433MHz OOK调制的无线超外差接收机设计文献综述

文献综述（或调研报告）：

433MHz无线射频技术是20世纪90年代新兴起的一门信息科学，由于具有低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的优点，在现阶段的商业或工业领域中得到了广泛的应用，如实现对家电和灯光的控制，远程遥控设备，远程防盗装置等。如今，433MHz模块应用范围已经非常广泛，本文主要就433MHz OOK调制的接收机作出一款无线遥控小夜灯的设计方案。
无线遥控小夜灯是基于无线遥控系统所开发的一款新理念产品，常用的无线电遥控系统一般分发射和接收两个部分。

（1）发射部分一般分为两种类型，即遥控器和发射模块，遥控器和遥控模块是对于使用方式来说的，遥控器可以当一个整机来独立使用，对外引出线有接线桩头；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的连接、体积小、价格低、物尽其用，但使用者必须真正懂得电路原理，否则还是用遥控器来的方便。在此次无线遥控小夜灯的设计中，发射部分由另一位设计人员独立开发，最后与本文中所提及的小夜灯接收模块相结合，共同完成小夜灯的整体产品设计。

2）接收部分一般来说也分为两种类型，即超外差和超再生接收方式，超再生解调电路也称超再生检波电路，它实际上是工作在间歇振荡状态下的再生检波电路。超外差式解调电路和超外差收音机相同，它是设置一本机振荡电路产生振荡信号，和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。由于载频频率是固定的，所以其电路要比收音机简单一些。超外差式的接收器稳定、灵敏度高、抗干扰能力也相对较好；超再生式的接收器体积小、价格便宜。

无线电遥控常用的载波频率为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。目前中国国内对免费频率段管理几乎是空白，根本没认证的要求，所以短期来说使用免费频段（即315MHz）非常混乱。基于以上事实，本次无线遥控小夜灯将选择433MHz作为传输频段。

无线接收模块的第一部分由超外差接收机构成。接收机的输入信号uc往往十分微弱（一般为几微伏至几百微伏），而检波器需要有足够大的输入信号才能正常工作。因此需要有足够大的高频增益把uc放大。早期的接收机采用多级高频放大器来放大接收信号，称为高频放大式接收机。后来广泛采用的是超外差接收机，主要依靠频率固定的中频放大器放大信号。
和高频放大式接收机相比，超外差接收机具有一些突出的优点。 ①　容易得到足够大而且比较稳定的放大量。
②　具有较高的选择性和较好的频率特性。这是因为中频频率IF是固定的，所以中频放大器的负载可以采用比较复杂、但性能较好的有源或无源网络，也可以采用固体滤波器，如陶瓷滤波器（见电子陶瓷）、声表面波滤波器（见声表面波器件）等。
③　容易调整。除了混频器之前的天线回路和高频放大器的调谐回路需要与本地振荡器的谐振回路统一调谐之外，中频放大器的负载回路或滤波器是固定的，在接收不同频率的输入信号时不需再调整。
超外差接收机的主要缺点是电路比较复杂，同时也存在着一些特殊的干扰，如像频干扰、组合频率干扰和中频干扰等(见混频器)。例如，当接收频率为fc的信号时,如果有一个频率为f=fc if的信号也加到混频器的输入端，经混频后也能产生|fc-f|=fim的中频信号，形成对原来的接收信号fc的干扰，这就是像频干扰。解决这个问题的办法是提高高频放大器的选择性，尽量把由天线接收到的像频干扰信号滤掉。另一种办法是采用二次变频方式。
二次变频超外差接收机的第一中频频率选得较高，使像频干扰信号的中心频率与有用输入信号uc的中心频率差别较大，使像频信号在高频放大器中受到显著的衰减。第二中频频率选得较低，使第二中频放大器有较高的增益和较好的选择性。
小夜灯驱动装置可大致分为两项工作：1.硬件电路设计。2.电路的安装与焊接。

经查阅相关资料，小夜灯最大的特点在于自动熄灯，为此需要设计一个合理的开关延迟电路，初步构想如下， 如图1，本延时电路采用RC充放电电路作为延时部分，通过二极管等使充电放电电路分开。这样极短的声音刺激就能实现电路的延时工作。信号由前一级逻辑电路部分经R1输入，经过二极管D1向电容单向C1充电。所以充电后运放LM324的3脚电位高于2脚，1脚就输出正电位，经稳压管稳压为5V，此时三极管Q1开启，指示灯亮起，继电开关合上，电网接通，点亮灯泡X1。在声音信号刺激结束后，电容向电阻R2R5放电，其中R5为100kOmega;电位器，使其放电时间为5s到25s可调。

图1开关延时电路