摘 要
無線通訊在信息時代有著很大的功能表現(xiàn)，是不可替代的一種通訊方式。而對講機是無線通信中一個重要的分支,應用非常廣泛,它和其它無線通信工具市場定位各不相同,難以互相取代, 基于無線通訊的半雙工對講機由于在短距離通訊中具有不依賴衛(wèi)星、只需在空氣總傳播電磁波、功耗低、電路簡單、信號穩(wěn)定、通用性強等特點，在市場上有廣闊的應用人群，如保安、場景設計師、電梯維護工人等。本設計針對半雙工對講機工作原理的學習而進行制作與調試。它是一款專用的對講機，發(fā)射頻率是49.8MHZ，2套對講機構成對，使用時用9V電池。電路簡潔，整機制作比較容易，裝配成功率高，具有遙控距離遠，聲音大等特點。
目 錄
1 前言
2 設計任務及要求
3 設計方案
3.1 對講機工作框圖及原理圖
3.1.1 對講機工作框圖
3.1.2 對講機的原理圖
3.2 單元電路設計
3.2.1 發(fā)射電路工作原理
3.2.2 接收電路工作原理
3.3 調制電路
3.3.1 調制電路工作原理
3.4 信號處理
3.4.1 電路工作原理
3.5 焊接與安裝
3.5.1 焊接步驟
3.5.2 安裝要求
3.5.3 安裝注意
3.6 性能指標的測試
3.6.1 電路調試
3.6.2 故障分析及處理
3.7 課程設計總結
4 結束語
參考文獻
致謝
附錄
1 前言 對講機是一種近距離的、簡單的無線傳輸通信工具。目前，它廣泛應用于生產、保安、野外工程等小范圍移動通信工程中。 對講機聲音的傳播要依靠電磁波來完成。電磁波是由電磁震蕩產生的。發(fā)射功率的大小直接影響到對講機發(fā)射信號的強弱，同時對講機之間的功率是否匹配將直接影響傳輸距離的遠近。發(fā)射功率越大，發(fā)射信號覆蓋的范圍越大，在功率匹配的情況下通話的距離也就越遠。但是，在實際中發(fā)射功率也不能太大，大的發(fā)射功率不僅影響原件的壽命，而且由于干擾噪聲的存在則會引起很強的干擾。天線用于發(fā)射和接收電磁波，發(fā)射天線將高頻電流轉換為電磁波，向空中發(fā)射傳播信息，并將電磁波轉換為高頻電流。天線的增益越大，駐波比越小，發(fā)射或接受的能力越強�；跓o線通訊的半雙工對講機由于在短距離通訊中具有不依賴衛(wèi)星、只需在空氣總傳播電磁波、功耗低、電路簡單、信號穩(wěn)定、通用性強等特點。 半雙工對講機是由接收部分和發(fā)射部分組成。接收部分采用直接接收的方式，LC振蕩電路檢波，檢波后音頻信號再由低頻放大器放大，最后由耦合電容推動揚聲器發(fā)聲；發(fā)射時，由揚聲器講話音信號變成電信號后，再經低頻放大電路、調制電路，最后將已調波從天線發(fā)送出去。其振蕩電路可做雙用：既可做輸入的解調檢波電路又可做輸出的調制電路；低頻放大電路亦可作雙用：既可做解調信號放大又可做麥克風采集音頻信號放大。對講機將話筒收到的微弱音頻信號進行電壓放大，并將放大后的交流電壓經過檢波電路檢波整流后，得到一個直流電平信號，用其控制電子開關去切換收發(fā)電路工作狀態(tài)，完成對講機的收發(fā)轉換過程。
2 設計任務及要求 （1）了解常見對講機的相關常識及其工作機理，從而利用所學模數(shù)電知識設計電路，進而鞏固所學知識。 （2）熟悉對講機電路圖，會分析其工作過程。 （3）理解對講機中的各個元器件的結構特。 （4）會正確裝配和焊接對講機電路。 （5）掌握對講機通電調試的具體方法。 （6）實現(xiàn)2個對講機間的實時通話。 （7）按照學院要求撰寫實習報告。
3 設計方案3.1 對講機工作框圖及原理圖 3.1.1 對講機工作框圖 
