遙控設(shè)備工作原理

無線電遙控設(shè)備的工作原理：操縱者通過拿在手中的遙控發(fā)射機(jī)（撥動(dòng)發(fā)射機(jī)上的旋鈕和搖桿），將控制模型車前進(jìn)、剎車（后退）、左右轉(zhuǎn)彎的指令變成電信號(hào)并將其發(fā)射到空中；模型車上裝載的遙控接收機(jī)收到這些電信號(hào)后再伺服舵機(jī)轉(zhuǎn)換成機(jī)械動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)模型車的遙控。

無線電遙控設(shè)備由發(fā)射電路和接收電路兩大部分構(gòu)成。

遙控設(shè)備發(fā)射電路

常用的發(fā)射電路由高頻振蕩器、中間放大極、高頻功率放大器及調(diào)制電路組成。對(duì)于不同場(chǎng)合的遙控設(shè)備，發(fā)射電路的組成是不同的，如在近距離對(duì)家用電器或玩具進(jìn)行遙控，發(fā)射電路輸出的功率只要10~20mW就夠了，沒有必要有中間放大級(jí)及高頻功率放大器，調(diào)制電路直接對(duì)高頻振蕩電路進(jìn)行調(diào)制發(fā)射即可。

高頻振蕩電路可視為發(fā)射電路的心臟，由它產(chǎn)生高頻載波。通常對(duì)高頻振蕩電路的要求是頻率穩(wěn)定度高，波形失真小，有足夠的輸出功率，否則發(fā)射電路就不能正常工作。

遙控設(shè)備接收電路

接收電路用于對(duì)發(fā)射電路發(fā)出的無線電載波信號(hào)進(jìn)行接收、放大、解調(diào)，將其還原為控制信號(hào)。為了使遙控設(shè)備正常工作，對(duì)接收電路的要求是：要有較高的靈敏度，以便接收到遠(yuǎn)距離的遙控信號(hào)；選擇性要好，以提高抑制其他干擾信號(hào)的能力；工作要穩(wěn)定，不受環(huán)境溫度、電源電壓等因素的影響，體積小，質(zhì)量輕，便于維修等。

用于遙控設(shè)備的接收電路有超再生式和超外差式兩種。超再生式接收電路僅用一級(jí)超再生式檢波電路就能完成選擇信號(hào)、放大信號(hào)及解調(diào)功能。為使信號(hào)達(dá)到一定的幅度，推動(dòng)譯碼電路工作，一般在超再生后級(jí)還加有低頻放大電路。超再生電路簡(jiǎn)單，使用電子元器件少，且有較高的靈敏度。其缺點(diǎn)是：選擇性差、噪聲大。這種電路常用于簡(jiǎn)易遙控裝置。對(duì)于遠(yuǎn)距離、高靈敏度、高抗干擾能力的遙控系統(tǒng)，普遍采用超外差式接收電路。

無線電遙控設(shè)備有很多種，一臺(tái)遙控設(shè)備如果只能允許一種指令信號(hào)通信，即只能發(fā)射、接收一種指令信號(hào)，那么我們就說這臺(tái)遙控設(shè)備只有一個(gè)通道。模型所說的遙控設(shè)備通常有兩通道、四通道、......、十通道等多種。車輛模型一般只要控制方向和速度，所以用二通道無線電遙控設(shè)備就可以了。

無線電遙控設(shè)備按照調(diào)制方式還可以分為調(diào)幅（AM）式和調(diào)頻（FM）式：調(diào)幅式簡(jiǎn)單實(shí)用，價(jià)美物廉；調(diào)頻式性能可靠，工作穩(wěn)定，不易受其他信號(hào)的干擾。另外還有一種脈沖編碼（PCM）式，具有很強(qiáng)的抗干擾性，性能更加優(yōu)越。

