專利名稱：全雙工無(wú)線通訊發(fā)射和接收電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及全雙工無(wú)線通訊系統(tǒng)，包括其發(fā)射接收電路和發(fā)射接收方法。
第二.移動(dòng)電話和無(wú)繩電話等無(wú)線通訊系統(tǒng)的生產(chǎn)設(shè)備成本很高，移動(dòng)電話的生產(chǎn)設(shè)備成本不是一個(gè)有幾千萬(wàn)資產(chǎn)的企業(yè)能承受的，要建成一條無(wú)繩電話生產(chǎn)線，儀器設(shè)備的投資在150萬(wàn)元以上，如果規(guī)模更大的話，那更不用說(shuō)。
第三.移動(dòng)電話和無(wú)繩電話等無(wú)線通訊系統(tǒng)的生產(chǎn)工藝很復(fù)雜，以至于1999-2000年國(guó)內(nèi)有六家知名的有線電話機(jī)廠轉(zhuǎn)成無(wú)繩電話機(jī)生產(chǎn)廠商時(shí)因質(zhì)量不能過(guò)關(guān)而倒閉。
第四.移動(dòng)電話和無(wú)繩電話等無(wú)線通訊系統(tǒng)生產(chǎn)的技術(shù)人員素質(zhì)要求高，門檻很高，非有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員不能設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、調(diào)試。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出的全雙工無(wú)線通訊發(fā)射電路包括話筒MIC、高頻調(diào)制電路，其特征是還包括中頻脈沖振蕩電路及脈寬調(diào)制電路，所述中頻脈沖振蕩電路及脈寬調(diào)制電路的信號(hào)輸入端通過(guò)低通放大電路或直接與話筒MIC的聲音信號(hào)輸出端相連，其信號(hào)輸出端通過(guò)脈沖整形電路或直接與高頻調(diào)制電路的信號(hào)輸入端相連，高頻調(diào)制電路中包含發(fā)射天線L、L。
所述全雙工無(wú)線通訊接收電路包括以接收天線為其信號(hào)輸入端的高頻解調(diào)電路、中頻放大電路及后續(xù)處理電路，其特征是該高頻解調(diào)電路輸出端接中頻放大電路，中頻放大電路的輸出端接后續(xù)處理電路，所述后續(xù)處理電路中包括有中頻解調(diào)電路。
在一個(gè)重要的實(shí)施例中所述高頻調(diào)制電路中包含有放大電路，該放大電路是丙類放大電路，其偏壓取自輸入信號(hào)，當(dāng)輸入信號(hào)是矩形波時(shí)它工作于間隙放大狀態(tài)，即開關(guān)狀態(tài)；所述中頻脈沖振蕩電路及脈寬調(diào)制電路輸出的信號(hào)是經(jīng)低頻信號(hào)調(diào)制脈寬的矩形波。
所述高頻解調(diào)電路由間隙振蕩器組成。
由于采用了以上的方案，發(fā)射電路采用了脈寬調(diào)制，再經(jīng)過(guò)調(diào)頻、調(diào)幅、FSK或間隙振蕩等調(diào)制方法調(diào)制到高頻載波上去，這樣發(fā)射電路處于開關(guān)狀態(tài)，小功率的發(fā)射管可以輸出大功率的調(diào)制信號(hào)，與之相配合，接收電路采用間隙振蕩器、調(diào)頻、調(diào)幅、FSK或間隙振蕩等解調(diào)方法，接收電路易于整形，濾掉干擾信號(hào)，省去了復(fù)雜的抗干擾電路。由于全部采用低廉的元器件、比較巧妙的電路結(jié)構(gòu)和發(fā)射接收方法，因此成本低，由于調(diào)試只涉及到高頻部分的單個(gè)元件的調(diào)試，生產(chǎn)加工容易。由于調(diào)試簡(jiǎn)單，所需要的儀器都只是無(wú)繩電話的很小一部分，所以生產(chǎn)設(shè)備投入很小。
圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例發(fā)射電路原理圖。
圖3a、3b、3c是圖2電路中1A、1B、1C三點(diǎn)處的信號(hào)波形示意圖。
圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例一接收電路原理圖。
圖5a、5b、5c、5d是圖4電路中2A、2B、2C、2D四點(diǎn)處的信號(hào)波形示意圖。
圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例二接收電路原理圖。
圖7a、7b、7c是圖6電路中3A、3C、3D三點(diǎn)處的信號(hào)波形示意圖。
圖8是另一種脈寬調(diào)制電路示意圖。
本實(shí)用新型是將話筒輸出的聲音信號(hào)進(jìn)行低通濾波后或直接輸出到中頻脈沖振蕩電路及脈寬調(diào)制電路，對(duì)中頻脈沖振蕩電路及脈寬調(diào)制電路進(jìn)行脈寬調(diào)制；將中頻脈沖振蕩電路及脈寬調(diào)制電路輸出的脈寬調(diào)制矩形波信號(hào)經(jīng)整形后或直接輸出到高頻調(diào)制電路；利用上述脈寬調(diào)制矩形波信號(hào)為高頻調(diào)制電路提供偏壓，使其工作于開關(guān)狀態(tài)，輸出信號(hào)為間隙發(fā)射信號(hào)；將上述間隙發(fā)射信號(hào)通過(guò)天線進(jìn)行發(fā)射。
接收則是利用天線感應(yīng)發(fā)射電路所發(fā)射的間隙發(fā)射信號(hào)，驅(qū)動(dòng)間隙振蕩器工作于間隙振蕩狀態(tài)，以輸出脈寬調(diào)制的矩形波信號(hào)；將該矩形波信號(hào)經(jīng)低通濾波放大后再經(jīng)后續(xù)處理后輸入到聽筒。


圖1所示電路是本實(shí)用新型實(shí)施例的電路方框圖。
圖1中，所述全雙工無(wú)線通訊發(fā)射電路包括話筒MIC、高頻調(diào)制電路14和中頻脈沖振蕩電路及脈寬調(diào)制電路12，所述中頻脈沖振蕩電路及脈寬調(diào)制電路12的信號(hào)輸入端通過(guò)低通放大電路11或直接與話筒MIC的聲音信號(hào)輸出端相連，其信號(hào)輸出端通過(guò)脈沖整形電路13或直接與高頻調(diào)制電路14的信號(hào)輸入端相連，高頻調(diào)制電路14中包含發(fā)射天線1L3、1L4(見(jiàn)圖2)；所述高頻調(diào)制電路14中的放大電路是丙類放大電路，其偏壓取自輸入信號(hào)，當(dāng)輸入信號(hào)是矩形波時(shí)它工作于間隙放大狀態(tài)，即開關(guān)狀態(tài)；所述中頻脈沖振蕩電路及脈寬調(diào)制電路12輸出的信號(hào)是經(jīng)低頻信號(hào)調(diào)制脈寬的矩形波。
圖2是圖1中發(fā)射電路部分的一個(gè)具體實(shí)施例，由圖可見(jiàn)，所述中頻脈沖振蕩電路及脈寬調(diào)制電路12由兩個(gè)對(duì)稱的反相器及其外圍電路組成，即圖2中，1U1B和1U1C組成中頻脈沖振蕩電路及脈寬調(diào)制電路，從咪頭(話筒)MIC進(jìn)來(lái)的信號(hào)經(jīng)過(guò)1U1A和1U1F低通濾波線性放大后，調(diào)制中頻信號(hào)的脈沖寬度，經(jīng)過(guò)1U1D和1U1E的整形后，輸入到1Q1、1C11、1L1、1L4、1L2組成的高頻電路進(jìn)行調(diào)制，放大，高頻電路諧振于無(wú)線電民用或業(yè)余頻段，如315MHz、433MHz。所述高頻調(diào)制電路14包括三極管1Q1，其集電極接所述發(fā)射天線1L3，發(fā)射極接地，基極為信號(hào)輸入端。所述發(fā)射天線1L3、1L4為閉環(huán)PCB天線。
