1、 无线收发模块 导言 无线电的发射器件都工作于射频，因此对器件的要求也较高，一般业余条件下很难完成制作与调试工作，而目前对于无线电技术的应用越来越广泛，尤其对于一些业务无线电爱好者来说，要想拥有所有高频调试的设备几乎是不现实的，因为这些设备价格昂贵。针对这些实际情况，许多专业生产厂家专门生产了用于无线数据传输的无线收发模块，将对高频部分的安装与调试工作全部在专业生产场所内完成，用户只要为其提供电源和所要发送的编码数据，就可以在接收端的数据输出端得到发送端的原始数据，这样就可以将无线电技术的应用得到推广。从 目前对无线电收发模块的应用来看，主要可分为两大类：调频收发模块和调幅收发模块。 在无线广
2、播、电视、通信、遥控、遥测等装臵或系统中 ,除了采用振幅调制方式 (AM)外 ,还广泛采用频率调制方式 (FM)。下面对这两种调制方式的主要性能进行比较 : 1.抗干扰性能 调频 FM 的主要优点是它的抗干扰性能强 .所谓抗干扰好 ,主要是指在输入信号噪声比 (简称信噪比 S/N)相同的条件下 ,调频接收机输出端的信噪比大于调幅接收机输出端的信噪比。调频比调幅制的抗干扰能力强的原因可从两种制式的发射信号功率大小进行分析。调频波的边频分量的功率 是从载波功率中分出来的。调制系数 MFM 越大 ,其边频不仅数目多 ,且幅度增大 ,这意味着载波功率中转化为边频功率的比例大 ,而调幅波的边频功率最大仅
3、等于载波功率的一半 (当调制指数 MAM 1 时 )。因此 ,调频波比调幅波可以具有更大的边频功率 ,这意味着它更有能力去克服信道或机内的噪声和干扰。其次 ,可从接收信号的调解来进行对比并分析。由于调幅信号的信息包含在已调幅信号的振幅中 (振幅变化与调制信号的振幅成正比 ),解调用的包络检波 (也称振幅检波 )器无法抑制寄生调幅干扰；而调频信号的信息则包含在高频振荡的瞬时频率变化上 ,因此 ,干 扰引起的寄生调幅可通过限幅器 (或用有限幅作用的比例鉴频器 )去掉。因此 ,不管从发射信号的边频功率还是从接收信号的解调进行分析 ,调频制的抗干扰性能均优于调幅制。 2.占用的频带宽度 由于宽带调频系
4、统占用的频带宽 ,调频只适宜在超短波以上频段（ 30Hz30GHz）使用 .对于中、长波频段（中波： 1000-100m， 长波 10 1 km） ,则采用调幅或单边带调制方式。 3.发射机的功率 调频制发射机发射的调频载波的瞬时频率是随调制信号变化的调频波为等幅波 ,它的最大功率等于平均功率 ；而调幅制发射机发射的是调幅信号 ,当 MAM=1时 ,最大发射功率等于平均功率 (载波功率 )的 4 倍 .若调幅发射机与调频发射机的末级采用同一型号的功率管 ,均按最大功率估算 ,则调频发射机发射出的功率是调幅发射机发射的平均功率的 4 倍。 4.对调幅发射机功率放大管的要求苛刻 调幅发射波是随调制
5、信号的幅度而变化的 ,这就对放大管的反向耐压有较高的要求 ,宜采用击穿电压更高的管子 ,否则管子易被击穿 .而调频发射机是工作在等幅状态下的 ,管子不易被击穿。 5.生产成本比较 生产调频系列器件其调试过程相当复杂 ,所以需要配备综参测试仪、屏蔽室等昂贵的生产调试设备，调试设备的稳定 性直接决定产品的性能，还需要专业的技术工人。而生产调幅器件相对来说要方便许多 ,所以生产调频产品的门槛要远远高于生产调幅产品 ,因此两者的生产成本相差一倍以上。通过以上对两者的性能及成本的介绍，网友必对两者的情况有所了解，目前被广泛运用的是调幅形式的收发组件，由于其性价比较高，同时生产也较为方便，因此对一些要求不
