一、无线电通信基础
无线电通信是一种借助电磁波实现信息传输的先进技术。在无线电通信中,通常采用调频或调幅技术,将待传输的信息转化为电信号,随后通过天线进行信号的发射与接收,完成信息的传递。
二、无线电发射与接收原理
调制编码 :在发射端,首先要对传输信号进行调制,使其转换为适于空间传播的电磁波信号。调制方式主要分为模拟调制和数字调制。模拟调制通过调幅、调频或调相等手段将模拟信号加载至载波信号之上;数字调制则将数字信号转化为离散的二进制码,通过改变载波的特性来传输信息。
信号放大 :调制后的信号经放大器放大,以此增强信号强度,确保其能有效传播至目标区域。
信号发射 :放大后的信号经天线发射至空中。天线将电磁波信号转换为自由空间中的电磁场并辐射出去,实现信号的远距离传输。
信号接收 :接收端的天线捕获发射端发送的电磁波信号,并将其转换回电信号。
解调还原 :接收端对信号进行解调,提取出原始信息,恢复成模拟或数字信号。解调方式与调制方式相对应,依据调制信息进行精准还原。
三、无线电发射与接收电路实例
以某无线电遥控系统为例。其发射头是一种微型发射机,发射频率为 315MHz,在 12V 电源供电时,遥控距离可达 100 米,工作电流仅为 4mA。配套的接收头类似于电视机高频头,典型工作电压为 6V,守候工作电流为 2mA,接收频率同样为 315MHz。利用这套装置,可便捷地制作出各种无线电遥控设备,具有体积小、传输距离远、功耗低、抗干扰能力强等显著优点,可有效替代传统的红外线、超声波发射及接收装置。
(一)发射电路


发射电路以三极管 V1 及外围元件 C1、C2、L1、L2 等为核心,构建出频率为 315MHz 的超高频发射电路,通过环形天线 L2 向外发射信号。天线 L2 采用镀银线或直径 1.5mm 的漆包线制作,尺寸为长 24mm、高 9mm。三极管 V1 推荐选用高频发射管 BE414 或 2SC3355。
(二)接收电路


接收电路主要由 V1、IC 等元件构成。其中,V1 与 C7、C9、L2 等组成超高频接收电路,微调 C9 可改变接收频率,使其精准对准 315MHz 发射频率。当信号经天线 L2 接收后,先由 V1 调谐放大出低频成分,再经 V2 前置放大,随后送入 IC LM358 进一步放大整形,最终从 LM358 第 7 脚输出。该印刷电路板的实际尺寸为 31mm×23mm,天线尺寸为长 27mm、高 9mm。OUT 为信号输出端,三极管 V1 推荐选用 BE415 或 2SC3355,电容 C9 应选用小型可调电容,IC 则选用 LM358。
在发射及接收电路设计中,为缩小体积,所有电阻均选用 1/8W 或 1/16W 的金属膜电阻;电解电容采用超小型电容,其他电容则全部选用高频陶瓷电容。焊接时,元件引脚应尽量剪短并紧贴电路板,电路板材料需选用适用于高频电路的材质。
四、无线充电传输电路
(一)无线充电传输电路图


某无线充电发射电路包括一个大功率 MOS 管,将其在洞洞板上进行焊接,接通 5V 电源后,电路开始震荡工作。
(二)接收电路


接收电路相对简单,主要包含接收线圈、全桥整流电路、滤波电容以及稳压输出电路等。该电路在接收端未使用谐振电容。经稳压后的输出可直接用于手机充电。
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