无线数传电台大致分为两种，一种是传统的模拟电台，另一种为採用DSP技术的数字电台，传统的模拟电台一般是射频部分后面加数据机转换为数位讯号方式来传输数据，全部调製、解调、滤波和纠错由模拟量处理完成，如果需要进行数据的任何其它处理，那幺附加的部件、专用的晶片、或微处理机必须加到设计中。因为收发机相当多的功能是在硬体中完成，任何校準或无线电的调整必须在硬体级上进行；例如，扭动一个螺丝调整或更换部件。又因为设计是以硬体为基础的，因而它是一个固定的设计。这就是说，不改变硬体就不能改变功能和性能。

这种模拟电台大部分由调频对讲机或车载电台的基础上加装了一个低速率的调製解调晶片，所以严格来说只是一款话音电台的“改装机”，还不是真正意义上的专业的数传电台，其速率比较低，时延大，操作也不方便，但是因为价格比较低廉，在自来水监控、远程抄表、水文检测等实时性不高的地方有着广泛套用，而且占据数传大部分市场，无线数传电台可与PLC，RTU，雨量计、液位计等数据终端相连线。

随着在最近的二十多来年积体电路的複杂性和集成度的飞速增加，开发出专用处理晶片器，它能实时或“线上”进行数位讯号处理（DSP技术），无线数传电台部分甚至全部採用数字处理技术技术，这些电台通常被称为数字电台，随着DSP技术广泛套用，技术成本和核心器件降低能够是大多数厂家所能接受，使其DSP技术进入更多产品领域，相比较传统的模拟电台，数字电台的数据信号处理允许很複杂的算法在实时中使用并可被嵌入产品内，DSP相关的晶片是软体控制的，在不改变硬体的情况下，可在系统内改变它们的性能和/或任务。这意味着在产品售出后的升级或另增加的特性可加到产品上，不必把电台返回到製造厂， 从某种意义上来讲，数字电台控制精度更高，没有与模拟量元件有关的误差问题，功耗更低，实时性稳定性更高，市场中占据大部分中高端用户，比如铁路场站调度、工业控制，GPS差分，远程测量测控等行业处于主流地位。随着数位讯号处理技术和高性能，低价格数位讯号处理器正在使採用DSP技术的数字电台有着向全行业扩展的蔓延的趋势，不久将来大功耗、低速率、低精度模拟电台将退出数传市场，包括传统的模拟对讲和寻呼业务。　随着汽车电子、仪器仪表等行业的发展，另一种微功率数传广泛被人们接受，这种微功率数传因为其价格低廉、使用方便在套用领域取得了迅猛发展，这类技术的代表如Zigbee和CFDA，两者均具有低功耗、高速率、自组网的特点，使用灵活方便未来发展不可限量，但是这种产品在长距离传输局限比较大，仅限于小範围局部套用。　无论模拟电台、数字电台和微功率数传，在市场的空间一直不是很大，一是传统的SCADA系统的每个节点的一次性造价较高，随着GPRS和CDMA网路的日渐成熟，资费和终端日趋便宜，瓜分了部分原有的数传电台的市场，在实时性要求不高、系统覆盖範围又大的系统中，如抄表系统，铁路列控系统这一现象尤为突出；虽然SCADA系统的发展很快，但数传电台的市场并没有得到回响的提高，反而有所下降。二是数传电台不同于其它行业有明确的行业标準，数传电台的行业标準，尤其是高速数据传输的通信规约、协定，至今尚没有一个明确的、统一的行业标準。造成大部分厂商产品自成体系、互不兼容，从而很难规模化套用，影响了行业发展。　以上这些值得数传电台的生产商、代理商就现在的数传市场应该去探讨、去深思；也期待国家和行业联盟去规範和支持，但我们也没有必要悲观，数传做为通信行业最早的传输手段，仍然有着无法比拟的优势，比如移动性、时延的稳定和可靠性，在专网市场仍然有举足轻重的地位和优势，正是数传电台不可替代性和优势使得国际上一些有远见数传厂家针对市场现状不断创新发展，比如GE MDS刚刚发布的SD4、SD4系列数字电台，将专业无线数字电台提到一个新的高度，该系列电台从宽频前端射频部分到数位讯号处理部分全部採用先进数字处理的技术，收信发信机採用软体无线电的全数字硬体结构，直接通过脉冲调製传送信号而无传统的中频处理单元，其产品设计也更绿色、更环保，在宽频、收发精度控制和传输稳定可靠性方面优势更明显。这种新的软体无线电台将无线数传带到新的高度。也为无线数传市场带来了新的发展空间和活力；让我们看到无线数传依然春光无限。