在車輛模型中比較常見的有單通道無線電遙控設(shè)備、多通道無線電遙控設(shè)備和多通道比例無線電遙控設(shè)備。

遙控設(shè)備單通道

單通道無線電遙控設(shè)備是一種最簡(jiǎn)單的無線電遙控設(shè)備，它通過切換動(dòng)力電動(dòng)機(jī)電源的極性，控制車輛模型前進(jìn)和倒退。單通道無線電遙控設(shè)備的發(fā)射機(jī)由音頻振蕩器、載頻振蕩器、操縱器按鈕、電源、發(fā)射天線等組成；它的接收機(jī)由接收天線、超再生檢波器、音頻放大器、開關(guān)電路、設(shè)備電源、繼電器、電動(dòng)機(jī)、動(dòng)力電源等組成。

不按下發(fā)射機(jī)操縱器按鈕，發(fā)射機(jī)不工作，車輛模型中的動(dòng)力電源通過繼電器觸點(diǎn)給電動(dòng)機(jī)供電，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，車輛模型向前行駛。當(dāng)按下發(fā)射機(jī)操縱器按鈕的時(shí)候，電源給音頻振蕩器和高頻振蕩器供電，高頻載波被音頻信號(hào)調(diào)制后，由天線向天空間發(fā)射出去。由于接收機(jī)固有頻率和發(fā)射機(jī)的載波頻率相同，載波信號(hào)被接收機(jī)接收，經(jīng)過超再生檢波器使音頻放大，使開關(guān)電路導(dǎo)通，繼電器吸收，切換觸點(diǎn)使動(dòng)力電源給電動(dòng)機(jī)供電，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，車輛模型向后倒退。

遙控設(shè)備多通道

多通道無線電遙控設(shè)備比單通道要復(fù)雜一些，能發(fā)出多個(gè)音頻指令信號(hào)，用來控制車輛模型前進(jìn)、倒退、停車、加速、轉(zhuǎn)彎等多種功能動(dòng)作。通道的數(shù)目越多，能夠控制的動(dòng)作就越多。

以六通道為例，它的發(fā)射機(jī)由6個(gè)操縱開關(guān)和6個(gè)音頻振蕩器，以及載頻振蕩器、載頻放大器、發(fā)射天線等組成。接收機(jī)由接收天線、檢波器、選頻器，以及6個(gè)繼電器和6個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成。按下某一個(gè)操縱開關(guān)，相應(yīng)的音頻振蕩器工作，高頻載波被這個(gè)音頻信號(hào)調(diào)制后，經(jīng)過放大由天線發(fā)射。接收機(jī)接收到信號(hào)后，經(jīng)過檢波和選頻放大，使某個(gè)繼電器吸合，某個(gè)數(shù)控機(jī)構(gòu)動(dòng)作，達(dá)到遙控某種功能的目的。

六通道無線電遙控設(shè)備，可以用五個(gè)通道控制車輛模型前進(jìn)、倒退、停車、加速、右轉(zhuǎn)彎和左轉(zhuǎn)彎等六個(gè)功能動(dòng)作。其中前進(jìn)、倒退、停車共用兩個(gè)通道，其他三個(gè)功能動(dòng)作各用一個(gè)通道。余下的一個(gè)通道可以用來控制鳴笛、閃燈等功能動(dòng)作。

這種多通道遙控設(shè)備的指令是一個(gè)一個(gè)發(fā)射出去的，因此，車輛模型在其一個(gè)時(shí)間內(nèi)只能完成某一個(gè)動(dòng)作功能。

遙控設(shè)備多通道比例

單通道或多通道無線電遙控設(shè)備只能控制電路通、斷和切換動(dòng)作，不能控制量的大小。比例無線電遙控設(shè)備，可以根據(jù)需要按比例來控制值的大小。比如控制車輛模型的轉(zhuǎn)向，能夠像真的汽車一樣，控制方向輪的偏轉(zhuǎn)量，實(shí)現(xiàn)急轉(zhuǎn)彎或者緩轉(zhuǎn)彎。

以二通道比例遙控設(shè)備為例，它的發(fā)射機(jī)由操縱桿、編碼器、調(diào)制器、晶控載頻振蕩器、載頻放大器等組成。采用石英晶體做載頻振蕩，頻率穩(wěn)定度高。每個(gè)操縱桿通過編碼器控制一種脈沖寬度，比例遙控的量值就由脈沖寬度來體現(xiàn)。每個(gè)脈沖信號(hào)對(duì)載頻進(jìn)行幅度調(diào)制，高頻載波經(jīng)過載頻放大由天線發(fā)射出去。

