CN105429648B - 基于vhf/uhf双频段无线电台的信道切换模件 - Google Patents

Abstract

本发明为一种基于VHF/UHF双频段无线电台的信道切换模件，该切换模件包含有频率合成电路(1)，射频放大电路(2)，RF第Ⅰ开关电路(3)，VHF/UHF低通滤波电路(4)，RF第Ⅱ开关电路(5)，共5部分结合构成一个整体。频率合成电路芯片输出的信号，经14.5～16.7dB信号增益后，送至RF开关芯片，RF开关芯片的4、6管脚与MCU相连，用来控制VHF或UHF频段的通断，信号经过VHF/UHF低通滤波电路后，输出相应频段的本振信号。本发明采用的基于VHF/UHF双频段无线电台的信道切换模件，使VHF、UHF频段共用一个传输信道，实现了电台VHF/UHF双频段AM/FM定频语音通信，使PCB板布局更为紧凑高效，使电台更加小型化，且采用双级RF开关电路，可靠性高。

Description

基于VHF/UHF双频段无线电台的信道切换模件

技术领域

本发明涉及基于VHF/UHF双频段无线电台的信道切换模件，该切换模件具有成本低廉、简易可行、可靠性高的特点。

背景技术

近年来通信技术获得了惊人的发展,而无线通信技术是其中发展最为迅速的一个分支,今天无线通信技术己经广泛应用到人们生活中的各个领域。接收技术作为通信前端必不可少技术也获得了很大的发展。VHF波段是指频率为30～300MHz的甚高频无线电波,UHF波段则是指频率为300～3000MHz的特高频无线电波。本发明针对国内大部分电台覆盖频段较为单一，或多频段不能共用一个信道的不足，设计了基于VHF/UHF双频段无线电台的信道切换模件，为我国多频段电台研制进行了有益的探索。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述已有技术的不足，为适应电台通用化、小型化的发展趋势，而提供一种基于VHF/UHF双频段无线电台的信道切换模件，可使VHF、UHF频段共用一个传输信道，使PCB板布局更为紧凑高效。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于VHF/UHF双频段无线电台的信道切换模件，包含有频率合成电路，射频放大电路，RF第Ⅰ开关电路，VHF/UHF低通滤波电路，RF第Ⅱ开关电路，共5部分结合构成一个整体，其中：

所述频率合成电路，又包括MCU接口电路，频率合成电路，电源滤波电路，用以与MCU进行SPI通信，产生VHF/UHF频段本振信号；

所述射频放大电路，又包括MMIC放大电路，射频滤波电路，用以提供14.5～16.7dB信号增益，从而保障良好的信号输出特性；

所述RF第Ⅰ开关电路由射频开关芯片K1组成，射频开关芯片K1的4、6脚与MCU相连接，为叙述方便，设与射频开关芯片的第4脚相连接的net名字为KV，与射频开关芯片的第6脚相连接的net名字为KU，通过KV、KU的置高或者置低，即可实现VHF与UHF的通断控制，具体控制方式见表1；

表1信号流向与KU、KV的逻辑关系

所述VHF/UHF低通滤波电路，又包括VHF低通滤波电路，UHF低通滤波电路，UHF低通滤波电路由电容C8～C16、电感L2～L4组成，VHF低通滤波电路由电容C19～C27、电感L5～L7组成，用以滤除电路高频谐波，抑制干扰信号，提高***灵敏度及抗干扰能力；

所述RF第Ⅱ开关电路由射频开关芯片K2组成，射频开关芯片K2的4、6脚与MCU相连接，用以实现如下功能：首先使选通的VHF/UHF再次“合二为一”，保证VHF/UHF共用一个信道；其次VHF/UHF频段通过RF开关芯片，从射频开关芯片K2的5脚输出，经滤波电容送至混频器，增强了***抗干扰能力。

本发明主要设计思想：采用频率合成芯片U1，通过串口与微控制器SPI通讯，输出的信号经14.5～16.7dB信号增益后，送至射频开关芯片K1；射频开关芯片K1的4、6脚与MCU相连接，通过MCU控制VHF或UHF频段的通断，从而实现VHF与UHF频段共用一个通道，使PCB板布局更为紧凑高效；VHF/UHF频段信号通过RF第Ⅰ开关电路及低通滤波器之后，经过RF第Ⅱ开关电路，送至混频器的输入端，采用双级RF开关电路，通过微控制器配置4、6号脚电平值，选通VHF或UHF频段，设计简洁合理，可靠性高。

