一、概述
MD-886A是本公司专为配合日本日精等公司的无线数传电台而开发的一个高性价比、超小型的专业级无线调制解调器,该MODEM可直接内置于日精ND-882(5W机)、ND-886(10W机)及ND-889(25W机)数传电台内,使机尾的DB-9插座成为一个标准的通讯口(RS-232、TTL或85口可任意设置),
也可内置(或外置)于日立M338/M339、建伍TK-768/868(G)及TK-708/808、摩托罗拉GM950/GM300、大吉T-2010等电台之内,
与电台合二为一, 成为一个真正的数传电台, 同时不影响电台原有的各项功能及技术指标。该MODEM配有RS-232、TTL及485标准输入/输出接口(可跳线设置),
数据/话音切换功能, 使用方便, 可靠性高, 抗干扰能力强,误码率低。这样的数传电台可在电力负荷监控系统、自来水"四遥"系统、水文水情测报系统、防盗报警系统、无线寻呼系统、路灯管理系统、车辆GPS定位系统、环境监测系统等领域得以广泛使用。
二、功能特点
◆ 调制方式为FSK, 可与各类电台方便地配接
◆ 数据传输速率: 150/300/512/600/1200自适应
◆ 极低的误码率(<10-7)
◆ 较高的解调灵敏度, 20dB信纳时即可正确解调
◆ DTR控制数据/话音切换功能, 数传绝对优先
◆ 电磁兼容性好, 既不干扰电台也不会被电台干扰
◆ 可跳线选择RS-232、485及TTL标准数据通信接口
◆ TXD、RXD、RTS信号极性可通过跳线实现反转
◆ DC+7~15V单电源供电
◆ 较低功耗, 消耗电流小于35mA
◆ 可利用电台载波检测信号或内部载波检测信号以防"乱码"输出
◆ 电台给出的载波检测信号电平可高可低, 可跳线作对应设置
◆ 只有一个可调元件(VR1用于发射频偏调整), 调试极为简便
◆ 含有电源及收发数据信号指示灯, 方便调试
◆ 工作环境温度: -30~+65℃
◆ 体积紧凑, 安装方便。
三、技术指标
调制方式: FSK (f1=1.3KHz, f2=2.1KHz)
传输速率: 300/512/600/1200自适应
误码率: <10-7
解调灵敏度: 优于20dB信纳
输入/输出接口: RS-232、TTL或485标准输入/输出电平(可设置)
FSK频率稳定度: ±1Hz(-30℃~+65℃)
工作环境温度: -30℃~+65℃
工作电压: DC+7~15V单电源供电
消耗电流: ≤35mA
体积(L×W×H): 57.5mm×53mm×16mm(不含插座时H为6mm)
重量: 约35g
四、功能设置
MD-886A体积虽然很小, 但功能依然十分完备,
适应性很强。以下简要介绍一下功能设置方法。所有功能都由JUMP(跳线)来完成设置, 较为方便(请对照附图一"MD-886A的功能设置参考图")。

附图一:MD-886A功能设置参考图
注:
(1)、接口设置为RS-232口,S4、S5、S6、S8、S9、S10跳在"232"端,S7短路。
(2)、RXD、TXD极性为正极性,S2、S3跳在"+"端。
(3)、选择外部输入的静噪电平,静噪开启时为高电平,S1跳在"SQ+",S13开路。
(4)、"扬声器"静噪信号"MUTE"选择低电平有效,S12跳在"L"端。
(5)、用户可参考前面的说明自行设置所需功能,不过在连接或断开二个焊盘时要小心,不要影响其它元件,断开时要仔细检查是否二个焊盘间还有残留的焊锡。所有的JUMP都在MD-886A电路板的A面上。先简要说明一下S1-S13所有JUMP(跳线)的对应功能:
S1: 数传电台载波检测信号电平正跳变或负跳变的选择。
S2: 用于RXD电平极性设置。
S3: 用于TXD电平极性设置。
S4: 用于把TXD电平设置为TTL、RS-232或485电平。
S5: 用于把TXD电平设置为TTL、RS-232或485电平。
S6: 用于把RTS电平设置为TTL或RS-232电平。
S7: 用于把RTS电平设置为TTL或RS-232电平。
S8: 用于把RXD电平设置为TTL、RS-232或485电平。
S9: 用于把RXD电平设置为TTL、RS-232或485电平。
S10:用于把CD电平设置为TTL或RS-232电平。
S11:用于把DTR(控制数/话切换)电平设置为TTL或RS-232电平。
S12:用于MIC及扬声器禁音功能(只对有相应功能的数传电台适用)。
S13:用于选择内部或外部载波检测信号。
4.1 接口设置方法
S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11用于设置通讯口类型。
RS-232接口时:
S4、S5、S6、S8、S9、S10、S11跳在标有"232"的一端(即把四个组成"品"字形的正方形焊盘的中间一个焊盘与标有"232"一侧的焊盘短路),
S7必须短路上。
TTL接口时:
S4、S5、S6、S8、S9、S10、S11跳在标有"TTL"的一端(即把四个组成"品"字形的正方形焊盘的中间一个焊与标有"TTL"一侧的焊盘短路),
S7必须开路。
RS-485接口时:
S4、S5、S8、S9跳在标有"485"的一端(即把四个组成"品"字形的正方形焊盘的中间一个焊盘与标有"485"一侧的焊盘短路),S6、S7、S10及S11则根据实际使用情况而定,
因为485接口主要是准对TXD及RXD而言,CD、RTS及DTR等信号在这款MODEM中不考虑采用485接口电平。
