾波網絡諧波抑制一般達-40db以上，得乾淨平滑的且輸出幅度最大的49.770M的主頻，經C13由天線發射出去。電路的上部為電源和指示燈。電路的構成都有虛線框給出。
如圖4所示，接收機電路中主要由Motorola公司生產製造的調製、混頻、放大晶片U1構成，型號為MC3361BP或相近的型號，與上述晶片一般是成對的，天線接收到49.770M的射頻後，經C1送至由T1、C2構成的選頻電路即LC濾波網絡電路，將接收到的RF信號，送經由TR1、TR2組成的高頻放大電路，電阻R0、R3均為偏置電阻，L既是TR2的負載，同時又提供直流偏置電源，C7輸入RF高頻電平，同樣，圖中U1亦為低功耗的窄帶調頻中放及解調電路，其中包括本振混頻、解調和音頻電路，晶振X及C13、C14、C15構成本振及混頻、變頻電路，混頻變頻所得的455K中頻信號經U1中中頻電路放大，經FIL中頻濾波器帶寬濾波後經U1中6、7、8鑑頻解調電路，其中8腳連接並聯的電容和電感T3，此為優化音頻輸出的正交電路，U1的9、10、11內部設有音頻放大電路，且9腳經音頻濾波和射極輸出器TR3連接發射機和接收機或揚聲器SP。
本項發明的裝接、裝配生產經高頻信號發生器、100MHz高頻示波器調諧、測試後即可，本發明所有器件均為常用器件。
當然，本裝置實現調諧的方法和裝置極為方便在發射機晶體穩頻電路進行可變電感或電容進行發射頻率的調發射頻率，相應接收機的本振電路以可變電容或可變電感調諧接收，保證收發的同頻，這些均為現有技術。並沒有超出本申請的範圍。
為了保證發射功率，可以提高發射的工作電壓、發射端另加功率放大器，如將發射功率提高到1W左右可以滿足校園和對講和需要，這些均沒有超出本申請的範圍。
權利要求
1.點頻無線發射電路，其特徵是包括放大和晶體穩頻電路構成的射頻振蕩器、倍頻電路、匹配濾波網絡電路構成，伴音等信號經低增益放大電路後經晶體穩頻電路調製，然後經振蕩基頻輸入到倍頻電路，倍頻電路輸出經匹配濾波網絡電路至天線發射端。
2.點頻無線發射機，其特徵是包括放大和晶體穩頻電路構成的射頻振蕩器、倍頻電路、匹配濾波網絡電路構成，伴音等信號經低增益放大電路後注入晶體穩頻電路，然後經振蕩基頻輸入到倍頻電路，倍頻電路輸出經匹配濾波網絡電路至天線發射端。
3.由權利要求2所述的點頻無線發射機，其特徵是所述倍頻電路以2-5倍頻電路。
4.由權利要求2所述的點頻無線發射機，其特徵是放大和晶體穩頻電路、倍頻電路採用窄帶調頻發射專用晶片(U1、MC2833)，音頻由電容(C18)連入晶片，晶片(U1)的1腳，15、16腳內部電路構成了晶振穩頻電路，晶片串聯在1腳、16腳之間。
5.由權利要求2所述的點頻無線發射機，其特徵是與晶片(X』)串聯可調電感、電容(T1、C1)。
6.由權利要求2所述的點頻無線發射機，其特徵是匹配濾波網絡電路為串聯的電感(1、L2)和並聯電容(C11)，再連接發射天線。
7.點頻無線接收機，包括LC濾波網絡電路，高頻放大電路，本振電路和混頻電路，中頻電路、FM解調電路、音頻放大電路構成，其特徵是LC濾波網絡電路連接高頻放大電路，高頻信號的輸出與本振電路的輸出一道連接混頻電路，本振電路採用晶體振蕩電路，混頻電路輸出中頻信號，中頻再連接FM解調電路，再連接音頻放大器，最後接電聲器件。
8.由權利要求7所述的點頻無線接收機，其特徵是本振電路和混頻電路，中頻電路、FM解調電路由低功耗窄帶調頻中放電路晶片構成(U1、MC3361BP)，晶振(X』)及電容(C13、C14、C15)與晶片的1、2腳連接構成本振及混頻電路，混頻輸出的中頻信號經晶片(U1)中頻電路放大，連接外設的FIL中頻濾波器帶寬濾波，再連接經晶片(U1)中6、7、8鑑頻電路解調，晶片(U1)的9、10、11內部設有音頻濾波及放大電路。
9.由權利要求8所述的點頻無線接收機，其特徵是晶片(U1)中8腳連接並聯的電容和電感(T3)，此為優化音頻輸出的正交電路，
10.由權利要求8所述的點頻無線接收機，其特徵是晶片(U1)中9腳經音頻濾波和射極輸出器(TR3)連接揚聲器。
全文摘要
點頻無線發射機，包括放大和晶體穩頻電路、射頻振蕩器、倍頻電路、匹配濾波網絡電路構成，伴音音頻電流從放大和晶體穩頻電路輸入射頻振蕩器、射頻振蕩器輸入到倍頻電路，倍頻電路輸出經匹配濾波網絡電路至發射端。點頻無線接收機，包括LC濾波網絡電路，高頻放大電路，晶體穩頻電路本振電路和混頻電路，中頻電路、FM解調電路、音頻放大電路構成，路連接高頻放大電路，高頻信號的輸出與本振電路的輸出一道連接混頻電路。混頻電路輸出本振信號與外來信號之差(或和)得出中頻信號，中頻再經由FM解調電路，解調出音頻信號，經音頻放大器，最後送達接收機終端設備發射機和接收機。本裝置信噪比高，成本低，無須高頻放大，低成本完成點頻工作。
文檔編號H04B1/06GK1533037SQ02157289
公開日2004年9月29日 申請日期2003年3月19日 優先權日2003年3月19日
發明者朱自付 申請人:熊貓電子集團有限公司