专利名称：一种双射频数据发送接收设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种采用双射频方式实现数据稳定发送接收的设备。
在本实用新型提出以前，为了实现远距离传送数据信号，通常使用的发送接收设备是在发送端将数据信号调制在一个射频信号上。该射频信号作为载频被调制后通过高频电缆发送(或以无线方式发送)。在接收端将接收到的载频信号放大并与本机振荡器信号混频，选取它们的差频作为中频信号，经中频放大后解调得到需要的数据信号。然而，这种方式在接收端不仅需要本机振荡器，而且要求其振荡频率与接收频率之间有一个准确的频差，才能得到准确的中频频率信号.通常选取的中频频率较低，当发送频率较高时，要求接收端本机振荡频率也相应较高，对本机振荡器的频率准确度和稳定性要求严格。尤其在中频放大器为窄带时，本振频率的漂移会使差频偏离中频通带而无法正常接收。当频率在100MHz以上时，即使采用晶体振荡器作为本振，其频率准确度和稳定性指标也难以满足要求。在广播性质的发送接收系统中，大量接收设备均难以满足上述要求，且导致成本增加、可靠性下降。
本实用新型的目的在于提出一种采用双射频方式实现数据发送接收的设备，根据双射频频率之差，得到稳定、准确的中频频率信号，再解调出数据信号，实现数据可靠传输。
本实用新型的目的可以通过以下技术措施来实现。
这种双射频数据发送接收设备，它包括由发送和接收设备组成。
本实用新型的工作原理是由发送端发送已调制载频信号的同时，也向接收端提供代替本机振荡频率信号。接收端同时接收两个射频信号并用它们混频得到准确的中频频率信号。
在发送设备中，由数据信号调制电路(1)同射频信号振荡器(2)相连，射频信号振荡器(2)的输出端及另一射频信号振荡器(3)的输出端同射频信号混合器(4)相连，射频信号振荡器(2)与另一射频信号振荡器(3)之间连接有锁相环电路(5)，射频信号混合器(4)输出混合后的射频信号。
在接收设备中，发送设备传输来的射频信号通过带通滤波器(6)分别同两个选频滤波电路(7)、(8)相连，选频滤波电路(7)、(8)的输出端分别同混频电路(9)相连，混频电路(9)输出中频信号同中频放大电路(10)相连，中频放大电路(10)的输出端同解调电路(11)相连，解调电路(11)输出数据信号。
上述的数据信号调制电路(1)和射频信号振荡器电路(2)中，数据信号通过W1、R2、R4同变容二极管D7的负极相连，D7的负极同电容C13的一端相连，C13的另一端通过电容C21同三极管BG1的基极相连，电容C21的一端同三极管BG1的发射极相连，C21的另一端串联电阻R22同三极管BG2的基极相连，BG2的发射极串联电容C30、电感L4、分支器B1同分配器B3相连。
上述的射频信号振荡器(3)由三极管BG3及与之相连接的阻容元件构成，BG3发射极通过电容C57、电阻R48同三极管BG4基极相连，BG4的发射极串联电容C60、电感L8后同分支器B2相连，B2的输出端同分配器B3的一端相连，分配器B3将射频信号振荡器(2)、(3)产生的射频信号混合，构成射频信号混合器(4)。
上述的锁相环电路(5)由两部分组成，它们分别同射频信号振荡器(2)、(3)相连，与射频信号振荡器(2)相连的电路中，集成电路IC3的7、8脚输出控制电压同集成电路IC5的一放大器A1的两输入端相连，A1的输出端同放大器A2的正输入端相连，A2的输出端串联电感L3、电阻R16后同变容二极管D8的负极相连，IC3的1脚串联电容C5后同集成电路IC7的8脚相连，IC3的9脚同IC7的2脚相连，IC7的5脚串联电容C34同分支器B1的一端相连；与射频信号振荡器(3)相连的电路中，集成电路IC4的7、8脚输出控制电压同集成电路IC6的一放大器A3的两输入端相连，A3的输出端同放大器A4的正输入端相连，A4的输出端串联电感L7、电阻R47后同变容二极管D10的负极相连，IC4的1脚同集成电路IC8的8脚相连，IC3的9脚同IC8的2脚相连，IC8的5脚同分支器B2的一端相连；集成电路IC3的26脚同IC4的27脚相连。
