[發明專利]一種單片機控制64位步進掃描機械選頻調諧電路

有效

• 申請號: 201010105758.3
• 申請日: 2010-02-01
• 公開（公告）號: CN101807933A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 袁亮;黃福泉;沈勁松;倪玉安;牛鋒;柏發松
• 申請（專利權）人: 淮南礦業(集團)有限責任公司;南京紫淮礦用電子高科技有限公司;煤礦瓦斯治理國家工程研究中心
• 主分類號: H04B1/16
• 分類號: H04B1/16
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 湯志武

技術領域

本發明屬于通信接收領域，具體涉及一種單片機控制64位步進掃描機械選頻調諧電路。

背景技術

在通信接收設備及廣播接收設備中，特別在外差接收設備中，為了抑制鄰頻干擾和鏡 頻干擾，輸入頻率預選電路或輸入調諧回路幾乎是必不可少的。在中波廣播頻段(535～ 1605KHz)以上，這是很簡單的事情：民用接收設備如收音機等通常使用可變調諧電容(空 氣絕緣的或薄膜絕緣的)，通信接收設備或者用空氣絕緣可變調諧電容器手動調諧或者用 馬達與齒輪電動調諧或者用變容二極管電子調諧。但是到了長波尤其是100KHz以下的超 長波段，由于變容管及空氣絕緣可變調諧電容器容量或Q值的限制，輸入頻率預選或輸入 調諧就很困難了。特別對于工作頻帶下限達到10KHz甚至更低的低頻外差掃頻頻譜儀來 說，一個具有較高Q值、能夠跟隨掃頻本振的頻率變化相應調諧、調諧頻率范圍寬達2～ 3個十倍頻程的調諧電路是很難的事，除非采用多個超突變結變容二極管并聯，但其Q值 不能做得很高。采用馬達帶動多擋開關切換電容的辦法則擋位有限、反應速度慢跟不上掃 描速度且有磨損。

發明內容

本發明針對上述現有技術的不足，提供一種單片機控制64位步進掃描機械選頻調諧電 路，其特征是設有包括：

以緊套在干簧管上的圓柱型分段電磁線圈和圓管形磁屏蔽外罩構成同軸線型電磁開關 為基本切換單元，其中，干簧管內芯視為同軸傳輸線之內芯，外套的圓柱型分段電磁線圈 及圓管形磁屏蔽外罩視為同軸傳輸線的外導體；電磁線圈引出線的一端接+5V電源，另一 端接到電磁線圈基本導通控制單元的輸出端；

以含偏置電阻及反峰抑制二極管的繼電器電感負載驅動集成電路為電磁線圈基本導通 控制單元，其控制輸入端接單片機步進掃描控制電壓產生單元的高速CMOS移位寄存器的移 位輸出端；

采用由中心計算機控制的CMOS單片機和高速CMOS移位寄存器作為步進掃描控制電壓產 生單元，由單片機接受來自中心計算機輸出的外同步信號控制實現同步掃描以及在沒有外 同步信號時通過機內直流偏置而自動掃描；

采用縱橫制切換原理實現縱16橫4的共64位步進切換電路，通過對16個電感4個電容的 切換實現64個不同調諧頻率的調諧回路的同步步進掃描切換。

16個電感由分段繞制在兩根緊密膠合的錳鋅鐵氧體磁棒上的16個線圈構成；4個電容均 采用高頻獨石陶瓷電容，4個電容與16個電感依次通過縱16橫4共20個同軸型切換單元聯通 而構成64個不同調諧頻率的調諧回路，同時，分段繞制在兩根緊密膠合的錳鋅鐵氧體磁棒 上的16個線圈又構成鐵氧體天線的接收回路，從而實現對64個不同頻率的外來空間信號的 選擇性接收及定方向性接收。

本發明的優點及有益效果：

1、將5～1000KHz工作頻段分為64段相互銜接的調諧頻段，每段的中心頻率以1.086 的倍率依次遞增，如此每段的相對帶寬均為約±4.2％，要求調諧回路的等效Q值為12～ 13。由于采用了tgσ≤1×10^-3的高頻獨石陶瓷電容作為回路電容，而切換開關的插損≤ 0.1db，故回路等效Q值基本上取決于回路電感以及第一級電路的等效輸入電阻。

2、為減少切換開關數量，采用縱橫制切換原理實現縱16橫4的共64位步進切換電 路，縱向16個開關切換16個電感，橫向4個開關切換4個電容，若全頻段掃描時間為 2.048S，則每個電感切換開關的切換時間自0到15依次為128ms，每個電容切換開關的 切換時間自0到3依次為32ms。

3、為了簡化電路、提高性能，我們采用了ON半導體器器件公司的微型封裝單路繼 電器電感負載驅動集成電路MDC3105作為切換開關驅動。

4、3105的步進掃描驅動由AT89C2051單片機P1.5-1.7口通過兩片8位高速CMOS 移位寄存器產生16縱向驅動數字信號，由2051的P1.1-1.4口經上拉電阻產生4橫向驅 動數字信號。由2051的P3.7口接受來自中心計算機輸出的外同步信號控制，以實現同步 掃描。

5、16段線圈全部采用分段塑料骨架分段繞制在由2根20cm長的MX-400錳鋅鐵氧 體磁棒上，兩根鐵氧體磁棒端面以薄層環氧樹脂膠合，整體磁導率下降不多仍接近400， 卻很大程度上提升了天線的方向性，特別是中波段的方向性。

附圖說明

圖1是三種現有調諧電路圖；