圖3-1-1 對講機工作框圖 3.1.2 對講機的原理圖  圖3-1-2 對講機工作原理圖
3.2單元電路設計
3.2.1發(fā)射電路工作原理
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圖3-2-1 發(fā)射部分原理圖 鎖相環(huán)個壓控振蕩器（VCO）產生發(fā)射的射頻載波信號，進過緩沖放大，激勵放大、功放，產生額定的射頻功率，經過天線低通濾波器，抑制諧波成分，然后通過天線發(fā)射出去。
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圖3-2-2 接收部分原理框圖 接收部分分為二次變頻超外差方式，從天線輸入的信號經過收發(fā)轉換電路和帶通濾波器后進行射頻放大，再經過帶通濾波器，進入第一混頻器，將來自射頻的放大信號與來自鎖相環(huán)頻率合成器電路的第一本振信號在第一混頻器處混頻，并生成第一中頻信號。第一中頻信號通過晶體濾波器進一步消除鄰道的雜波信號號。濾波后的第一中頻信號進入中頻處理芯片。與第二本振信號再次混頻生成第二中頻信號，第二中頻信號通過一個人陶瓷濾波器濾除無用的雜散信號后，被放大和鑒頻，產生音頻信號。音頻信號通過放大、帶通濾波器、去加重等電路，進入音量控制電路和功率放大器放大，驅動揚聲器，得到人們所需的信息。
3.3 調制電路
3.3.1 調制電路工作原理 人的語音通過麥克風轉換成音頻的電信號，音頻信號通過放大電路、預加重電路及帶通濾波器進入壓控振蕩器直接進行調制。 3.4 信號處理 3.4.1電路工作原理 三極管Q1和耦合可調電感線圈T1、電容器C4、C2等組成振蕩電路，產生頻率約為49.8MHz的載頻信號。Q2 Q3 Q4 Q5和相關電阻電容等組成低頻放大電路。揚聲器SP兼話筒使用。 電路工作在接收的狀態(tài)時，將收／發(fā)轉換開關置于“接收”的位置（默認為接收狀態(tài)），從天線ANT接收到的信號經天線匹配電感L1、再經可調耦合電感線圈T1、電容器C4、C2及T1次級線圈等組成的檢波電路進行檢波。檢波后的音頻信號，經T1次級線圈中心抽頭耦合到低頻放大器的輸入端，經放大后由電容器C17耦合推動揚聲器SP發(fā)聲。 電路工作在發(fā)信的狀態(tài)時，S2收／發(fā)轉換開關按下置于“發(fā)信”位置，由揚聲器將話音變成電信號后由電容器C17耦合到Q2 Q3 Q4 Q5和相關的電阻和電容等組成的低頻放大電路放大之后，經過耦合可調電感的中心抽頭將信號加到振蕩管Q1進行信號調制，使該管的bc結電容隨著話音信號的變化而變化，而該管的bc結電容是并聯(lián)在T1次級兩端的，所以振蕩電路的頻率也隨之變化，實現(xiàn)了調制的功能，并將已調波經T1及L1從天線發(fā)射出去。 3.5焊接與安裝 3.5.1焊接步驟 一般先裝低矮、耐熱的元件，最后裝集成電路。應按如下步驟進行焊接： （1）清查元器件的質量，并及時更換不合格的元件； （2）確定元件的安裝方式，由孔距決定，并對照電路圖核對電路板； （3）將元器件彎曲成形，本電路所有的電阻（除R12外）均采用立式插裝，盡量將字符置于易觀察的位置，字符應從左到右。從上到下。以便于以后檢查，將元件腳上錫，以便于焊接； （4）插裝。應電路圖對號插裝，有極性的元件要注意極性，如集成電路的腳位等； （5）焊接。各焊接點加熱時間及用錫量要適當，防止虛焊、錯焊、短路。
其中耳機插座、三極管等焊接是要快，以免燙壞；