上述的接收设备中的带通滤波器BP和选频滤波电路(7)、(8)是将发送设备传输来的射频信号通过电容C64同带通滤波器BP(6)的输入端相连，BP的输出端串联电容C65后同三极管BG5的基极相连，BG5的集电极上连接的电容C68、电感L10构成选频滤波电路(7)，BG5的集电极串联电容C69、电感L11、电容C72后同三极管BG6的基极相连，BG6的集电极上连接的电容C78、电感L13构成选频滤波电路(8)，BG6的集电极串联电容C79中频滤波组器LT1、电容C80同中频放大电路(10)的集成电路IC10的16脚相连，集成电路IC10解调出数据信号，通过IC10的11脚输出数据信号到集成电路IC9的13脚，通过该集成电路整形，从IC9的8脚输出数据信号。
在发送设备中，含有两个压控射频振荡器(VCO)、一个基准晶体振荡器、锁相环电路(PLL)、调制电路、放大器、混合器电路。两个压控射频振荡器的频率分别为f0和f1，f0和f1都通过锁相环电路被基准晶体振荡器频率严格锁定。f0和f1的频率差为接收端选定的中频频率。需要传送的数据信号输入到调制电路并与频率为f0的压控振荡器相连，数据信号对f0进行调制，已调制的射频信号f0和不加调制的射频信号f1经放大器和混合器输出双频率RF信号，该信号便可通过高频电缆发送。
接收设备内安装有带通滤波器、放大器、选频滤波器、混频器、中频放大器、解调器组成。接收到的双频率信号经带通滤波器滤除其它干扰频率，将通带内的f0和f1连接到放大器放大后，信号经选频滤波器分别选出f0和f1送往混频器，输出的中频信号经过中频放大器和解调器得到需要的数据信号。
发射和接收设备中均有电源电路以供给它们工作的电压。
在实际使用中，所述的f0频率的选择根据需要的发送载波确定，f1频率的选择则根据已选定的f0频率和接收端选择的中频频率确定，使f0和f1的频率差等于中频频率。当接收端采用二次变频接收方式时，应当使f0和f1的频率差等于第二中频频率，第一中频信号的获得是由第一本机振荡器频率与f0和f1混频后由带通滤波器选出，也就是将f0和f1变频为第一中频，经第一中频放大器放大后再分别选出f0和f1，由f0和f1混频得到第二中频，再经过第二中频放大器放大后解调得到数据信号。
本实用新型同现有技术相比具有如下优点1.发送端产生的两个信号频率锁定在同一基准晶体频率上，当频率随温度变化时，两者频率之差固定不变，保证了接收端中频频率的稳定性，使发送接收系统的可靠性得到提高。
2.接收端在采用一次变频方式时不需本机振荡器；在采用二次变频方式时省去了第二本机振荡器，而且只要满足接收到的双射频信号经第一次变频后都落在第一中频通带内即可，显然对第一本机振荡频率准确度要求大大降低，成本相应减少。在广播性质的发送接收系统中，针对只有一个发送设备而有大量接收设备的情况下，成本优势更为明显。
3.接收设备得到的最终中频频率完全一致，便于无调试规模化生产。
4.发送接收的频率范围宽，频率越高更体现其优点。应用在微波通讯、卫星通讯中可以消除多次变频带来的频率误差影响。
本实用新型的
。
图1.本实用新型的电路方框图。
图2.本实用新型发送部分的电路原理图。
图3.本实用新型接收部分的电路原理图。
本实用新型的实施例。
参见说明书附图1、图2、图3。
这种双射频数据发送接收设备，它包括由发送和接收设备组成，在发送设备中，由数据信号调制电路(1)同射频信号振荡器(2)相连，射频信号振荡器(2)的输出端及另一射频信号振荡器(3)的输出端同射频信号混合器(4)相连，射频信号振荡器(2)与另一射频信号振荡器(3)之间连接有锁相环电路(5)，射频信号混合器(4)输出混合后的射频信号；在接收设备中，发送设备传输来的射频信号通过带通滤波器(6)分别同两个选频滤波电路(7)、(8)相连，选频滤波电路(7)、(8)的输出端分别同混频电路(9)相连，混频电路(9)输出中频信号同中频放大电路(10)相连，中频放大电路(10)的输出端同解调电路(11)相连，解调电路(11)输出数据信号。
上述的数据信号调制电路(1)和射频信号振荡器电路(2)中，数据信号通过W1、R2、R4同变容二极管D7的负极相连，D7的负极同电容C13的一端相连，C13的另一端通过电容C21同三极管BG1的基极相连，电容C21的一端同三极管BG1的发射极相连，C21的另一端串联电阻R22同三极管BG2的基极相连，BG2的发射极串联电容C30、电感L4、分支器B1同分配器B3相连，分配器B3构成射频信号混合器(4)。
