一種抗干擾的中低頻雙頻傳輸系統接收電路設計

鐘曉玲，于 真，張揚敏

ZHONG Xiao-ling, YU Zhen, ZHANG Yang-min

（成都理工大學 信息工程學院，成都 610059）

一種抗干擾的中低頻雙頻傳輸系統接收電路設計

A design of receiver circuit of an anti-jamming dual-band transmission system in medium or low frequency

鐘曉玲，于 真，張揚敏

ZHONG Xiao-ling, YU Zhen, ZHANG Yang-min

（成都理工大學 信息工程學院，成都 610059）

本文針對山地、丘陵地區、城市建筑物等復雜環境設計研究了一種中低頻雙頻數據傳輸系統。利用中低頻電磁波的長波特點，可保證在有障條件下實現數據傳輸。系統采用雙頻點工作，通信可靠性高，抗干擾能力強。接收電路中的本振電源控制電路，設計簡單、可靠。本文主要設計以MC3363為核心的接收電路。各部分電路通過仿真，得到了預期成果。

中低頻；雙頻；接收電路；MC3363

0 引言

隨著城市建設和城鄉一體化的不斷加快,高層建筑數量日益增長, 現有的通訊手段無法滿足在某些山地、城市等有障環境下的通信。為滿足有障環境的通訊需求，設計一種適用于復雜地理環境下的遠程無線數據傳輸系統顯得十分重要。該系統可用于民用保障通訊、軍事有障遙控指揮系統以及礦山爆破等領域。

1 接收電路總體設計方案

圖1 系統收發工作時序圖

接收電路的系統模型如圖2所示。天線接收來自發端的 和 信號經選頻、放大和濾波后，送入單片窄帶VHF調頻接收電路MC3363. .MC3363片內包含一個高放晶體管，振蕩電路、混頻電路、限幅放大器、積分鑒頻器、場強指示驅動及載頻檢波電路等，并包含了從天線輸入到音頻輸出的二次變頻所有的全部電路，雙頻信號進入接收系統后，通過本振1或本振2進行第一級混頻產生 的第一中頻信號，再經過MC3363片內第二級混頻產生 的第二中頻信號，中頻信號經放大后再鑒頻解調為低頻信號，低頻信號經濾波放大和整形得到數據信號送入下級處理電路。

2 電路設計

電路采用分立元件和集成芯片相結合的設計方案，完成了無線接收功能并滿足各項性能指標。下面將對接收電路的設計分單元進行分述。

2.1 無源選頻網絡

圖2 接收電路系統框圖

調制信號經天線接收進入無源選頻網絡，接收天線采用同軸偶極子天線，電壓增益不小于6dB ，輸入阻抗75Ω。無源選頻網絡電路由兩個LC選頻回路級聯構成，實現1.6MHz～1.8MHz的200kHz 寬通頻帶，對選頻網絡電路仿真獲得了較平滑的矩形特性曲線，匹配網絡完成了前級功放管所要求的阻抗匹配，同時具有滿足工作頻率要求的通頻帶。無源選頻網絡電路如圖3 (a)所示，無源選頻網絡幅頻特性仿真結果如圖3(b)所示。

圖3 無源選頻網絡

2.2 選頻放大電路

信號經過選頻網絡濾波后，輸出信號送放大電路。由于單級放大的倍數有限，采用兩級放大電路級聯。兩級放大電路的總增益約為100。

第一級放大電路采用FET器件，第二級選頻放大電路采用共射―共基放大電路，既保持共射放大電路電力壓放大能力較強的優點，又獲得共基放大電路較好的頻率特性。電路如圖4(a)所示。共基放大電路的射級負載分別是1.8MHz和1.6MHz的LC選頻網絡，能有效放大濾波特定頻點信號。電路的增益頻率特性仿真實驗結果如圖4(b)所示。

2.3 本振控制電路

本振控制電路主要啟動和停止第一級混頻中的兩個本振電路。電路由RC延時振蕩電路、D觸發器、和兩個本振電路（本振1、本振2）組成。為滿足第一中頻10.7MHz 的要求，對應于發端f'1= 1.6MHz和f'2= 1.8MHz的載波頻率，本振1的振蕩頻率為f'1= 12.3MHz ，本振2的振蕩頻率為f'2= 12.5MHz 。控制電路由RC延時振蕩電路向D觸發器提供時鐘信號，使觸發器端輸出周期為24s的方波，一個周期中高電平脈沖的寬度不小于12s。端和端分別做本振1及本振2電路的電源。當端輸出高電平時，端輸出低電平，本振1工 作，本振2停止；當端變為低電平，端輸出高電平時，本振1停止，本振2工作。這樣設計可保障無論發端發送載波頻率為f1或f1的已調信號（每個頻率連續發送6s），收端一次12s的連續工作時間內，至少可以完整接收其中一個頻率的已調信號。從而大大提高了系統的抗干擾能力以及安全性，實現了200kHz間隔的雙頻點接收。本振電路及其工作時序如圖5所示。

圖4 選頻放大電路

圖5 本振控制電路框圖

2.4 MC3363 解調電路

由選頻放大電路輸出的已放大的信號和本振電路輸出的本振信號進入MC3363完成解調。MC3363是美國MOTOROLA公司生產的單片窄帶VHF調頻接收電路。混頻及鑒頻電路如圖6所示。 對來自發端的載波頻率為f1= 1.6MHz或f2=1.8MHz的FSK調制載波信號，收端采用兩級混頻放大后再鑒頻的解調方法。本振頻率分別為 f'1=12.3MHz,f'2= 12.5MHz ，它們與f1和f2的信號分別進行第一級混頻后都輸出10.245MHz的第一中頻信號，經陶瓷濾波后再與455MHz晶體產生的本振信號進行第二級混頻，輸出 的第二中頻信號。經片內鑒頻解調、放大后輸出解調信號，經放大整形得到的數字信號送入下級電路處理，從而完成了中低頻信號的雙頻接收工作。

圖6 MC3363解調電路

3 結論

本文創新點是，采用了大跨度的單點跳頻的抗干擾措施，實現了中低頻雙頻傳輸系統中接收電路的設計，解決了在山地、丘陵、城市等復雜地區高可靠性的數據傳輸與接收問題。設計中采用了雙頻點工作，提高了通信的可靠性。接收電路中的本振控制電路，設計新穎，簡單，可靠。該接收電路的設計完成了預期的功能, 可以作為一種新的設計方法應用于通信接收機中。

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1009-0134(2010)10(上)-0213-03

10.3969/j.issn.1009-0134.2010.10(上).66

2010-03-25

鐘曉玲（1976 - ），女，四川瀘州人，講師，研究生，研究方向為電子信息技術。