對講機的工作原理

對講機的工作原理

* 對講機的工作原理如下：
　　英文注解 Walkie-talkie
　　1、發射部分： 
　　鎖相環和壓控振蕩器（VCO）產生發射的射頻載波信號，經過緩沖放大，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，然后通過天線發射出去。
　　2、接收部分：
　　接收部分為二次變頻超外差方式，從天線輸入的信號經過收發轉換電路和帶通濾波器后進行射頻放大，在經過帶通濾波器，進入一混頻，將來自射頻的放大信號與來自鎖相環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。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陶瓷濾波器濾除無用雜散信號后，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、調制信號及調制電路：
　　人的話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。
　　4、信令處理：
　　CPU產生CTCSS/DTCSS信號經過放大調整，進入壓控振蕩器進行調制。接收鑒頻后得到的低頻信號，一部分經過放大和亞音頻的帶通濾波器進行濾波整形，進入CPU，與預設值進行比較，將其結果控制音頻功放和揚聲器的輸出。即如果與預置值相同，則打開揚聲器，若不同，則關閉揚聲器。
　　* 使用對講機會不會有輻射問題？ 
　　對講機的設計符合信息產業部[2001]869號文件的相關規定，不會對人體產生傷害，且使用對講機時不是貼近人體通話，而是距離人體5到7厘米通話。
　　* 影響對講機通話距離和效果的因素有以下幾個方面：
　　1、系統參數：
　　1）發射機輸出功率越強，發射信號的覆蓋范圍越大，通信距離也越遠。但發射功率也不能過大，發射功率過大，不僅耗電，影響功放元件壽命，而且干擾性強，影響他人的通話效果，還會產生輻射污染。各國的無線電管理機構對通信設備的發射功率都有明確規定。
　　2）通信機的接收靈敏度越高，通信距離就越遠。
　　3）天線的增益，在天線與機器匹配時，通常情況，天線高度增加，接收或發射能力增強。手持對講機所用天線一般為螺旋天線，其帶寬和增益比其他種類的天線要小，更容易受人體影響。
　　2、環境因素：
　　環境因素主要有路徑、樹木的密度、環境的電磁干擾、建筑物、天氣情況和地形差別等。這些因素和其他一些參數直接影響信號的場強和覆蓋范圍。
　　3、其它影響因素：
　　1）電池電量不足，當電池電量不足時，通話質量會變差。嚴重時，會有噪音出現，影響正常通話。
　　2）天線匹配，天線的頻段和機器頻段不一致，天線阻抗不匹配，都會嚴重影響通話距離。對于使用者來說，在換用天線時要注意將天線擰緊，另外不能隨便使用非廠家提供的天線，也不能使用不符合機器頻點的天線。
　　對講機主機包括哪些主要部件？
　　1、外殼：
　　專業機一般采用性能非常好的塑膠材料PC+ABS，外觀光澤性好，不易老化、磨損，產品堅固耐用；商業機常選用工程塑膠ABS，在外觀、強度、耐磨損、老化等方面均能很好的滿足要求；按鍵采用硅膠，耐磨損，不易老化，手感好；鋁殼采用輕質材料鋁合金ADC12，易成型及后續處理等。
　　2、主機：
　　一般包括面殼、PTT按鍵、耳機和電源插孔塞、PCB組件、LCD部分、音量/開關鈕、編碼旋鈕、指示燈、MIC等。PTT按鍵起發射開關的作用，一般在側面。指示燈指示工作狀態，一般在頂部。對講機的頂部還有音量/開關鈕和編碼旋鈕（選擇頻道）。LCD部分直觀顯示對講機的工作狀態。PCB組件是對講機的核心部分，重要的器件都在PCB上，非專業人士不許拆卸。大多數對講機因技術性能和抗摔特性要求，還有專門的屏蔽罩、鋁殼（固定PCB）等。專業機還有防水要求，結構更復雜。 
　　3、電池：
　　電池分Ni-Cd、Ni-MH電池和Li-ion電池，容量有600mAh、800 mAh、1100 mAh、1500 mAh不等。鋰電池成本較昂貴，尚處在開發階段。Ni-Cd和Ni-MH電池使用較普遍，一般大容量電池推薦用Ni-MH電池。電池面、底殼采用超聲波焊接，牢固可靠。
　　4、皮帶夾：
　　作用是把對講機固定在皮帶上，為了客戶的使用方便，皮帶夾可拆卸。
　　5、天線：
　　分為天線外套和天線芯兩部分。天線外套用高性能的TPU材料，抗彎折和耐老化性能佳；天線芯一般采用螺紋結構與主機相連，拆卸方便。
　　6、座充：