上述的射频信号振荡器(3)由三极管BG3及与之相连接的阻容元件构成，BG3发射极通过电容C57、电阻R48同三极管BG4基极相连，BG4的发射极串联电容C60、电感L8后同分支器B2相连，B2的输出端同分配器B3的一端相连，分配器B3将射频信号振荡器(2)、(3)产生的射频信号混合，构成射频信号混合器(4)。
上述的锁相环电路(5)包括由两部分组成，它们分别同射频信号振荡器(2)、(3)相连，与射频信号振荡器(2)相连的电路中，集成电路IC3的7、8脚输出控制电压同集成电路IC5的一放大器A1的两输入端相连，A1的输出端同放大器A2的正输入端相连，A2的输出端串联电感L3、电阻R16后同变容二极管D8的负极相连，IC3的1脚串联电容C5后同集成电路IC7的8脚相连，IC3的9脚同IC7的2脚相连，IC7的5脚串联电容C34同分支器B1的一端相连；与射频信号振荡器(3)相连的电路中，集成电路IC4的7、8脚输出控制电压同集成电路IC6的一放大器A3的两输入端相连，A3的输出端同放大器A4的正输入端相连，A4的输出端串联电感L7、电阻R47后同变容二极管D10的负极相连，IC4的1脚同集成电路IC8的8脚相连，IC3的9脚同IC8的2脚相连，IC8的5脚同分支器B2的一端相连；集成电路IC3的26脚同IC4的27脚相连。
上述的接收设备中的带通滤波器BP和选频滤波电路(7)、(8)是将发送设备传输来的射频信号通过电容C64同带通滤波器BP(6)的输入端相连，BP的输出端串联电容C65后同三极管BG5的基极相连，BG5的集电极上连接的电容C68、电感L10构成选频滤波电路(7)，BG5的集电极串联电容C69、电感L11、电容C72后同三极管BG6的基极相连，BG6的集电极上连接的电容C78、电感L13构成选频滤波电路(8)，BG6的集电极串联电容C79中频滤波组器LT1、电容C80同中频放大电路(10)的集成电路IC10的16脚相连，集成电路IC10解调出数据信号，通过IC10的11脚输出数据信号到集成电路IC9的13脚，通过该集成电路整形，从IC9的8脚输出数据信号。
本实用新型中的一个射频信号f0的频率为109.7MHz，另一射频信号f1的频率为109.245MHz，基准晶体振荡频率为5.12MHz，接收设备获得的中频频率为455KHz。
发送设备由BG1和变容二极管D7以及基极、发射极外围电路组成频率f0为109.7MHz的压控振荡器(VCO)，并由BG2作功率放大低阻抗输出，经B1分支器送往B3分配器和f1混合输出。IC3还和IC5、IC7和它们的外围元件组成PLL锁相环路电路将f0的频率锁定。IC3还和连接在26脚、27脚的石英晶体组成5.12MHz的基准频率振荡信号。该基准振荡信号同时送往IC4的27脚作为f1的基准频率。数据调制信号由W1中心脚输入对f0进行调制，调整W1可改变调制程度，调整W2可改变中心频率。f1频率信号的产生和f0的组成电路基本相同，分别由BG3和变客二极管以及它们的基极、发射极外围电路组成频率f1为109.245MHz的压控振荡器(VCO)，并由BG4作功率放大低阻抗输出，经B2分支器送往B3分配器和f0混合输出。IC4、IC6、IC8和它们的外围元件组成PLL锁相环电路将f1频率锁定，f1在本实施例中不加调制，仅留有备用调制信号输入端。f0和f1信号经B3混合后即以双频率RF信号发送输出。电源电路将220伏特交流电压降压、整流、稳压后获得发送设备所需的直流电压。
接收设备输入的双射频信号经带通滤波器BP将信号f0和f1同时选出，经BG5高频放大由集电极输出，经选频滤波将f0和f1选出送往BG6混频得f0和f1的差频455KHz中频信号，经过455陶瓷滤波器送往IC10中频放大并解调出数据信号，经IC9整形输出数据信号。
本实施例中，集成电路IC3＝IC4＝MC145152 IC5＝IC6＝TL082IC7＝IC8＝MC12022 IC9＝CD4069 IC10＝MC3361，上述集成电路可以用功能类似的其它集成电路替换。三极管BG1-BG6＝2N3355，变容二极管D7D10＝TV61。电路中的电阻、电容、电感、二极管、分配器、分支器等可根据电路的需要选用不同参数值，这里不再一一列出。