所述中頻脈沖振蕩電路及脈寬調(diào)制電路12也可以用其他的電路實(shí)現(xiàn)，如使用運(yùn)算放大器及其外圍電路組成的中頻脈沖振蕩電路及脈寬調(diào)制電路，其原理也是一樣。圖8是此電路的另一個(gè)實(shí)施例電路原理圖。
圖2中，高頻調(diào)制電路14采用脈沖控制發(fā)射電路，輸入高電平的時(shí)候電路諧振，產(chǎn)生一個(gè)高頻振蕩再通過(guò)天線或PCB板天線發(fā)射出去；此電路也可采用調(diào)頻、調(diào)幅或FSK調(diào)制電路，當(dāng)然接收電路也相應(yīng)地采用調(diào)頻、調(diào)幅或FSK解調(diào)電路解調(diào)，但這類電路不具有圖2所示電路的“開關(guān)式工作”的優(yōu)點(diǎn)。
圖3a、3b、3c示出了圖2電路中的信號(hào)處理情形。中頻信號(hào)被圖3a所示音頻信號(hào)調(diào)制后，成為脈寬調(diào)制信號(hào)，如圖3b所示；該信號(hào)調(diào)制高頻信號(hào)后，得到如圖3c所示信號(hào)發(fā)射出去。
圖1中實(shí)現(xiàn)上述接收方法的全雙工無(wú)線通訊接收電路包括中頻放大電路22及后續(xù)處理電路23、24、25、26，還包括以接收天線為其信號(hào)輸入端的間隙振蕩器21，其輸出端接中頻放大電路22，中頻放大電路22的輸出端接后續(xù)處理電路23、24、25、26。
所述后續(xù)處理電路23、24、25、26包括依次相連的脈沖整形電路23、中頻解調(diào)電路24、預(yù)放大電路25和前置放大電路26。
圖4、6是上述接收電路的兩個(gè)實(shí)施例。兩圖中，所述間隙振蕩器21還包括三極管2Q1，其集電極接所述接收天線，其集電極為信號(hào)輸出端，其發(fā)射極通過(guò)電阻接地。
圖4中接收電路由2Q1、2C9、2C25、2L1、PCB天線、2L2、2R12、2C10、2R17、2R15、2D2、2C13組成的間隙振蕩器接收發(fā)射電路的信號(hào)，從2C15輸入到2U1A、2U1B低通放大，再到2U1C、2U1F組成的電路整形和濾波后，得到中頻信號(hào)輸入到2D1、2C3、2C6解調(diào)出原始信號(hào)，再到2U1E、2U1D預(yù)放大到2Q3前置放大輸出原始信號(hào)。
圖5a、5b、5c、5d示出了接收過(guò)程中信號(hào)處理過(guò)程。
圖6所示接收電路與圖4的差別在于1.從天線進(jìn)來(lái)的信號(hào)經(jīng)過(guò)3C33、3L4、3C29、3L5帶通濾波后進(jìn)入3Q8、3Q9進(jìn)行高頻放大，再到圖4所示的電路，后面的原理同上述第二點(diǎn)；即增加了帶通濾波電路31和高頻放大電路32；2.振鈴信號(hào)或線路信號(hào)觸發(fā)3Q6、3Q7打開接收高頻電路電源，聽到振鈴聲音后，按下手機(jī)電源開關(guān)，手機(jī)發(fā)射電路工作，接收電路接收到手機(jī)發(fā)出的中頻信號(hào)后，經(jīng)3U1C、3U1F組成的電路整形和濾波后，通過(guò)3R29、3D5、3C28、3D6、3C27、3R30、3R27、3Q6、3R28、3Q7組成的中頻調(diào)制信號(hào)檢測(cè)電路，檢測(cè)到手機(jī)發(fā)出的連續(xù)的中頻信號(hào)后，打開接收電路的電源，這樣就可以通話了；3.通過(guò)提取電話機(jī)手柄或按鍵，打開接收高頻電路電源，也可以進(jìn)行通話，這樣就實(shí)現(xiàn)了手機(jī)上實(shí)現(xiàn)開關(guān)座機(jī)的功能。(即增加了控制電路33)。