　　與火牛共用對電池或整機進行充電。結構一般有DC插座、充電彈片、指示燈、按鍵等。DC插座與火牛相連，彈片與電池極片相連，指示燈指示充電狀態，按鍵是起放電作用。座充一般可對電池和整機充電。
　　7、此外，對講機還有皮套、耳機等附屬產品
　　* 購買對講機需要辦理哪些手續？ 
　　使用無線對講機需占用頻率資源，所以必須向當地無線電管理委員會申請，待無委批準后方可購買使用，需要辦理的具體手續如下：
　　1、向無委或指定經銷商領取"設置無線電臺申報表"；
　　2、填寫表格，使用地區、購買數量、用途必須填寫清楚并加蓋單位公章；
　　3、持申報表向區保密局（一般在區政府機關內）備案申報，區保密局核準，在申請表上簽署意見并將表格退還申請人； 
　　* 使用對講機為什么有頻率限制？ 
　　為保證絕大多數用戶通話不受干擾以及合理地利用頻率資源，國家無線臺管理委員會對頻率的使用進行了劃分，規定不同的行業使用相應的頻率范圍。用戶在購買對講機的時候，要向當地的無線電管理委員會申請頻點。
　　* 什么是公眾對講機？ 
　　公眾對講機是指：發射功率不大于0.5W，工作于指定頻率的無線對講機，其無線電發射頻率、功率等射頻技術指標須符合下列要求：
　　* 大眾消費者能夠買對講機嗎？
　　常規對講機的通話距離一般為3~5公里，但在有高大建筑物或高山阻擋的情況下，通話距離會相對短些。當有網絡支持時，對講機的通話范圍可達幾十公里。
　　* 在手機非常普及的今天，人們為什么還會選擇使用對講機？
　　這是因為對講機與手機相比有許多獨特的地方：
　　1、講機不受網絡限制，在網絡未覆蓋到的地方，對講機可以讓使用者輕松溝通；
　　2、講機提供一對一，一對多的通話方式，一按就說，操作簡單，令溝通更自由，尤其是緊急調度和集體協作工作的情況下，這些特點是非常重要的； 
　　3、通話成本低。
　　* 對講機主要應用在哪些領域？ 
　　對講機主要應用在公安、民航、運輸、水利、鐵路、制造、建筑、服務等行業，用于團體成員間的聯絡和指揮調度，以提高溝通效率和提高處理突發事件的快速反應能力。隨著對講機進入民用市場，人們外出旅游、購物也開始越來越多地使用對講機。
　　* 對講機使用安全注意事項 
　　1、 在帶有安全氣囊的汽車上，不要將對講機放在氣囊展開時可能涉及的范圍內。 如果對講機處于氣囊展開時可能涉及的區域范圍，一旦氣囊迅速展開，對講機可能會隨著極大的沖擊力傷及車內的人員。
　　2、 在潛在爆炸的大氣環境或場合下，除非對講機是通過特殊認證的，否則須關閉對講機。在潛在爆炸大氣環境中，電火花會導致爆炸或火災。
　　3、 不要在潛在爆炸的大氣環境下更換電池或對電池充電。安裝和拆卸電池時可能會引起接觸電火花并導致爆炸。 
　　4、 在*近爆破區和雷管所在區域前，須先關閉對講機，以免引起可能的爆炸。
　　* 對講機操作注意事項 
　　1、當對講機正在發射時，保持對講機處于垂直位置，并保持話筒與嘴部2.5-5厘米的距離。發射時，對講機距離頭部或身體至少2.5厘米。如果將手持對講機攜帶在身體上，發射時，天線距離人體至少2.5厘米。
　　2、使用過程中不要進行多次開機關機的動作，同時把音量調整到適合您聽覺的音量。
　　* 電池使用注意事項 
　　1、 用原配或認可的電池。
　　2、如果金屬導體如珠寶首飾、鑰匙或珠練觸及電池的裸露電極，所有電池都可能引起破壞或人身傷害。請小心對待已經充好電的電池，尤其是當將它裝入口袋、皮夾或其他有金屬的容器時，需特別注意。
　　3、充電應在5~40度的環境中進行。如果超過此溫度范圍，電池壽命受到影響，同時有可能充不滿額定容量。
　　* 天線使用注意事項 
　　1、只能使用原配或認可的天線。未經認可的天線，經改裝或增添了附件的天線可能會損壞對講機或違反信息產業部無線電管理局的規定。
　　2、在使用時，不要用手去拿天線。
　　3、對講機天線不能擰下，否則在發射時容易把功率管燒壞。
　　4、不要使用損壞的天線。在發射時，如果損壞的天線接觸皮膚，可能引起請輕微的灼傷 
　　電池使用注意事項
　　1、 用公司原配或認可的電池。2、如果金屬導體如珠寶首飾、鑰匙或珠練觸及電池的裸露電極，所有電池都可能引起破壞或人身傷害。請小心對待已經充好電的電池，尤其是當將它裝入口袋、皮夾或其他有金屬的容器時，需特別注意。3、充電應在5~40度的環境中進行。如果超過此溫度范圍，電池壽命受到影響，同時有可能充不滿額定容量。
　　電磁干擾/電磁兼容
　　為避免電磁干擾和/或電磁兼容引起的問題，在貼有"關閉對講機"標識的場合應關閉對講機。例如醫院或其他使用保健醫療設備的場合。在搭乘飛機時，也應根據要求關閉對講機。