本发明的显著效果：

本切换模件可实现电台VHF/UHF双频段AM/FM定频语音通信，使电台结构更加小型化。

附图说明：

图1为本发明电原理框图；

图2为本发明电路图；

图中符号说明：

1是频率合成电路；

2是射频放大电路；

3是RF第Ⅰ开关电路；

4是VHF/UHF低通滤波电路；

5是RF第Ⅱ开关电路；

11是MCU接口电路；

12是频率合成电路；

13是电源滤波电路；

21是MMIC放大电路；

22是射频滤波电路；

41是VHF低通滤波电路；

42是VHF低通滤波电路。

具体实施方式

请参阅图1和图2，为本发明具体实施例。

结合图1和图2可见：本发明的基于VHF/UHF双频段无线电台的信道切换模件，包含有频率合成电路1、射频放大电路2、RF第Ⅰ开关电路3、VHF/UHF低通滤波电路4、RF第Ⅱ开关电路5，共5部分依次连接构成一个整体。

所述频率合成电路1，用以与MCU进行SPI通信，产生VHF/UHF频段本振信号，其包括依次连接的MCU接口电路11、频率合成电路12、电源滤波电路13；频率合成电路12包括频率合成芯片U1，频率合成芯片U1的型号为ADF4351BCPZ，频率合成芯片U1的第1～3脚、第26脚通过MCU接口电路11与MCU相连接；频率合成芯片U1的第29脚与电容C5一端相连接，电容C5另一端接外部晶振；

频率合成芯片U1的第25脚通过电阻R2与MCU相连接；频率合成芯片U1的第4脚通过电阻R3与3.3V电源正极相连，3.3V电源正极还连接电阻R4的一端，电阻R4另一端接频率合成芯片U1的第26脚；频率合成芯片U1的第10、28脚外接3.3V电源的正极，电容C6、C7构成电源滤波电路13，且电容C6、C7并联的一端接频率合成芯片U1的第10、28脚，电容C6、C7并联的另一端接地；频率合成芯片U1的第12脚接电容C4，电容C4另一端接射频放大电路2的输入端；

所述射频放大电路2，用以提供14.5～16.7dB信号增益，从而保障良好的信号输出特性，其包括依次连接的MMIC放大电路21和射频滤波电路22；MMIC放大电路21包括射频放大器U2和电容C4，射频放大器U2的型号为ASL033；RF第Ⅰ开关电路3包括射频开关芯片K1，RF第Ⅱ开关电路5包括射频开关芯片K2、电容C17和电容C18，射频开关芯片K1和射频开关芯片K2的型号均为HMC545EN3；

射频放大器U2的第1脚通过电容C4与频率合成芯片U1的第12脚相连接；射频放大器U2的第2、3、5、6脚接地；射频放大器U2的第4脚通过电容C3连至射频开关芯片K1的第5脚，并且射频放大器U2的第4脚通过依次串接的电感L1、电阻R1接电源正极，电阻R1的两端分别通过电容C1、C2接地；

所述VHF/UHF低通滤波电路4，用以滤除电路高频谐波，抑制干扰信号，提高***灵敏度及抗干扰能力，其包括VHF低通滤波电路41、UHF低通滤波电路42，UHF低通滤波电路由电容C8～C16、电感L2～L4组成，VHF低通滤波电路由C19～C27、L5～L7组成；

电容C10、电感L4并联且并联的两端分别通过电容C16、C15接地，电容C9、电感L3并联且并联的两端分别通过电容C15、C14接地，电容C8、电感L2并联且并联的两端分别通过电容C14、C13接地，且电感L4、L3、L2依次串接，电感L4和电容C16的连接节点接电容C12的一端，电容C12的另一端接射频开关芯片K1的第3脚，电感L2和电容C13的连接节点接电容C11的一端，电容C11另一端接射频开关芯片K2的第1脚；

电容C21、电感L7并联且并联的两端分别通过电容C27、C26接地，电容C20、电感L6并联且并联的两端分别通过电容C26、C25接地，电容C19、电感L5并联且并联的两端分别通过电容C25、C24接地，且电感L7、L6、L5依次串接，电感L7和电容C27的连接节点接电容C23的一端，电容C23的另一端接射频开关芯片K1的第1脚，电感L5和电容C24的连接节点接接电容C22的一端，电容C22的另一端接射频开关芯片K2的第3脚；