接收機(jī)由接收天線、晶控本機(jī)振蕩、混頻、中放、檢波、解碼器、舵機(jī)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)等組成。接收機(jī)天線接收到高頻載波后，同晶控本機(jī)振蕩產(chǎn)生的高頻等幅信號(hào)進(jìn)行混頻，通過中放、檢波，還原成脈沖信號(hào)，再通過解碼器把每一個(gè)通道的脈沖挑選出來，分別送到兩個(gè)舵機(jī)，從而帶動(dòng)車輛模型做出各個(gè)相應(yīng)的動(dòng)作。

比例遙控設(shè)備各個(gè)通道可以同時(shí)操縱，車輛模型可以互不干擾地同時(shí)完成幾種動(dòng)作。

正確掌握無線電遙控設(shè)備的使用方法和操縱手法，對(duì)發(fā)揮車輛模型的行駛性能有重要意義。

遙控設(shè)備先開發(fā)射機(jī)，后開接收機(jī)

如果我們只接通無線電遙控接收機(jī)的電源，接收機(jī)就像聽收音機(jī)一樣，能夠接收到各種各樣的電磁波干擾信號(hào)和接收機(jī)本身產(chǎn)生的雜散信號(hào)。這些信號(hào)很容易使接收機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生誤動(dòng)作。如果開啟發(fā)射機(jī)，情況就不同了。即使發(fā)射機(jī)不發(fā)出指令信號(hào)，但由于發(fā)射機(jī)天線不斷向天空發(fā)射載頻信號(hào)，對(duì)各種干擾信號(hào)具有一定的抑制作用，這樣就能夠大大減少執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生誤動(dòng)作。因此，我們使用無線電遙控設(shè)備的時(shí)候，應(yīng)該首先接通發(fā)射機(jī)的電源，然后再接通接收的電源。暫停使用無線電遙控設(shè)備的時(shí)候，應(yīng)該先關(guān)掉接收機(jī)的電源，再關(guān)掉發(fā)射機(jī)的電源。

當(dāng)然，對(duì)于很簡(jiǎn)單的單通道無線電遙控設(shè)備，操縱按鈕就是電源開關(guān)，就談不上這個(gè)要求了。

遙控設(shè)備防止其他干擾

無線電遙控設(shè)備，在使用中容易受到各種干擾而產(chǎn)生誤動(dòng)作。了解干擾的來源，有助于保證設(shè)備工作的正常工作。有的干擾來自閃電等自然界放電現(xiàn)象；但更多的來自人為干擾，如外界的交流電動(dòng)機(jī)、熒光燈、高壓水銀燈、高頻爐、電焊機(jī)、電視廣播設(shè)備等，以及車輛模型本身的繼電器、發(fā)動(dòng)機(jī)等。

這些干擾信號(hào)通過兩種方式進(jìn)行遙控設(shè)備。一種是輻射傳播，這是一種從無線或者從中頻放大器直接竄入的干擾信號(hào)；另一種是直接傳異，它們是沿電源或其它連接導(dǎo)線進(jìn)入接收機(jī)的。

了解了干擾信號(hào)的來源和它的干擾方式，就可以在電路設(shè)計(jì)和元器件選用上采用相應(yīng)的抗干擾措施。比如增加接收機(jī)輸入調(diào)諧回路，提高載頻頻率，采用電動(dòng)機(jī)防火花電路，以及對(duì)電感元件加以屏蔽等。

多人在一起練習(xí)的時(shí)候，首先要了解以下各自的頻率，看看有沒有同頻的，這是非常重要的。否則，輕者“車毀”，重者“人傷”。在獨(dú)自練習(xí)的時(shí)候，最好先打開接收機(jī)，看看有沒有其他信號(hào)，在確認(rèn)沒有其他信號(hào)干擾的情況下再開機(jī)。

