对讲机功能与工作原理

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1、目 录,第一章 对讲机的工作原理和功能介绍 第一节 射频电路的简单介绍 第二节 对讲机的工作原理 第三节 对讲机的主要性能指标及其含义 第四节 对讲机的功能介绍 第五节 信令 第二章 对讲机的使用 第一节 影响通话距离和通话效果的因素 第二节 中转台的工作原理 第三章 对讲机的结构组成 第一节 整机结构 第二节 附件 第四章 对讲机的电池及充电器,第一章 对讲机的工作原理和功能介绍 射频电路的简单介绍,一、射频电路： 射频电路区别于其他电路的主要原因在于： 工作在较高的频率使得电路的工作有些难于理解，在射频电路的引线之间、引线和元件之间、元件之间、元件和地之间都存在着分布电容和分布电感，在不同

2、的频率下，分布电容和分布电感的参数值也不相同，随着频率的升高，这些分布参数在电路中占有更大的比例，这也是射频电路比电源电路和低频电路的设计更难的原因。 另外，射频电路具有辐射的特性，电路内部、元器件之间、电路和周围环境之间，都存在着辐射的作用，所以会产生一些干扰和难以理解的奇怪现象。,二、电磁频谱的划分,AM FM Microwave,AM 调幅广播 MW 中波 SW 短波 HF 高频 VHF 甚高频 UHF 超高频,100Hz 10KHz 1MHz 3MHz 30MHz 1GHz 30GHz 300GHz,三、常用名词解释,1、载波：话音、数字信号、信令等有用信号的载体，易于传输的高频电磁波

3、。 2、信道和信道间隔：信道指发射接收时占用的频率值。相邻信道之间的频率差值称为信道间隔。规定的信道间隔有25KHz(宽带)、20KHz、12.5KHz(窄带)等。 3、P T T：Push To Talk 的缩写，按下即通话，此时对讲机进入发射状。 4、音频：Audio,指人说话的声音频率，通常指300Hz3400Hz的频带。 5、调制：用调制信号的某一种或某几种参数控制载波的参数的改变，按照 控制参数的不同，调制又可分为调幅、调频和调相。,第二节 对讲机的工作原理 一、原理框图（简图）：,二、原理概述,1、发射部分： 锁相环和压控振荡器（VCO）产生发射的射频载波信号，经过缓冲放大、激励放

4、大、功放，产生额定的射频功率，经过天线低通滤波器，抑制谐波成分，然后通过天线发射出去。 2、接收部分： 接收部分为二次变频超外差方式，从天线输入的信号经过收发转换电路和带通滤波器后进行射频放大，在经过带通滤波器，进入一混频，将来自射频的放大信号与来自锁相环频率合成器电路的第一本振信号在第一混频器处混频并生成第一中频信号。第一中频信号通过晶体滤波器进一步消除邻道的杂波信号。滤波后的第一中频信号进入中频处理芯片，与第二本振信号再次混频生成第二中频信号，第二中频信号通过一个陶瓷滤波器滤除无用杂散信号后，被放大和鉴频，产生音频信号。音频信号通过放大、带通滤波器、去加重等电路，进入音量控制电路和功率放大

5、器放大，驱动扬声器，得到人们所需的信息。,二、原理概述(续）,3、调制信号及调制电路： 人的话音通过麦克风转换成音频的电信号，音频信号通过放大电路、预加重电路及带通滤波器进入压控振荡器直接进行调制。 4、信令处理： CPU产生CTCSS/DTCSS信号经过放大调整，进入压控振荡器进行调制。接收鉴频后得到的低频信号，一部分经过放大和亚音频的带通滤波器进行滤波整形，进入CPU，与预设值进行比较，将其结果控制音频功放和扬声器的输出。即如果与预置值相同，则打开扬声器，若不同，则关闭扬声器。,第三节 对讲机的主要性能指标及其含义,发射机： 1、频率误差： 未调制载波频率与指配频率之差。 2、输出载波功率