　　對講機操作注意事項
　　1、當對講機正在發射時，保持對講機處于垂直位置，并保持話筒與嘴部2.5-5厘米的距離。發射時，對講機距離頭部或身體至少2.5厘米。如果將手持對講機攜帶在身體上，發射時，天線距離人體至少2.5厘米。
　　2、使用過程中不要進行多次開機關機的動作，同時把音量調整到適合您聽覺的音量。
　　對講機使用安全注意事項
　　1、 在帶有安全氣囊的汽車上，不要將對講機放在氣囊展開時可能涉及的范圍內。 如果對講機處于氣囊展開時可能涉及的區域范圍，一旦氣囊迅速展開，對講機可能會隨著極大的沖擊力傷及車內的人員。
　　2、 在潛在爆炸的大氣環境或場合下，除非對講機是通過特殊認證的，否則須關閉對講機。在潛在爆炸大氣環境中，電火花會導致爆炸或火災。
　　3、 不要在潛在爆炸的大氣環境下更換電池或對電池充電。安裝和拆卸電池時可能會引起接觸電火花并導致爆炸。 
　　4、 在靠近爆破區和雷管所在區域前，須先關閉對講機，以免引起可能的爆炸。
　　對講機常規維護
　　1、對講機長期使用后，按健、控制旋鈕和機殼很容易變臟，請從對講機上取下控制旋鈕，并用中性洗劑（不要使用強腐蝕性化學藥劑）和濕布清潔機殼。使用諸如除污劑、酒精、噴霧劑或石油制劑等化學藥品都可能造成對講機表面和外殼的損壞。
　　2、輕拿輕放對講機，切勿手提天線移動對講機。
　　3、不適用附件時，請蓋上防塵蓋（若有裝備）。
　　數字集群介紹
　　數字集群移動通信系統是20世紀90年代初、中期發展起來的新一代的高級專業無線電指揮調度系統。在模擬集群移動通信系統的基礎上，數字集群移動通信系統綜合采用了現代最先進的數字技術和通信技術，因而具有技術先進、頻譜利用率高、數據傳輸速率高等特點，是集指揮調度、電話互聯、數據傳輸和短消息通信等優點于一體的新一代集群通信技術。數字集群通信系統是專用的指揮調度系統，系統信道采用動態分配方式，工作方式多為單工和半雙工模式，網絡覆蓋采用大區小區覆蓋，業務集中為無線對無線的短時間通話，業務用戶具有優先級和特殊功能，適用于集團用戶和特殊用戶群體，屬于專網通信系統。
　　TETRA技術介紹
　　TETRA數字集群移動通信系統是一種基于數字時分多址（TDMA）技術的無線集群移動通信系統。該系統是ETSI（歐洲通信標準協會）聯合使用部門、制造商、檢測部門乃至政府部門，為了滿足歐洲各國的專業部門對移動通信的需要設計、制訂統一標準的開放性系統。
　　TETRA關鍵技術
　　時分多址技術多信道共用的信道控制技術信道指配模式技術信道控制方式技術信令技術通信保密技術VPN技術
　　TETRA業務功能
　　無線接口特性業務信道忙時，信令信道可作為業務信到使用基站故障弱化功能虛擬專網鑒權空中接口加密端到端加密直通工作方式快速呼叫建立
　　TETRA業務類型
　　基本業務用戶終端業務（單呼、組呼、電話互連業務）承載業務（電路方式數據業務、短數據業務、分組數據業務）基本補充業務呼叫種類選擇（單呼、組呼、群呼、全呼）區域選擇優先呼叫預占優先呼叫遲后進入動態重組自動重發限時通話超出服務區指示呼叫顯示主叫/被叫顯示限制呼叫提示呼叫方識別顯示無條件呼叫轉移遇忙呼叫轉移用戶不可及時應答轉移無應答轉移縮位尋址撥號至忙用戶的呼叫完成至無應答用戶的呼叫完成呼叫限制可選補充業務調度臺核查呼叫監聽偵聽控制轉移計費 
　　用調制信號的某一種或某幾種參數控制載波的參數的改變，按照控制參數的不同，調制又可分為調幅、調頻和調相。
　　音頻
　　Audio,指人說話的聲音頻率，通常指300Hz-3400Hz的頻帶。
　　載波
　　話音、數字信號、信令等有用信號的載體，易于傳輸的高頻電磁波。 調制用調制信號的某一種或某幾種參數控制載波的參數的改變，按照　控制參數的不同，調制又可分為調幅、調頻和調相。
　　信道和信道間隔
　　信道指發射接收時占用的頻率值。相鄰信道之間的頻率差值稱為信道間隔。規定的信道間隔有25KHz(寬帶)、20KHz、12.5KHz(窄帶)等。
　　DTMF（Dual Tone Multi Frequency），雙音多頻，由高頻群和低頻群組成，高低頻群各包含4個頻率。一個高頻信號和一個低頻信號疊加組成一個組合信號，代表一個數字。DTMF信令有16個編碼。利用DTMF信令可選擇呼叫相應的對講機。
　　專業對講機與業余對講機的區別：
　　針對不同的用戶和不同的行業，無線電對講機一般可以分為專業無線電對講機和業余無線電對講機。在不同的場合，這兩種對講機發揮著各自的功用

