无线电遥控技术是指利用无线电信号对被控物体实施远距离控制的技术,它的传播媒介是无线电波,通常使用的频率为几兆赫至几百兆赫。1
系统组成常用的无线电遥控系统一般分发射和接收两个部分。
发射部分一般分为两种类型,即遥控器与遥控模块,遥控器可以当一个整机来独立使用,对外引出线有接线柱头;而遥控模块在电路中当一个元件来使用,根据其引脚定义进行应用。使用遥控模块的优势在于可以和应用电路天衣无缝地连接、体积小、价格低、物尽其用,但使用者必须真正懂得电路原理,否则还是用遥控器比较方便。
接收部分也分为两种类型,即超外差与超再生接收方式。超外差式接收方式与超外差收音机相同,它设置本机振荡电路产生振荡信号,与接收到的载频信号混频后,得到中频(一般为465kHz)信号,经中频放大和检波,解调出数据信号。超外差式的接收器稳定、灵敏度高、抗干扰能力也相对较好。2
原理无线电遥控原理,即通过调制将编码信息加载于高频载波信号之上,生成调制波发射出去。当无线电波通过空气传播到接收端,电波引起的电磁场变化又会在导体中产生电流。通过解码将信息从变化的电流中提取出来,就达到了信息传递的目的。解码后的电信号直接驱动继电器、电子开关等器件实现预定功能,遥控者按下不同的按键,生成不同的0和1交替的编码信号,再用它去调制高频载波(常用的频率范围是38kHz~50kHz),最后得到调制波。调制波实际上是编码信号和载波信号相“与”的结果。3
特点与红外线遥控技术相比较,无线电遥控技术的特点如下:
1)无方向性,可以不“面对面”控制。
2)距离远,可达数十米,甚至数千米。
3)采用天线发射(或接收)无线电遥控信号,需要对发射频率进行仔细调试。
4)容易受到电磁干扰。
无线电遥控技术应用在需要远距离穿透或者无方向性的控制领域,比如电动门遥控控制、防盗报警器、工业控制以及无线智能家居等,使用无线电遥控器较易解决。2
载波频率无线电遥控的载波信号波段有长波、超短波(微波),但常用的载波频率为315MHz或者433MHz,遥控器使用的是国家规定的开放频段,在这一频段内,发射功率小于10mw、覆盖范围小于100m或不超过本单位范围的,可以不必经过“无线电管理委员会”审批而自由使用。
我国的开放频段规定为315MHz,而欧美等国家规定为433MHz,所以出口到上述国家的产品应使用433MHz的遥控器。2
编码方式无线电遥控常用的编码方式有固定码与滚动码两种。
固定码的编码容量仅为6561个,重码概率极大,其编码值可以通过焊点连接方式被看出,或是在使用现场用“侦码器”来获取,所以不具有保密性,主要应用于保密性要求较低的场合,因为其价格较低所以也得到了大量的应用。
滚动码是固定码的升级换代产品,目前凡有保密性要求的场合,都使用滚动编码方式。滚动码编码方式有如下优点:
1)保密性强。每次发射后自动更换编码,别人不能用“侦码器”获得地址码。
2)编码容量大。地址码数量大于10万组,使用中“重码”的概率极小。
3)对码容易。滚动码具有学习存储功能,不需动用烙铁,可以在用户现场对码,而且一个接收器可以输入多达14个不同的发射器,在使用上具有高度的灵活性。
4)误码小。由于编码上的优势,使得接收器在没有收到本机码时的误动作几乎为0。2
距离影响因素影响无线电遥控距离的因素有以下几点:
1)发射功率。发射功率大则距离远,但耗电大,容易产生干扰。
2)接收灵敏度。接收器的接收灵敏度提高,遥控距离增大,但容易受干扰而造成误动或失控。
3)天线。采用直线型天线,并且相互平行,遥控距离远,但占据空间大,在使用中把天线拉长、拉直可增加遥控距离。
4)高度。天线越高,遥控距离越远,但受客观条件限制。
5)阻挡。如今使用的无线遥控器使用国家规定的UHF频段,其传播特性和光近似,直线传播,绕射较小,发射器和接收器之间如有墙壁阻挡将使遥控距离大大缩短,如果是钢筋混凝土的墙壁,由于导体对电波的吸收作用,影响更甚。2
本词条内容贡献者为:
王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所