权利要求1.一种双射频数据发送接收设备，它由发送和接收设备组成，其特征在于A.在发送设备中，数据信号调制电路(1)同射频信号振荡器(2)相连，射频信号振荡器(2)的输出端及另一射频信号振荡器(3)的输出端同射频信号混合器(4)相连，射频信号振荡器(2)与另一射频信号振荡器(3)之间连接有锁相环电路(5)，射频信号混合器(4)输出混合后的射频信号；B.在接收设备中，发送设备传输来的射频信号通过带通滤波器(6)分别同两个选频滤波电路(7)、(8)相连，选频滤波电路(7)、(8)的输出端分别同混频电路(9)相连，混频电路(9)输出中频信号并同中频放大电路(10)相连，中频放大电路(10)的输出端同解调电路(11)相连，解调电路(11)输出数据信号。
2.根据权利要求1所述的一种双射频数据发送接收设备，其特征在于其中所述的数据信号调制电路(1)和射频信号振荡器电路(2)中，数据信号通过电阻W1、R2、R4同变容二极管D7的负极相连，D7的负极同电容C13的一端相连，C13的另一端通过电容C21同三极管BG1的基极相连，电容C21的一端同三极管BG1的发射极相连，C21的另一端串联电阻R22同三极管BG2的基极相连，BG2的发射极串联电容C30、电感L4、分支器B1同分配器B3相连。
3.根据权利要求1所述的一种双射频数据发送接收设备，其特征在于其中所述的射频信号振荡器(3)由三极管BG3及与之相连接的阻容元件构成，BG3发射极通过电容C57、电阻R48同三极管BG4基极相连，BG4的发射极串联电容C60、电感L8后同分支器B2相连，B2的输出端同分配器B3的一端相连，分配器B3将射频信号振荡器(2)、(3)产生的射频信号混合，构成射频信号混合器(4)。
4.根据权利要求1所述的一种双射频数据发送接收设备，其特征在于其中所述的锁相环电路(5)由两部分组成，它们分别同射频信号振荡器(2)、(3)相连，与射频信号振荡器(2)相连的电路中，集成电路IC3的7、8脚输出控制电压同集成电路IC5的一放大器A1的两输入端相连，A1的输出端同放大器A2的正输入端相连，A2的输出端串联电感L3、电阻R16后同变容二极管D8的负极相连，IC3的1脚串联电容C5后同集成电路IC7的8脚相连，IC3的9脚同IC7的2脚相连，IC7的5脚串联电容C34同分支器B1的一端相连；与射频信号振荡器(3)相连的电路中，集成电路IC4的7、8脚输出控制电压同集成电路IC6的一放大器A3的两输入端相连，A3的输出端同放大器A4的正输入端相连，A4的输出端串联电感L7、电阻R47后同变容二极管D10的负极相连，IC4的1脚同集成电路IC8的8脚相连，IC3的9脚同IC8的2脚相连，IC8的5脚同分支器B2的一端相连；集成电路IC3的26脚同IC4的27脚相连。
5.根据权利要求1所述的一种双射频数据发送接收设备，其特征在于其中所述的接收设备中的带通滤波器BP和选频滤波电路(7)、(8)是将发送设备传输来的射频信号通过电容C64同带通滤波器BP(6)的输入端相连，BP的输出端串联电容C65后同三极管BG5的基极相连，BG5的集电极上连接的电容C68、电感L10构成选频滤波电路(7)，BG5的集电极串联电容C69、电感L11、电容C72后同三极管BG6的基极相连，BG6的集电极上连接的电容C78、电感L13构成选频滤波电路(8)，BG6的集电极串联电容C79中频滤波组器LT1、电容C80同中频放大电路(10)的集成电路IC10的16脚相连，集成电路IC10解调出数据信号，通过IC10的11脚输出数据信号到集成电路IC9的13脚，通过该集成电路整形，从IC9的8脚输出数据信号。
专利摘要本实用新型涉及一种双射频数据发送接收设备。它包括有发送和接收设备。在发送设备中,由数据信号调制电路(1)、射频信号振荡器(2)、(3)、射频信号混合器(4)、锁相环电路(5)组成;在接收设备中,由带通滤波器(6)、选频滤波电路(7)、(8)、混频电路(9)、中频放大电路(10)、解调电路(11)组成。它具有电路简洁、中频频率稳定、频率误差影响小、便于无调试规模化生产的优点。
文档编号H04L5/14GK2473822SQ0121475
公开日2002年1月23日 申请日期2001年4月18日 优先权日2001年4月18日
发明者李震大, 谢宗仁 申请人:李震大, 谢宗仁