6、： 在未加调制的情况下，一个射频周期内发射机架给传输线的平均功率。 3、杂散射频分量：除了载波及其发射带宽附近处的调制分量外，在离散频率上或在窄频带内有一显著分量的信号。包括谐波和非谐波以及寄生分量。,接收机： 1、额定音频输出功率： 当接收机在规定的工作条件下其输出端连接规定负载时可得到的功率。 2、参考灵敏度： 又称为最大可用灵敏度，在规定的频率和调制下，使接收输出端产生标准信噪比（12dBSINAD）的输入信号电平。,第三节 对讲机的主要性能指标及其含义,发射机： 4、邻道功率： 在按信道划分的系统中工作的发射机，在规定的调制条件下总输出功率中落在任何一个相邻信道的规定带宽内的那一部分功

7、率。 5、 音频失真： 除去其基波分量的失真正弦信号的均方根值与全信号均方根值之比，用百分数表示，这一失真的正弦信号包括谐波分量、电源纹波和非谐波分量。 6、调制限制： 发射机音频电路防止调制超过最大允许偏移的能力。,接收机： 3、选择性： 表征接收机有用输入信号抗拒无用输入信号的能力。通过测量邻信号选择性、共信道抑制、阻塞、杂散响应、互调抗扰性等性能加以评定。,第三节 对讲机的主要性能指标及其含义,这里需要指出的是： 对讲机的电性能指标各国和各地区以及不同的行业都由不同的标准，由于各标准的测量方法也有差别，所以不能简单地根据指标的数值来判定产品指标的高低，还要有具体标准为依据。 如：互调抗扰

8、性指标，欧洲标准、美国FCC、香港电讯局的标准中，由于测量方法的不同，在测量同一台机器时，指标数值有很大的差别。,第四节 对讲机的功能介绍（1）,一、对讲机基本功能解释： 1、监听（MONITOR）： 为听到弱小信号而采用的一种收听方式。通过按专用键强制接通接收信号通道，操作者用耳朵辨别SPK中的微弱声音，达到收听的目的。 2、扫描（ S C A N）： 为了听到所有信道的通话，而采用的一种收听方式。 通过按专用键，使接收电路按一定顺序逐个信道接收一段时间，以收听到信道中的信号。若每个信道接收时间为100ms，则每秒可扫描过十个信道，即扫描速度为10ch/s 。 3、声控（VOX）： 声音控制

9、功能，通过说话即可启动发射操作，把声音传送出去。不必按PTT键。停止说话，发射也停止。,第四节 对讲机的功能介绍（2）,4、电量指示：显示电池电量。 5、接收省电：为节约用电，延长待机时间，对讲机在一段时 间内无发射接和按键操作，将以一段时间 关机、一段时 间开机的方式工作，这种方式叫省电方式。开关机时间长 度比大约是1：4。当收到信号或有按键操作时，对讲机立 即退出省电状态，进入正常状态。 6、照明：用于晚间操作，可看清楚LCD显示和按键。 7、静噪级数： 接收信号中噪声的强弱与信号的强弱呈对应关系，信号越强噪声越弱。把最大噪声和最小噪声之间分成若干档，每一档称为一级。分成的档数叫静噪级数。

10、,第四节 对讲机的功能介绍（3）,8、紧急报警：按下报警专用键，对讲机以最大声音发出报警声或发出预定报警码给其他的手持机或基台。 9、尾音消除：通话时，发射方释放PTT键停止发射，收方将听到刺耳的“嚓.”声，叫做尾音。为消除这种声音，可采用一些特殊技术进行处理。 10、巡逻登记：巡逻人员到达巡逻点时，对讲机将收到巡逻登记器发出的查询信号，然后自动启动登记操作，把自身的身份码等信息发给巡逻登记器予以登记，表明某巡逻人员已到达该地。,第五节 信令,一、CTCSS CTCSS(Continuous Tone Coded Squelch System是一种将低于音频频率的频率(67250.5Hz)附加

11、在音频信号中一并传送的技术。因其频率范围在标准音频以下，即小于300Hz，故称为亚音频。 现在对讲机大多附带有这种编码功能，也就是对讲机具有在发射信号时编入CTCSS的功能。中频解调后，亚音频信号经过滤波、整形，输入到CPU中，与本机设定的CTCSS频率进行比较，而决定是否开启静音控制开关把信号送出到喇叭。,第五节 信令,一、CTCSS（续） 对讲机通常使用38组亚音频，现在由于亚音频技术的提高，有些公司的产品也使用50组或51组，加了亚音频之后，就不会任意接收同载波频率的信号，除非所接受的信号带有相同设定的亚音频。避免了其他信号所带来的干扰，但又不会错过特定人（设有相同亚音频）的呼叫。带有亚

