论文总字数：26094字

摘 要

目前，由于超再生接收机具有功耗低，灵敏度高等多种优点，在短距离无线控制领域和无线通信方面具有广泛的应用。但现阶段实际应用的超再生接收机模块中，LC振荡电路所用的电容和电感值有误差，而且电路板存在会对振荡频率产生影响的寄生参数。现阶段使用的超再生芯片振荡部分是用一个低精度的电感与一个可调电容并联，通过人工调节可调电容，使接收频率达到315MHz等所需要的频率。随着人力成本的提高，人工调节环节的成本随之增加，而且，可调电容有一定的高度，对于体积小要求高的一些系统并不能很好的满足要求。

本课题致力于探究超再生芯片免调试的可能性，并寻求实现免调试的方法，如果不能实现，则寻找一种体积小、结构简单、节约空间的的办法实现简单调试。

围绕上述目标，本文大量焊接了使用高精度的电容电感进行振荡的超再生电路，总结归纳了振荡频率的规律，证明了现阶段免调试的不可行性，并对未来进行展望。接着提出了两种简单调试的办法，分别对其进行了ADS仿真验证，并作出实物PCB板进行焊接测量，然后对测量结果进行了分析总结，提出了改进意见。

关键词：超再生；免调试；高精度；灵敏度；简单调试

SUPER-REGENERATIVE FREE-DEBUGGING TECHNIC STUDY

Abstract

Currently, considering super-regenerative wireless receiver’s advantages of low-power consumption and high sensitivity, it has been widely applied in the fields of short-range wireless control and wireless communications. But in the recent practical application of super-regenerative receiver modules, the capacitance and inductance values in LC oscillator circuit have a margin of error, and circuit board parasitics will have an impact on the oscillation frequency. At present stage, the oscillator portion on the super-regenerative chip uses a low-precision inductor and a tunable capacitor in parallel, by manually adjusting the adjustable capacitor, to meet the required receiving frequency of 315MHz etc. Considering the increase of labor costs, and that adjustable capacitors are relatively big, they cannot meet the requirements of small-size systems.

The topic is committed to searching the possibility of a super-regenerative free-debugging chip, and achieving free-debugging method. If not possible, then a small, simple structure and space-saving way could be used to achieve simple debugging.

Around these objectives, this paper welded a lot of super-regenerative circuits using high-precision capacitances and inductances as oscillators, summarized the law of oscillation frequency, proved that free-debugging is not feasible at this stage, and made prospects for the future. Then I proposed two simple ways to debug, proved them with ADS simulation, and measured on welded PCB. The measurement results were analyzed and summarized. I also suggested some possible improvements.

KEY WORDS: super-regenerative, free-debugging, high-precision, sensitivity, simple-debugging

目 录

摘 要 I

Abstract I

目 录 II

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 课题目的 1

第二章 超再生接收机 2

2.1 无线接收机研究现状 2

2.2 超再生接收机 3

2.3 超再生振荡器 4

第三章 免调试方案设想 6

3.1 高精度电感电容的使用 6

3.2 电感与PCB电感设计 6

3.2.1 电感 6

3.2.2 PCB电感设计 7

第四章 数据采集、计算与分析 8

4.1 超再生电路 8

4.1.1 超再生芯片 8

4.1.2 超再生电路 9

4.2 超再生芯片数据采集与计算 9

4.2.1 SCSR120芯片高精度数据采集与计算 10

4.2.2 SCSR120芯片低精度数据采集与计算 11

4.2.3 SCSR118芯片高精度数据采集与计算 12

4.3 超再生芯片数据分析 13

4.3.1 超再生芯片实际测量数据分析 13

4.3.2 超再生芯片理论数据计算与分析 13

第五章 两种调试方法的尝试 15

5.1 割线式调节 15

5.1.1 PCB平面电感设计 15

5.1.2 PCB平面电感仿真 15

5.1.3 PCB的制作 17

5.1.4 电路板焊接、测量与分析 17

5.1.5 割线式调节小结 19

5.2 拖锡式调节 19

5.2.1 PCB平面电感设计 19

5.2.2 PCB平面电感仿真 20

5.2.3 PCB的制作 21

5.2.4 电路板焊接、测量与分析 21

5.2.5 拖锡式调节小结 22

总 结 23

致 谢 24

参考文献（References） 25

第一章 绪论

1.1 引言

随着科技的高速发展，为了达到更好的用户体验，短距离无线通信与控制需求越来越大。包括遥控系统（比如车库门控制、机器人控制、模型船、模型飞机等），门禁系统，短距离遥感勘测，无线报警，无线网络基站等等。通常，这些无线控制信号都处在用于工业、科学和医学领域（Industrial，Scientific，Medical bands，ISM）的非授权频段，频率包括了315/433/868/915MHz和2.45GHz。同时，这些短距离控制信号大多采用ASK调制方式，尤其是100%ASK，即通—断键控（OOK）调制[1]。OOK调制中，发射“0”信号时，无任何载波信号输出，这样可以有效节省能量，非常适合电池供电的便携式设备。如今，更具有市场前景的是以低成本实现高性能射频短距离无线接收，研究这样的接收方案具有较高的经济和社会价值。

阿姆斯特朗（Armstrong）在1922年提出超再生理论。但基于超再生理论的超再生接收机经过了一个昙花一现的时期后就为灵敏度更高，稳定性更好的超外差接收机所取代。但是，随着现代通信技术的发展，无线接收机的应用范围逐渐扩大。而超再生接收机在短波段具有很高的灵敏度,在接收弱信号时放大率可达几十万倍的特点使得超再生接收机在某些领域大放异彩[2]。

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