深入學習對講機原理

專營對講機電路以來，對相關電路的一些總結：希望對愛好的朋友們有點幫助 

   01、中頻接收部分的原理？一中頻？二中頻是多少？

       采用二次變頻超外差方式,第一中頻49.95MHZ,第二中頻450KHZ。 

   02、RF接收的MPF調諧原理是什么？怎樣調諧？作用？ 

   03、APC電路的原理是什么怎樣實現？發生時的高低功率如何實現？

       自動功率控制（APC）電路，通過檢測末級放大器場效應管Q519的漏極電流來穩定發射的輸出功率。電壓比較電路U513用設定的參考電壓來比較從末級電流所獲得的電壓。自動功率控制電壓與U513輸出的自動檢測電壓和參考電壓之間的差值成正比。此輸出電壓控制場效應管功率放大器，保持發射部分輸出功率為常數。發射部分輸出功率可以通過微處理器控制APC電壓進行調節。  

   04、IF的寬窄帶怎樣實現？為什么要實現寬窄帶？

       通過聲表面波濾波器實現，為了適應不同信道間隔需求。包括25k,20k,12.5k. 

   05、TA31136起什么作用？它的輸入信號是什么？它能輸出幾種信號？都有什么作用？輸出和輸入有什么關系？

       是第二中頻檢測器，將從第一中頻輸出的49.95MHZ的信號轉換成50.4MHZ的音頻信號輸出；輸入的是第二中頻信號；輸出信號有：反相放大輸出、解調的AF信號輸出、中頻放大信號輸出、  