另外，在實(shí)際使用中要注意選擇較好的環(huán)境。不要在雷電時(shí)候進(jìn)行設(shè)備的調(diào)試，不要在電視廣播設(shè)備附近或者機(jī)場(chǎng)、加油站、遙控爆破點(diǎn)等對(duì)無線電管制的地方開機(jī)，這樣會(huì)造成無法預(yù)見的后果。

遙控設(shè)備注意維護(hù)保養(yǎng)

無線電遙控設(shè)備的可靠性同元件選擇、電路設(shè)計(jì)、安裝工藝等有著十分密切的關(guān)系，同時(shí)，也和操作使用方法和維護(hù)保養(yǎng)情況有關(guān)。遙控設(shè)備必須注意防潮防熱，防止日光長(zhǎng)時(shí)間照射，防止灰塵侵入，注意隨時(shí)清除灰塵污垢。遙控設(shè)備長(zhǎng)期不用要及時(shí)取出電池，防止電池液流出腐蝕元器件。暫時(shí)不用的設(shè)備，要放置在有避震材料的包裝盒內(nèi)。

遙控設(shè)備中，接收機(jī)常用的有3種方式接收高頻信號(hào)：直放式接收機(jī)、一次變頻接收機(jī)和二次變頻接收機(jī)。下面對(duì)這3種接收方式簡(jiǎn)單地介紹。

遙控技術(shù)直放式接收機(jī)

最初遙控設(shè)備的接收機(jī)屬于直放式，它的特點(diǎn)是：從天線上接收到的高頻信號(hào)，在檢波以前，一直不改變它原來的高頻頻率（即高頻信號(hào)直接放大）。它的缺點(diǎn)是，在接收頻段的高端和低段的放大不一樣，整個(gè)波段的靈敏度不均勻。如果要提高靈敏度，必須增加高頻放大的級(jí)數(shù)，由此帶來各級(jí)之間的統(tǒng)一調(diào)諧的困難，而且高頻放大器增益做不高，容易產(chǎn)生自激。這種方式目前在玩具中應(yīng)用廣泛。

遙控技術(shù)一次變頻接收機(jī)

為克服上述矛盾，如果能夠把接收機(jī)接收到的高頻信號(hào)都變換成固定的中頻信號(hào)進(jìn)行放大檢波，從而使整個(gè)波段的靈敏度均勻。由于中頻頻率比變換前的信號(hào)頻率低，而且頻率固定不變，所以任何電臺(tái)的信號(hào)都能得到相等的放大量，同時(shí)總的放大量也可以較高。本機(jī)振蕩器產(chǎn)生一個(gè)始終比接收信號(hào)高（或低）一個(gè)中頻頻率的振蕩信號(hào)，在混頻器內(nèi)利用晶體管的非線性將振蕩信號(hào)與接收信號(hào)相減產(chǎn)生一個(gè)新的頻率即中頻，這就是超外差（超內(nèi)差）接收機(jī)。

為了獲得較好的選擇性和靈敏度，在獲得中頻信號(hào)以后在加以放大，即中頻放大，這樣接收機(jī)的接收質(zhì)量大大提高。它有如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

a. 由于變頻后為固定的中頻，頻率比較低，容易獲得比較大的放大量，因此接收機(jī)的靈敏度可以做得很高。

b. 由于外來高頻信號(hào)都變成了一種固定的中頻，這樣就容易解決不同電臺(tái)信號(hào)放大不均勻的問題。

c. 由于采用差頻作用，外來信號(hào)必須和振蕩信號(hào)相差為預(yù)定的中頻才能進(jìn)入電路，而且選頻回路、中頻放大諧振回路又是一個(gè)良好的濾波器，其他干擾信號(hào)就被抑制了，從而提高了選擇性。

但是超外差式電路也有不足之處，會(huì)出現(xiàn)鏡像頻率干擾和中頻干擾，這二個(gè)干擾是超外差式接收機(jī)所特有的干擾。超外差式接收機(jī)的中頻選擇性，就是接收機(jī)對(duì)外來的455kHz（或465kHz）中頻信號(hào)的抗干擾能力。由于輸入回路的諧振頻率比455kHz（或465kHz）高，所以輸入回路對(duì)中頻干擾有較大的抑制能力。