电气SCADA系统

无人机系统

电气分布自动化

交通控制系统

石油/天然气生产过程自动化

工业自动化过程控制

水处理

方案所介绍的全双工数传电台主要採用频分双工(FDD-Frequency Division Duplexing)工作方式。它主要由接收单元、激励器单元、功放单元、控制单元、电源单元、基带单元六部分组成。

图1 数传电台结构原理框图

激励单元完成射频信号的调製和音频信号的处理，即把要调製的话音、数据送到VC0调製并进行电压放大。它由话放处理、数字锁相环、压控振荡器、电压放大器、功率调整电路、电源电路组成。图2所示是激励器单元的组成框图。图中，麦克风送来的微弱信号首先送给话放处理电路，以进行话音放大、滤波、预加重等信号处理，然后经过电子开关送给压控振荡器进行直接调频，同时将基带处理后的数位讯号也经过电子开关切换后送给压控振荡器进行直接调频。锁相环路可选用快恢复二极体来提高锁相环路的锁定速度，环路滤波器可选用无源比例积分滤波器，VCO则採用模组化设计。数字锁相环晶片採用日本富士通的MBl504H积体电路晶片，该晶片集成化程度高、体积小，特别是其泵电源高达8 V，可相对降低VCO的压控灵敏度。为了减小发射机在较宽温度範围内的频率变化，建议採用温补晶体振荡器作基準频率。由于VCO输出的信号较弱，只有数个毫瓦，故可经过功分后，将一路送给鑒相器与基準频率进行比较，并产生误差电压以控制VCO的频率至设定频点，另一路送给电压放大器，然后经三级放大处理，使其能够推动功放电路工作。

图2 激励器单元原理框图

考虑到一般需要外接蓄电池作为电源，激励器电源输入可採用7809三端稳压器稳压，以提供较宽的电压动态範围。同时，也可採用多级LC滤波来改善稳压和降噪效果。

功放单元的主要任务是把激励器送来的射频信号经功放模组放大到44 dBm，然后经过低通滤波器滤除高次谐波后送给双工器，最后通过天线发射出去。如果天线出现开路或短路，那幺功率将反射回来，此时检测电路将进行检波，然后比较放大，再送一个信号给MCU，由MCU控制相关电路关断功放，以达到保护功放模组的目的。功放电路的组成如图3所示。

图3 功放单元组成框图

接收单元可完成射频信号的解调和音频信号的处理。它一般由滤波器、选择迴路、高放、双平衡混频器、一中放、二中放组成。其中二中放由二本振、二混频、鑒相器、静噪控制电路组成，混频器中的一中频为21.4 MHz，二中频为455 KHz，混频方式为外差式。

当射频信号经天线送到双工器后，再经过第一级带通滤波器滤波，并经限幅后将送给高放电路。然后进入第二级带通滤波器滤波，最后送给双平衡混频器混频。限幅电路的作用是防止强干扰信号损坏高放前端组件。

高放电路一般採用双调谐迴路和一级放大形式，输入输出迴路均採用抽头形式可使电路匹配、增益兼顾。高放管可选用低噪声管2SC3356，其特点是具有很低的噪声和较高的功率增益。经高放放大的信号再与压控送来的第一本振信号经过双平衡混频器进行混频。2SC3356是集成组件，特点是噪声低，高次组合少。一为21.4MHz的信号经过两级中频放大后，可送到中放积体电路TA31136FN，与20.945 MHz晶体振荡器产生的二本振进行混频，而混出的455 kHz二中频信号，则经过455 kHz陶瓷滤波器滤波后，通过二中放的5脚输入。限幅放大器的输出可在内部直接驱动，并在外部通过相移线圈完成鑒频，鑒频输出的音频信号由9脚输出。该信号一路经电子开关送给去加重、滤波、放大后送给扬声器还原声音。另一路经过滤波后送给基带信号处理器。

图4 接收机单元原理框图

通过系统电源可对外接直流电源进行滤波、反极性保护等处理，然后输出稳定的电源电压，同时，电源还必须进行必要的短路和过流保护。系统电源可外接+12 V直流电，然后通过反极性保护电路，来防止电源接反。再经过多级LC滤波电路来滤除各种杂波和高低频交流干扰后，送到电源继电器，由继电器控制台电源开关，来开关整机电源。其电源电路的结构原理图如图5所示。

图5 系统电源结构框图

控制单元以ATMEGA64为核心来完成本机工作状态的控制，包括收发信机的频合数据，面板显示器、键盘的控制，工作频段控制，数传以及话音通信状态的控制等。

基带单元则负责处理本机和计算机终端的数据交换。它以DSP晶片ADSP-2185M为核心，并以单片机AT90S8515以及CPLD複杂可程式逻辑器件来组成控制和接口电路。同时以数模和模数转换，以及运算放大器等构成信号与电台的接口电路。基带单元则採用DSP进行数位讯号的调製与解调。图6给出了基带单元的构成原理框图。

图6 基带单元原理框图