其中，

RF开关芯片K1的第2脚接地；RF开关芯片K1的第4、6脚与MCU相连接；

RF开关芯片K2的第2脚接地；RF开关芯片K2的第4、6脚与MCU相连接；RF开关芯片K2的第5脚与电容C18一端连接，电容C18另一端与电容C17一端连接，电容C17另一端送出本振信号。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的前提上，还可以做出若干改进和润饰，这些修改、等同替换和改进等，均应包含在发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种基于VHF/UHF双频段无线电台的信道切换模件，包含有频率合成电路(1)、射频放大电路(2)、RF第Ⅰ开关电路(3)、VHF/UHF低通滤波电路(4)、RF第Ⅱ开关电路(5)，共5部分依次连接构成一个整体，其特征是：

所述频率合成电路(1)，用以与MCU进行SPI通信，产生VHF/UHF频段本振信号，其包括依次连接的MCU接口电路(11)、频率合成电路(12)、电源滤波电路(13)；频率合成电路(12)包括频率合成芯片U1，频率合成芯片U1的型号为ADF4351BCPZ，频率合成芯片U1的第1～3脚、第26脚通过MCU接口电路(11)与MCU相连接；频率合成芯片U1的第29脚与电容C5一端相连接，电容C5另一端接外部晶振；

频率合成芯片U1的第25脚通过电阻R2与MCU相连接；频率合成芯片U1的第4脚通过电阻R3与3.3V电源正极相连，3.3V电源正极还连接电阻R4的一端，电阻R4另一端接频率合成芯片U1的第26脚；频率合成芯片U1的第10、28脚外接3.3V电源的正极，电容C6、C7构成电源滤波电路(13)，且电容C6、C7并联的一端接频率合成芯片U1的第10、28脚，电容C6、C7并联的另一端接地；频率合成芯片U1的第12脚接电容C4，电容C4另一端接射频放大电路(2)的输入端；

所述射频放大电路(2)，用以提供14.5～16.7dB信号增益，从而保障良好的信号输出特性，其包括依次连接的MMIC放大电路(21)和射频滤波电路(22)；MMIC放大电路(21)包括射频放大器U2和电容C4，射频放大器U2的型号为ASL033；RF第Ⅰ开关电路(3)包括射频开关芯片K1，RF第Ⅱ开关电路(5)包括射频开关芯片K2、电容C17和电容C18，射频开关芯片K1和射频开关芯片K2的型号均为HMC545EN3；

射频放大器U2的第1脚通过电容C4与频率合成芯片U1的第12脚相连接；射频放大器U2的第2、3、5、6脚接地；射频放大器U2的第4脚通过电容C3连至射频开关芯片K1的第5脚，并且射频放大器U2的第4脚通过依次串接的电感L1、电阻R1接电源正极，电阻R1的两端分别通过电容C1、C2接地；

所述VHF/UHF低通滤波电路(4)，用以滤除电路高频谐波，抑制干扰信号，提高***灵敏度及抗干扰能力，其包括VHF低通滤波电路(41)、UHF低通滤波电路(42)，UHF低通滤波电路由电容C8～C16、电感L2～L4组成，VHF低通滤波电路由C19～C27、L5～L7组成；

电容C10、电感L4并联且并联的两端分别通过电容C16、C15接地，电容C9、电感L3并联且并联的两端分别通过电容C15、C14接地，电容C8、电感L2并联且并联的两端分别通过电容C14、C13接地，且电感L4、L3、L2依次串接，电感L4和电容C16的连接节点接电容C12的一端，电容C12的另一端接射频开关芯片K1的第3脚，电感L2和电容C13的连接节点接电容C11的一端，电容C11另一端接射频开关芯片K2的第1脚；

电容C21、电感L7并联且并联的两端分别通过电容C27、C26接地，电容C20、电感L6并联且并联的两端分别通过电容C26、C25接地，电容C19、电感L5并联且并联的两端分别通过电容C25、C24接地，且电感L7、L6、L5依次串接，电感L7和电容C27的连接节点接电容C23的一端，电容C23的另一端接射频开关芯片K1的第1脚，电感L5和电容C24的连接节点接接电容C22的一端，电容C22的另一端接射频开关芯片K2的第3脚；

其中，

RF开关芯片K1的第2脚接地；RF开关芯片K1的第4、6脚与MCU相连接；

RF开关芯片K2的第2脚接地；RF开关芯片K2的第4、6脚与MCU相连接；RF开关芯片K2的第5脚与电容C18一端连接，电容C18另一端与电容C17一端连接，电容C17另一端送出本振信号。