（6）焊后剪去多余引腳，檢查所有焊點，并對照電路圖仔細檢查，并確認無后方可通電。 3.5.2安裝要求 （1）焊在印刷板反面，對比好高度和孔位再焊接； （2）由于本電路工作頻率較高，安裝時盡量緊貼線路板，以免高頻衰減而造成對講距離縮短； （3）焊接前應先將雙聯(lián)用螺絲上好，并剪去雙聯(lián)拔盤周圍內多余高出的引角再焊接； （4）J1可以用剪下的多余元件代替，TX的引線用粗軟線連接； （5）耳機插座上的腳要插好，否則后蓋可能會蓋不緊； （6）按扭開關S2外殼上端的腳要焊接起來，以保證VDD的正極與電源負極連通。 3.5.3安裝注意 拿到套件后，首先認真閱讀說明書，把所有的元氣件放到一個容器中，電阻器、電容器等器件很小，要認真識別參數(shù)，防止丟失。用手拿電路板時請拿邊，不要拿面，防止因手的灰塵使電路板氧化。 所有的器件以立式插裝，較緊貼電路板，不要掉的過高。電解電容器、三極管插裝時注意極性。焊接好的器件不要折斷了，就立式放置。電路板上跳線J1用焊接電阻后剪下的金屬線代替，還需一金屬線把撥動開關的上端與電路板上（SW）處連接起來。套件中6條導線，分別是按如下連接方式接入電路中： 120毫米長的導線：電池負極到電路板（GND—）處； 100毫米長的導線：電池正極到電路板（VDD+）處； 2根80毫米長的導線：揚聲器的兩端到電路板（SP）處； 2根50毫米長的導線：一根是天線接線耳到L1的一端；一根是撥動開關中間端到電路板（S1）處。 把天線黑色套管旋轉裝到彈簧天線上，用螺絲將接線耳與彈簧天線固定在塑料前殼中，并焊接導線與電路板上L1處。
3.6性能指標的測試
3.6.1 電路調試 2套套件焊接完后，認真檢查無錯誤后，可接入9V疊層電池，旋轉撥動開關紐，可以使電路通電工作，不按到復位按紐，電路處于“接收”狀態(tài)，揚聲器起“電”轉化為“聲”的作用，可以聽到“絲絲”的聲音；把另外一套的復位按紐按下，使其工作在“發(fā)信”狀態(tài)，這時揚聲器起“聲”轉化為“電”的作用，把2套的對講機的天線平行靠近，用無感起子輕輕微調可調電感T1的磁芯，使接收機的“嘟嘟”嘯叫聲最大，即兩者的發(fā)射、接收頻率一致。然后，2套互換按同樣的方式微調可調電感T1的磁芯，保證兩者的發(fā)射、接收頻率一致。這樣的過程要相互微調幾次（包括拉開距離調試），保證2套之間對講距離最遠，聲音最清晰。 調試成功后，裝好“撥動開關塑料旋鈕”和“復位開關塑料鈕”，用2顆螺絲固定電路板于前殼中，清理好導線，用5顆螺絲將前、后蓋固定。使用時，打開電池盒蓋，裝上9V電池，旋轉撥動開關紐，可以讓電路通電工作，平時電路是處于“接收”狀態(tài)，按下復位按紐，電路處于“發(fā)信”狀態(tài)。 如果安裝后，通電沒有“絲絲”的聲音，請認真檢查電源線、揚聲器線、元氣件等有沒有錯焊、短路等故障，檢查一定要細心。
3.6.2故障分析及處理 第一次調試時聽不到嘯叫聲，經過檢查發(fā)現(xiàn)是喇叭焊盤脫落。由于目前手里沒有相同的配件所以用了一個外形較大的喇叭來替換，再次調試成功聽到嘯聲。 所以，當調試時沒有嘯叫聲，應檢查有沒有元件裝錯，印刷電路板有沒有短路或開路，有沒有焊接質量不高，而導致短路或開路等，還可以試換一下T1，本機只要裝配無誤可實現(xiàn)一裝即響。 焊接元件時，應對照圖紙插放元器件，用萬用表校驗，檢查每個元器件插放是否正確、整齊，二極管、電解電容極性是否正確，電阻讀數(shù)的方向是否一致，全部合格后方可進行元器件的焊接。焊接完后的元器件，要求排列整齊，高度一致。若聲音有失真，則可調整T1的松緊度，直到消除失真，或者使距離拉得更開，信號更穩(wěn)定。
3.7 課程設計總結