   06、靜噪檢測電路怎樣實現？MCU如何進行檢測此信號？與信噪比有怎樣的對應關系？

       靜噪電路：當信號太微弱而只能收到雜聲時斷掉無線接收器的電子電路。當對講機對接收信號進行中頻解調后，亞音頻信號經過濾波、整形，輸入到MCU中，與本機設定的CTCSS頻率進行比較，然后產生一個電平控制AF MUTE和SP MUTE，從而決定是否開啟靜音。 MCU檢測此信號：從中頻處理電TA31136輸出的音頻信號的一部分再次進入調頻集成電路，通過濾波器和放大器對其噪聲分量進行整流，產生一個和噪聲分量相對應的直流電壓。送到MCU的模擬端口進行檢測。輸入的直流電壓和一個預先設置的電壓值比較大小，根據比較結果控制開放或關閉揚聲器的輸出。與信噪比的關系： 

   07、RSSI檢測電路怎樣實現？MCU如何進行檢測此信號？RSSI與接收電平有怎樣的對應關系？            TA31136的RSSI端根據輸入信號電平為中頻放大器輸出直流電平。 

   08、預加重和去加重電路是如何組成？起什么作用？有怎樣的技術指標？  

       組成：主要由AK2346中的預加重和去加重電路實現，外圍電路也可以實現預加重和去加重功能，預加重由高通濾波器實現，去加重由低通濾波器實現。作用：音質主要取決于預加重和去加重電路技術指標： 

   09、壓、擴電路是如何組成？起什么作用？有怎樣的技術指標？

       組成：由AK2346中的壓縮擴展電路組成作用：語音處理電路"語音壓擴電路和低水平擴張電路的應用"，這對于保真語音有很好的效果。 

  技術指標： 

   10、二音、五音、亞音頻、亞音數碼、雙音多頻這幾種信令怎樣組成？有什么作用？在TC900中是怎樣產生和解碼的？又是怎樣被調制的？

      答：兩音信令，由兩個音頻信號組成，A Tone + B Tone。 先發A Tone一段時間，然后間隔一段時間，再發B Tone。利用2-TONE信令可選擇呼叫相應的對講機；  

      5 音信令，作用與兩音信令相同，區別在于由五種頻率組成；

      CTCSS (Continuous Tone Controlled Squelch System) , 連續語音控制靜噪系統，俗稱亞音頻，是一種將低于音頻頻率的頻率（67Hz-250.3Hz）附加在音頻信號中一起傳輸的技術。因其頻率范圍在標準音頻以下，故稱為亞音頻。當對講機對接收信號進行中頻解調后，亞音頻信號經過濾波、整形，輸入到CPU中，與本機設定的CTCSS頻率進行比較，從而決定是否開啟靜音；

      CDCSS (Continuous Digital Controlled Squelch System)，連續數字控制靜噪系統，其作用與CTCSS相同，區別在于它是以數字編碼方式來作為靜音是否開啟的條件；

      使用CTCSS/CDCSS功能可以避免接收不相干的呼叫。 DTMF（Dual Tone Multi Frequency），雙音多頻，由高頻群和低頻群組成，高低頻群各包含4個頻率。一個高頻信號和一個低頻信號疊加組成一個組合信號，代表一個數字。DTMF信令有16個編碼。利用兩音/DTMF信令可選擇呼叫相應的對講機。

   11、打開PA能否會產生沖擊？如何減少該沖擊？ 

   12、AK2346都有什么功能？是如何對MSK信令編解碼的？MSK解碼的最佳的輸入電平是多少？如何調整該輸入電平？輸入信號的信噪比對誤碼率有什么影響？     

     AK2346功能有：音頻處理；收發放大；擾頻；預加重和去加重；MSK的編解碼； 限幅的作用；音頻壓、擴等。外邊的模擬正弦信號過來后，通過設置AK2346的control register,1control register 2和volume Register2進行編解碼，在解碼和編碼結束時AK2346會產生一個中斷信號通知MCU進行存儲數據，然后由MCU通過交織和反轉等算法進行運算。最小頻移鍵控追求信號相位路徑的連續性，是二進制連續相位FSK（CPFSK）的一種。這種調制方式能以最小的調制指數h=0.5獲得正交的調制信號。  

   13、R5VC387芯片的工作原理是什么？如何解決它和AT24C256的SDL、SCL的數據沖突問題？RTC-INT與MCU是什么關系？CHARGE如何給時鐘電池充電？

   由于共享ｃｐｕ的Ｉ２Ｃ總線，所以會產生一些資源的上沖突問題，是由ＯＳ系統的互斥信號管理來解決，另外由ｃｐｕ分時操作來解決，就是在發R5VC387它的時候，mcu發送它的啟動地址不允許AT24C256他在這個時間內操作數據線。