遙控技術(shù)鏡像頻率

鏡像頻率干擾是超外差接收機(jī)特有的現(xiàn)象，設(shè)信號(hào)頻率為fs，振蕩頻率為fc，中頻fid=fc－fs, 在比fs高二個(gè)中頻處就有一個(gè)頻率fm,，它象是以fc為鏡子，站在fs處看到的鏡像，所以稱像頻。

鏡像頻率如果位于輸入回路的通頻帶內(nèi)，通過外差的變頻作用就會(huì)把像頻位置以及附近的電臺(tái)信號(hào)搬移到中頻帶內(nèi)，對(duì)接收信號(hào)形成干擾。如果像頻位置以及附近處無信號(hào)，就只增加了點(diǎn)噪聲，降低了信噪比；如果像頻處正好有一個(gè)電臺(tái)信號(hào)，該信號(hào)就會(huì)和接收信號(hào)差拍形成嘯叫，較強(qiáng)的像頻會(huì)喧賓奪主，抑制掉輸入信號(hào)；如果電臺(tái)信號(hào)不正好在像頻處，而是在像頻附近，則會(huì)形成混臺(tái)，產(chǎn)生偏調(diào)失真。

同頻干擾在硬件上沒有辦法解決，只能用方向性天線來避開干擾，如果干擾與接收信號(hào)來自同一方向，這種方法就失靈了。像頻干擾就得用二次或多次變頻來解決，這就是本文討論的內(nèi)容。

遙控技術(shù)二次變頻接收機(jī)

為提高鏡像頻率抑制能力和提高靈敏度，為使輸入回路在整個(gè)波段內(nèi)保持比較均勻的靈敏度，在二次變頻中，設(shè)接收信號(hào)頻率是fs，一本振是fc1，一中頻fid1 = fc1- fs，只要把一中頻fid1 選取得足夠高，第一像頻fm1=fs 2 fid1 就遠(yuǎn)離fs，不會(huì)落入輸入通頻帶內(nèi)。二次變頻還會(huì)產(chǎn)生第二像頻fm2=fc2 fid2 = fid1 2fid2，由于第二中頻頻率較低，頻通帶很窄，第二像頻不會(huì)落入帶內(nèi)；并且fm2是一個(gè)固定頻率，可用陷波或吸收回路把它徹底抑制掉。可見，只要選擇足夠高的一中頻，高端的像頻抑制也容易做到40dB以上。

WFLY天地飛的WFR09二次變頻接收機(jī)，采用帶調(diào)諧回路的天調(diào)電路、帶調(diào)諧回路的高放電路、高性能帶通濾波網(wǎng)絡(luò)、窄帶微型晶體濾波器等，大大提高了靈敏度、選擇性和抗干擾性能。該產(chǎn)品的體積44.88mm x 27.90mm x 16.39mm，含外殼晶體重量19克。2100433B

遙控系統(tǒng)可分為飛行器遙控設(shè)備(系統(tǒng))和地面遙控設(shè)備(系統(tǒng))，它們一般由指令程序機(jī)構(gòu)（或計(jì)算機(jī)）、傳輸設(shè)備和監(jiān)測(cè)設(shè)備組成。

遙控技術(shù)①控制指令產(chǎn)生

根據(jù)預(yù)定狀態(tài)數(shù)據(jù)和被控對(duì)象的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，由操縱人員人工發(fā)出，或由程序機(jī)構(gòu)或計(jì)算機(jī)自動(dòng)產(chǎn)生各種控制指令。

遙控技術(shù)②傳輸設(shè)備

實(shí)質(zhì)上是多路通信設(shè)備，能把指令信號(hào)送往遠(yuǎn)距離的被控對(duì)象。

遙控技術(shù)③監(jiān)測(cè)設(shè)備

用以監(jiān)測(cè)被控對(duì)象的狀態(tài)和參數(shù)變化，使控制站及時(shí)了解控制效果。飛行器遙控系統(tǒng)中常用的監(jiān)測(cè)手段有遙測(cè)、雷達(dá)、電視等。

無線電遙控設(shè)備監(jiān)測(cè)，航海模型運(yùn)動(dòng)術(shù)語。航海模型比賽主辦者的