圖7a、7b、7c是圖6中高頻接收和控制部分的三個(gè)特征點(diǎn)處的信號(hào)波形示意圖，它是使用接收電路的信號(hào)進(jìn)行控制。
控制電路33主要是控制接收電路的電源以節(jié)約耗電，除使用接收電路的信號(hào)控制外，也可以采用應(yīng)用電路的控制信號(hào)(如應(yīng)用電話機(jī)上的振鈴信號(hào))，還可以采用微控制器CPU控制，這樣可以通過(guò)軟件隨意實(shí)現(xiàn)各種控制信號(hào)。當(dāng)然，采用CPU控制還可實(shí)現(xiàn)其他附屬功能，如密碼通訊、防盜、對(duì)碼、撥號(hào)等。再如，控制電路還可以用脈沖振蕩電路實(shí)現(xiàn)，比如在1秒內(nèi)有0.2秒開、0.8秒關(guān)的振蕩電路，可以定期檢查有無(wú)中頻信號(hào)發(fā)出，如有，則可打開開關(guān)。
本實(shí)用新型涉及的全雙工的無(wú)線通訊系統(tǒng)成本只相當(dāng)于無(wú)繩電話的無(wú)線通訊系統(tǒng)部分的十分之一；本系統(tǒng)的儀器設(shè)備的投資在5萬(wàn)元以內(nèi)，本系統(tǒng)只要花費(fèi)幾個(gè)小時(shí)就可以教會(huì)一個(gè)略懂電子技術(shù)的工人就可以大批量地生產(chǎn)；本系統(tǒng)對(duì)技術(shù)人員的要求很低，一些略懂電子技術(shù)的工人就可以生產(chǎn)和調(diào)試。之所以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，是由于本系統(tǒng)設(shè)計(jì)巧妙，技術(shù)含量高。
本系統(tǒng)可以靈活與其他有線系統(tǒng)結(jié)合，組成無(wú)線系統(tǒng)，例如將本系統(tǒng)與有線電話結(jié)合組成無(wú)線電話，成本只要幾十元錢，到時(shí)用戶可以買到幾十元錢的無(wú)線電話了；本系統(tǒng)還可以加入密碼和對(duì)碼電路，組成加密無(wú)線通訊系統(tǒng)；本電路也可以應(yīng)用到任意全雙工無(wú)線通訊系統(tǒng)中。
權(quán)利要求1.一種全雙工無(wú)線通訊發(fā)射電路，包括話筒(MIC)、高頻調(diào)制電路(14)，其特征是還包括中頻脈沖振蕩電路及脈寬調(diào)制電路(12)，所述中頻脈沖振蕩電路及脈寬調(diào)制電路(12)的信號(hào)輸入端通過(guò)低通放大電路(11)或直接與話筒(MIC)的聲音信號(hào)輸出端相連，其信號(hào)輸出端通過(guò)脈沖整形電路(13)或直接與高頻調(diào)制電路(14)的信號(hào)輸入端相連，高頻調(diào)制電路(14)中包含發(fā)射天線(1L3、1L4)。
2.如權(quán)利要求1所述的全雙工無(wú)線通訊發(fā)射電路，其特征是所述高頻調(diào)制電路(14)中包含有放大電路，該放大電路是丙類放大電路，其偏壓取自輸入信號(hào)，當(dāng)輸入信號(hào)是矩形波時(shí)它工作于間隙放大狀態(tài)，即開關(guān)狀態(tài)；所述中頻脈沖振蕩電路及脈寬調(diào)制電路(12)輸出的信號(hào)是經(jīng)低頻信號(hào)調(diào)制脈寬的矩形波。
3.如權(quán)利要求1或2所述的全雙工無(wú)線通訊發(fā)射電路，其特征是所述發(fā)射天線(1L3、1L4)為閉環(huán)PCB天線。