6、是太高的场合来说，都采用了这种模式，因此本文中也重点对这种模块进行介绍。 无线发射模块 DF 数据发射模块的工作频率为 315M，采用声表谐振器 SAW 稳频，频率稳定度极高，当环境温度在 25 85 度之间变 化时，频飘仅为 3ppm/度。特别适合多发一收无线遥控及数据传输系统。声表谐振器的频率稳定度仅次于晶体，而一般的 LC 振荡器频率稳定度及一致性较差，即使采用高品质微调电容，温差变化及振动也很难保证已调好的频点不会发生偏移。 DF 发射模块未设编码集成电路，而增加了一只数据调制三极管 Q1,这种结构使得它可以方便地和其它固定编码电路、滚动码电路及单片机接口，而不必考虑编码电路的工作电压
7、和输出幅度信号值的大小。比如用 PT2262 或者 SM5262等编码集成电路配接时，直接将它们的数据输出端第 17 脚接至 DF 数据模块 的输入端即可。 DF 数据模块具有较宽的工作电压范围 3 12V，当电压变化时发射频率基本不变 ,和发射模块配套的接收模块无需任何调整就能稳定地接收。当发射电压为3V 时，空旷地传输距离约 20 50 米，发射功率较小，当电压 5V 时约 100 200米，当电压 9V 时约 300 500 米，当发射电压为 12V 时，为最佳工作电压，具有较好的发射效果。当电压大于 l2V 时功耗增大，有效发射功率不再明显提高。不同的电路参数，有不同的发射功率及发射距
8、离，要想获得较好的发射效果，必须接上天线，天线最好选用 25 厘米长的导线，远距离传 输时最好能够竖立起来，因为无线电信号传输时受很多因素的影响，所以一般实用距离只有标称距离的一半甚至更少，这点需要开发时注意。 DF 数据模块采 用 ASK 方式调制，以降低功耗，当数据信号停止时发射电流降为零，数据信号与 DF 发射模块输入端可以用电阻或者直接连接而不能用电容耦合，否则 DF 发射模块将不能正常工作。数据电平应接近 DF 数据模块的实际工作电压，以获得较高的调制效果。 DF 发射模块最好能垂直安装在主板的边缘，应离开周围器件 5mm 以上，以免受分布参数影响。 DF 模块的传输距离与调制信号
9、頻 率及幅度，发射 电压及电池容量，发射天线，接收机的灵敏度，收发环境有关。一般在开阔区最大发射距离约 800 米，在有障碍的情况下，距离会缩短，由于无线电信号传输过程中的折射和反射会形成一些死区及不稳定区域，不同的收发环境会有不同的收发距离。这一点对于使用者来说必须注意，笔者在利用这类模块进行应用时，曾出现过这样的情况，这里把他介绍给大家，希望能给在这方面应用的网友启到一定的参考：我们在为一家棋牌房设计无线呼叫系统时，选用的是 1500 米的发射模块（很多厂家都是这样标识的，实际运用时还是要根据具体的环境来试验。）这种模块我们在室外 空旷处曾试验过，在 500 米处可以正常接收，然而运用在这
10、里时，相隔5 个房间后就无法接收，实际距离大约在 30 米左右，这个环境的情况为：楼层高度为 2.6 米，所有的发射器件均安装于封闭的包箱内。为了达到可靠的呼叫功能，我们增加了两级中继器进行信号放大后才实现功能，这里所说的中继器就是我们网站上介绍的大功率无线信号转发器。以上例子说明，这种无线收发器件直线传输性能较好，而绕射性能将大大降低。 无线接收模块 超再生检波接收器 超再生检波电路实际上是一个受间歇振荡控制的高频振荡器，这个高频振荡器采用电容三点式振荡器 ，振荡频率和发射器的发射频率相一致。而间歇振荡又是在高频振荡的振荡过程中产生的，反过来又控制着高频振荡器的振荡与间歇。而间歇振荡的频率是由电路的参数决定的（一般为 百到几百千赫）。这个频率选低了，电路的抗干扰性能较好，但接收灵敏度较低，反之，频率选高，接收灵敏度较好，但抗干扰性能变差。超再生检波电路有很高的增益，在未收到控制信号时，由于受外界杂散信号的干扰和电路自身的热骚动，产生一种特有的噪声，叫超噪声，这个噪声的频率范围为 0.3 5kHz 之间，听起来像流水似的“沙沙”声。在无信号时，超噪声电平很高，经滤波 放大后输出噪声电压；当有控制信号到来时，电路谐振，超噪声被抑制，高频振荡器开始产生振荡，输出信号。高放