接到課程設計任務后，我們第一時間去圖書館和網上搜集調頻原理、調頻收音原理、對講機原理。實驗初段，我們搜集資料到的一些資料，經過整理和篩選，擬定出基本的電路圖框架和設計方向。方案擬訂之后，隨之搜集到了整個系統(tǒng)的大致原理框圖，然后我們經過對比，進一步確立課程設計的具體后續(xù)內容。之后，用Word文檔正式的整理出來第一份調頻對講機原理報告和原理圖樣�？赡茉谶^去的電路課中，對電路的了解不夠深，所以我做的很慢，反復翻閱資料。 自己通過對講機的安裝與調試，掌握了對講機的工作原理以及對講機的各個組成部分的原理、功能用途等。能對所學過的高頻電路原理知識及各單元的。電路式，各電路間的耦合方式及信號傳送波形和結果，有更深了解。 培養(yǎng)了我的實踐技能，提高了我的分析和解決實際問題的能力，提高了我查閱資料的能力和科學研究的能力。 鍛煉了自己的實際能力，要從實際出發(fā)，選擇適合自己的元器件，要求從生產和適用價值等方面去考慮。此課程設計的課題為半雙工調頻無線對講機要求利用模擬電路和高頻電子線路的相關知識用所提供的元件來完成對輸入的語音信號的進行調頻然后通過耳機接收該語音信號。使學生在模塊實驗的基礎上掌握調頻發(fā)射機接收機整機組成原理建立調頻系統(tǒng)概念。掌握系統(tǒng)聯(lián)調的方法，培養(yǎng)解決實際問題的能力 對電路的工作原理有了深的了解，比如振蕩電路，它并不只有一兩種，它的種類由很多不同的元件組成的電路有簡有繁，但是功能相同有的功能更優(yōu)，這就需要我認真的思考后選取，根據自己的設計方案選擇合適的電路。這次課程設計用到的電路還不算太多，相比上幾次的課程設計來說還算簡單及很好的完成。 在本次課程設計中，起初發(fā)射端與接收端都連好了，可是卻得不到預期的效果。多次檢查調試后，發(fā)現(xiàn)連線全是正確的，只是接收端的噪聲比較大，要很仔細地聽才能聽到聲音。通過本次課程設計，不僅對高頻的知識進行了復習鞏固，還鍛煉了我們的動手連線，這次課設使我懂得了理論與實際相結合時很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得結論，才能提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程中遇到了很多的問題，同時也發(fā)現(xiàn)了自己許多的不足之處，但在老師和同學的幫助下都好的完成了。 現(xiàn)代科學技術的飛速發(fā)展，改變了人類的生活，作為新世紀的大學生，應當站在時代發(fā)展的前列，掌握現(xiàn)代科學技術知識，調整自己的知識結構和能力結構以適應社會發(fā)展的要求。對于我而言，在這次的設計中，我的收獲頗多，讓我知道了學無止境的道理。
4 結束語 手持式無線對講機這是一種體積小、重量輕、功率小的無線對講機，適合手持或袋襲，便于個人隨身攜帶，能在行進中進行通信聯(lián)系，其功率一般不超過5w.該機是個近距離的各種場合下流動人員之間的通信聯(lián)系.在無線電話機的系列中,手持式無線電"對講機”的應用數(shù)量及品種最多的。
致謝 通過課程設計，讓我明白了一個電子產品的產生是多么的復雜，與復雜的電路相比我更明白如何去做一件事情，又如何完一件事情 本文是在指導老師的悉心指導下完成的。指導老師具有嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，豐富的實踐經驗，在治學及做人方面使我受益匪淺。再次衷心感謝老師對我的關心指導和幫助。
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