基于TA31136的電臺接收模塊的設計

0 引言
數傳通信在水、電、氣、油、燈等市政工程和工業(yè)領(lǐng)域的無(wú)線(xiàn)監控系統中具有廣泛應用，其核心部分就是數傳電臺。數傳電臺性能的優(yōu)劣直接影響到監控系統的通信質(zhì)量，因而是監控終端中的關(guān)鍵設備，也是典型的數字通信射頻無(wú)線(xiàn)收發(fā)設備，它比最為常見(jiàn)的對講機多了數字通信接口。其內部電路包含了幾乎所有射頻通信設備常用的電路和射頻通信系統解決方案，因此，數傳電臺常用來(lái)構建無(wú)線(xiàn)射頻監控系統。在通信系統中，最難設計的部分是接收機。因為接收機必須具備低噪聲系數、小的群時(shí)延變化、小的互調失真(IMD)、大的頻率動(dòng)態(tài)范圍、穩定的自動(dòng)增益控制(AGC)、適當的射頻(RF)和中頻(IF)增益、好的頻率穩定度、滿(mǎn)意的增益穩定度(特指多路信道)、低相位噪聲、可以忽略的帶內干擾、足夠的可選擇性、適當的誤比特率等特點(diǎn)。同時(shí)，可能還要受費用的約束。

1 接收機方案
一般來(lái)說(shuō)，接收機的設計方案主要包括超外差接收機方案、直接下變頻方案和數字零中頻方案。超外差接收機方案具有實(shí)現容易、穩定度高和干擾少等的優(yōu)點(diǎn)，在較低的固定中頻上比較容易實(shí)現解調，缺點(diǎn)是組合頻率干擾較為嚴重；直接下變頻方案不存在鏡像干擾，缺點(diǎn)是有本振泄漏、噪聲性能較差和產(chǎn)生直流偏置；數字零中頻方案在設計中將數字化的過(guò)程提到了系統的中頻
部分，故可使信噪比(SNR)得到改善，提高了可靠性，缺點(diǎn)是系統的復雜性和成本較高?？紤]到本數傳電臺主要工作于野外環(huán)境，要求抗干擾、抗噪聲能力強，還要做到小型化和低成本，因此，選擇超外差接收機方案最為適合。
超外差接收機在處理信號過(guò)程中一般都使用中頻，因此也稱(chēng)為中頻接收機。它具有成熟的理論基礎和實(shí)踐背景，并已獲得廣泛的應用。該結構在第一代蜂窩移動(dòng)電話(huà)、模擬FM對講機以及FM收音機中比較常見(jiàn)。在通常的應用中，第一中頻有10．7 MHz、21．4 MHz和45 MHz等，第二中頻是455 kHz 。然而，該結構需要使用高階帶通濾波器，以用于抑制鏡像信號和實(shí)現信號原則，因此難以集成。

2 調頻接收機的組成
圖1所示是典型的超外差接收機的基本機構，即調頻接收機的組成框圖。當天線(xiàn)接收到高頻信號并經(jīng)輸入調諧回路后，經(jīng)過(guò)射頻放大級放大，便可進(jìn)入混頻級。此時(shí)本機振蕩器輸出的另一高頻信號亦進(jìn)入混頻級，而混頻級的輸出則是含有和頻、差頻等頻率分量的信號?；祛l級的輸出經(jīng)調諧回路選出中頻信號，再經(jīng)中頻放大器放大，以獲得足夠高的增益，然后經(jīng)TA31136二次混頻后，并經(jīng)鑒頻器解調出低頻信號，最后由低頻功放級放大。由于天線(xiàn)接收到的高頻信號經(jīng)過(guò)混頻后，將成為固定的中頻再加以放大，因此，該接收機的靈敏度較高。

本接收機采用超外差接收方式，并使用兩次下變頻，第一中頻是21．4 MHz，第二中頻是455kHz。它的接收頻道為162．025 MHz，信號帶寬為25 kHz，解調方式采用FSK方式，靈敏度為-110dBm，無(wú)線(xiàn)阻抗為50 Ω。