4.如權(quán)利要求1或2所述的全雙工無(wú)線通訊發(fā)射電路，其特征是所述中頻脈沖振蕩電路及脈寬調(diào)制電路(12)由兩個(gè)對(duì)稱的反相器及其外圍電路組成。
5.如權(quán)利要求1或2所述的全雙工無(wú)線通訊發(fā)射電路，其特征是所述高頻調(diào)制電路(14)包括三極管(1Q1)，其集電極接所述發(fā)射天線(1L3)，發(fā)射極接地，基極為信號(hào)輸入端。
6.一種全雙工無(wú)線通訊接收電路，包括以接收天線為其信號(hào)輸入端的高頻解調(diào)電路(21)、中頻放大電路(22)及后續(xù)處理電路(23、24、25、26)，其特征是，該高頻解調(diào)電路(21)輸出端接中頻放大電路(22)，中頻放大電路(22)的輸出端接后續(xù)處理電路(23、24、25、26)，所述后續(xù)處理電路中包括有中頻解調(diào)電路(24)。
7.如權(quán)利要求6所述的全雙工無(wú)線通訊接收電路，其特征是所述高頻解調(diào)電路(21)由間隙振蕩器組成。
8.如權(quán)利要求6或7所述的全雙工無(wú)線通訊接收電路，其特征是所述后續(xù)處理電路(23、24、25、26)包括依次相連的脈沖整形電路(23)、解調(diào)電路(24)、預(yù)放大電路(25)和前置放大電路(26)。
9.如權(quán)利要求6或7所述的全雙工無(wú)線通訊接收電路，其特征是所述高頻解調(diào)電路(21)還包括三極管(2Q1)，其集電極接所述接收天線，其基極為信號(hào)輸出端，其發(fā)射極通過(guò)電阻接地。
10.如權(quán)利要求6或7所述的全雙工無(wú)線通訊接收電路，其特征是還包括控制電路(33)，該控制電路包括整形和濾波電路、中頻調(diào)制信號(hào)檢測(cè)電路，所述整形和濾波電路輸入端接線路信號(hào)，輸出端接中頻調(diào)制信號(hào)檢測(cè)電路，中頻調(diào)制信號(hào)檢測(cè)電路的輸出端與接收電路的電源控制端相連，用于當(dāng)檢測(cè)到手機(jī)發(fā)出的連續(xù)的中頻信號(hào)后，打開接收電路的電源，以便通話。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種全雙工無(wú)線通訊發(fā)射接收電路和發(fā)射接收方法，發(fā)射端將話筒輸出的聲音信號(hào)輸出到中頻脈沖振蕩電路及脈寬調(diào)制電路，進(jìn)行脈寬調(diào)制；輸出的脈寬調(diào)制矩形波信號(hào)經(jīng)整形后或直接輸出到高頻調(diào)制電路；利用上述脈寬調(diào)制矩形波信號(hào)為高頻調(diào)制電路提供偏壓，使其工作于開關(guān)狀態(tài)，輸出信號(hào)為間隙發(fā)射信號(hào)，通過(guò)天線進(jìn)行發(fā)射。該間隙發(fā)射信號(hào)驅(qū)動(dòng)接收端的間隙振蕩器工作，輸出脈寬調(diào)制的矩形波信號(hào)；將該矩形波信號(hào)經(jīng)低通濾波放大后再經(jīng)后續(xù)處理后輸入到聽筒。采用本實(shí)用新型后，發(fā)射電路處于開關(guān)狀態(tài)，小功率的發(fā)射管可以輸出較大功率的調(diào)制信號(hào)，接收電路易于整形，濾掉干擾信號(hào)，省去了復(fù)雜的抗干擾電路。而且成本低，生產(chǎn)加工容易。
文檔編號(hào)H04B1/04GK2579084SQ0224951
公開日2003年10月8日 申請(qǐng)日期2002年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月15日
發(fā)明者彭件祥 申請(qǐng)人:深圳市南方泰科軟件技術(shù)有限公司