12、音频的机器也可具有群呼、组呼和单呼的功能。,附录一 CTCSS频率表,第五节 信令,二、亚音数码 即CDCSS（Continuous Digital Coded Squelch System），由一个码组构成，循环发出。其传输速率为134.4HZ，因其也小于300HZ，所以称为亚音数码。一般有104组数位编码。其作用和CTCSS相同，区别在于它是以数字编码方式来作为静音是否开启的条件。,三、双音多频: DTMF（dual tone multi frequency），由高频群和低频群组成，高、低频各包含4个频率。一个高频信号和一个低频信号叠加成一个组合信号，代表一个数字，高、低频群共可组合成16

13、种组合信号分别代表0-9、*、#、A、B、C、D。 DTMF信令有0-9，A-D，*，# 等共16个编码，格式见下表：,四、两音信令 Two-Tone：由两个音频信号构成，即：A Tone + B Tone，先发A Tone一段时间，然后间隔一段时间，再发B Tone一段时间。注意与DTMF不同，DTMF是两个频率叠加后同时发出，Two-Tone是两个频率一前一后发出。 2TONE信令是由两种频率组成，具体的频率组合、发码时长、码间间隔可任意编程设定，部分频率见下表：,第五节 信令,五、五音信令 工作方式和作用与两音信令相同，区别在于其是由五种频率组成。,第二章 对讲机的使用 通话距离和通话效

14、果的因素,随着通讯技术及集成电路产业的发展，无线电对讲机的研发及制造已有长足的进步。现在的无线电对讲机不但通话距离可达1-5公里，待机时间又长，对于喜爱户外活动的人，可说是一大福音。但是通话距离和通话质量一直是对讲机生产厂家和使用者最关心的问题。对于手持机来讲，通话距离主要由机器的系统参数和环境因素所决定，以下对每个因素展开讨论。 一、系统参数：主要包括有发射机输出功率、接收机灵敏度和 天线增益。 1、发射功率的大小直接影响到对讲机发射信号的强弱和传输 距离的远近，功率越大，发射信号覆盖的范围越大，通话距 离也越远。但发射功率不能过大， 发射功率过大时，不仅 耗电，影响功放元件寿命，而且干扰性

15、强，影响他人通话效 果，还会对对产生辐射污染，因此各国的无线电管理机构都 对通讯设备的发射功率有明确的限制。,第一节 通话距离和通话效果的因素,2、接收机灵敏度是衡量接收机接收弱信号能力的重要指标。因为在实际的通讯过程中，通讯距离越远，信号衰减越快，如果通讯机的接收灵敏度指标好，即接收弱信号的能力强，通讯距离就可以更远，所以说接收灵敏度指标的好坏直接影响到对讲机的接收效果及通话距离。 3、天线的增益的影响：天线作用是辐射或接收无线电波（即电磁波），同时起着能量转换的作用。发射天线将高频电流转换为电磁波，向空中发射传播信息；接收天线接收空中电磁波，并将电磁波转换为高频电流。天线的增益越大，驻波比

16、越小，发射或接收的能力越强。手持对讲机所用天线一般为螺旋天线，其带宽和增益比起其他种类的天线要小，而且更容易受人体的影响，手持机天线损耗是指手持机天线手人体影响而产生的损耗-人体影响损耗对单工手持机而言，下行传播是需要考虑的最差情况是手持机携带在人体腰部皮带上。对于使用者来说，在换用天线时要注意将天线拧紧，另外不能随便使用非厂家提供的天线，也不能用不符合该机频点的天线。否则通话距离和效果将大大降低。,第一节 通话距离和通话效果的因素,二、环境因素： 主要有天线的高度、路径、树木的密度、环境的电磁干扰、建筑物、天气情况和地形差别等。这些因素和其他一些参数直接影响信号的场强和覆盖范围。由于用户台的天线比较低，一般之超过地面1-4m，电波传播特性变得相当复杂，不能简单地应用固定无线通信的电波传播方式必须根据不同的传播环境和地形特征，采用试验的或运用统计分析的方法来找出相应的传播规律。天气与气候对通话距离也有影响，在阴雨天时由于云层对吸收了部分