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[科普中国]-超再生接收机

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超再生检波接收器,超再生检波电路实际上是一个受间歇振荡控制的高频振荡器,这个高频振荡器采用电容三点式振荡器,振荡频率和发射器的发射频率相一致。

简介普通的再生式电路,是利用正反馈来加强输入信号,而超再生(superregeneration)电路却是用输入信号来影响本地振荡信号,因此得名。1

超再生检波电路有很高的增益,在未收到控制信号时,由于受外界杂散信号的干扰和电路自身的热搔动,产生一种特有的噪声,叫超噪声,这个噪声的频率范围为0.3~5kHz之间,听起来像流水似的“沙沙”声。在无信号时,超噪声电平很高,经滤波放大后输出噪声电压,该电压作为电路一种状态的控制信号,使继电器吸合或断开(由设计的状态而定)。1

超再生接收机的特点超再生接收头采用LC振荡电路,内含放大整形,输出的数据信号为TTL电平,可直接至解码器,使用极为方便,并且价格低廉,所以被广泛使用。2

接收头有较宽的接收带宽,一般为±10MHz,出厂时一般调在315MHz。接收头一般采用DC5V供电,如有特殊要求可调整电压,电压的调整范围为3~8V。接收头的频率一般是315MHz,如有特殊要求可调整频率,频率的调整范围为100MHz~500MHz。2

接收头的静态工作电流出厂时一般为5mA,如有特殊要求可降低电流,最小电流可调至1.5mA,但接收灵敏度会降低。出厂时接收头的输出为有噪声输出,如有特殊要求可改为无噪声输出,但接收灵敏度会降低。2

间歇振荡超再生检波接收器的间歇振荡(又称猝歇振荡 quenching oscillation)是在高频振荡的振荡过程中产生的,反过来又控制着高频振荡器的振荡和间歇。而间歇(猝歇)振荡的频率是由电路的参数决定的(一般为1百~几百千赫)。这个频率选低了,电路的抗干扰性能较好,但接收灵敏度较低:反之,频率选高了,接收灵敏度较好,但抗干扰性能变差。应根据实际情况二者兼顾。1

当有控制信号到来时,电路揩振,超噪声被抑制,高频振荡器开始产生振荡。而振荡过程建立的快慢和间歇时间的长短,受接收信号的振幅控制。接收信号振幅大时,起始电平高,振荡过程建立快,每次振荡间歇时间也短,得到的控制电压也高;反之,当接收到的信号的振幅小时,得到的控制电压也低。这样,在电路的负载上便得到了与控制信号一致的低频电压,这个电压便是电路状态的另一种控制电压。1

应用范围应用范围:工业控制、遥控开关,仪器仪表,电气自动化,遥感遥测、计算机通讯及安防等领域,也可应用于复杂环境要求较高的系统。3

使用说明接收头一般有三个外部接口,上面有英文表示。“VDD/VCC”表示接电源正极,“RXD/DATA”表示输出,“GND/VSS”表示接电源负极。3

使用前要接上50欧姆1/4波长的天线,并且天线应该是直的,以达到最佳的接收效果,波长=光速/频率。

接收头对电源的要求比较高,电压过低或纹波干扰都会使接收距离变近,所以要保持电压的稳定和很好的 滤波措施;接收头对环境也有要求,同频率的干扰会使接收距离变近,如果用单片机解码,晶振的振荡频率会倍频上去对接收头产生干扰,晶振频率越高,产生的干 扰越大,使用中应尽量远离干扰源或尽量选择频率较低的晶振。3

把接收头装在金属壳体里面会被屏蔽而降低接收距离,应该把天线伸到金属壳体外面,这样接收距离会大大的提高。应尽量避免两个接收头在一起同时工作,两个振荡源会相互干扰,接收距离会变近。3

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