基于TA31136的电台接收模块的设计

0 引言
数传通信在水、电、气、油、灯等市政工程和工业领域的无线监控系统中具有广泛应用，其核心部分就是数传电台。数传电台性能的优劣直接影响到监控系统的通信质量，因而是监控终端中的关键设备，也是典型的数字通信射频无线收发设备，它比最为常见的对讲机多了数字通信接口。其内部电路包含了几乎所有射频通信设备常用的电路和射频通信系统解决方案，因此，数传电台常用来构建无线射频监控系统。在通信系统中，最难设计的部分是接收机。因为接收机必须具备低噪声系数、小的群时延变化、小的互调失真(IMD)、大的频率动态范围、稳定的自动增益控制(AGC)、适当的射频(RF)和中频(IF)增益、好的频率稳定度、满意的增益稳定度(特指多路信道)、低相位噪声、可以忽略的带内干扰、足够的可选择性、适当的误比特率等特点。同时，可能还要受费用的约束。

1 接收机方案
一般来说，接收机的设计方案主要包括超外差接收机方案、直接下变频方案和数字零中频方案。超外差接收机方案具有实现容易、稳定度高和干扰少等的优点，在较低的固定中频上比较容易实现解调，缺点是组合频率干扰较为严重；直接下变频方案不存在镜像干扰，缺点是有本振泄漏、噪声性能较差和产生直流偏置；数字零中频方案在设计中将数字化的过程提到了系统的中频
部分，故可使信噪比(SNR)得到改善，提高了可靠性，缺点是系统的复杂性和成本较高。考虑到本数传电台主要工作于野外环境，要求抗干扰、抗噪声能力强，还要做到小型化和低成本，因此，选择超外差接收机方案最为适合。
超外差接收机在处理信号过程中一般都使用中频，因此也称为中频接收机。它具有成熟的理论基础和实践背景，并已获得广泛的应用。该结构在第一代蜂窝移动电话、模拟FM对讲机以及FM收音机中比较常见。在通常的应用中，第一中频有10．7 MHz、21．4 MHz和45 MHz等，第二中频是455 kHz 。然而，该结构需要使用高阶带通滤波器，以用于抑制镜像信号和实现信号原则，因此难以集成。

2 调频接收机的组成
图1所示是典型的超外差接收机的基本机构，即调频接收机的组成框图。当天线接收到高频信号并经输入调谐回路后，经过射频放大级放大，便可进入混频级。此时本机振荡器输出的另一高频信号亦进入混频级，而混频级的输出则是含有和频、差频等频率分量的信号。混频级的输出经调谐回路选出中频信号，再经中频放大器放大，以获得足够高的增益，然后经TA31136二次混频后，并经鉴频器解调出低频信号，最后由低频功放级放大。由于天线接收到的高频信号经过混频后，将成为固定的中频再加以放大，因此，该接收机的灵敏度较高。

本接收机采用超外差接收方式，并使用两次下变频，第一中频是21．4 MHz，第二中频是455kHz。它的接收频道为162．025 MHz，信号带宽为25 kHz，解调方式采用FSK方式，灵敏度为-110dBm，无线阻抗为50 Ω。