4.2 RXD及TXD信号极性反转
S2、S3分别用于设置RXD及TXD数据极性。
S2跳在"+"端时, RXD极性不反转, 跳在"-"端时, 极性反转。
S3跳在"+"端时, TXD极性不反转, 跳在"-"端时, 极性反转。
4.3 载波检测信号电平极性的选择
如果RFSK接在接收机的鉴频输出(未经静噪), 可利用电台本身的载波检测信号(SQ信号)以防"乱码"输出; 如果RXA接在接收机的已经过静噪的音频输出,
则可利用调制解调器的内部载波检测信号以防"乱码"输出。具体方法如下:
若当数传电台接收机检测到载波信号并开启静噪时, 从电台接收机输出的静噪信号电平为正跳变(即从0V变为1V以上的高电平), 则S1应跳在"SQ+"端,
反之跳在"SQ-"端。以上二种情况下S13都应开路。S13用于选择是否采用MODEM的内部载波检测信号电平(MODEM检测到有音频信号输入时该电平由0V变为+5V,但不能表明电台是否收到载波信号,前者检测的是音频信号,而后者检测的是射频信号)。在电台不能提供载波检测信号的情况下,
应把S13短路, S1跳在"SQ+"端,X2口上的2脚(SQ)悬空。
4.4 出厂设置(见附图一)
4.4.1 接口类型: RS-232C口
4.4.2 电平极性: TXD及RXD都为正极性
4.4.3 载波检测电平: 正跳变(外部输入)
4.4.4 扬声器静音(MUTE): 低电平有效
五、接口说明及与日精等数传电台的配接
MD-886A上可装上二个10芯XH2.5型插座(X1、X2)及一个DB-9型卧式插座(X3),
X1、X3是两个并联的通讯口(含其他输入/输出信号),根据需要选择安装一个即可,X2是MODEM与电台的接口。
5.1 X1及X3接口(并联的通讯口)的说明
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对应X3脚号(DB-9插座)
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引脚定义
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功能说明
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对应X1脚号
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备 注
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1
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CD
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载波检测出
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1
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根据需要选用
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2
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RXD/A
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接收数据出
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2
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数据接收脚或485口的"A"
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3
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TXD/B
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发送数据入
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3
|
数据发送脚或485口的"B"
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|
4
|
PTT IN
|
话音PTT入
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7
|
外接MIC的PTT信号输入
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|
5
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GND
|
地
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5
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与电台地相连
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6
|
MIC IN
|
话音调制入
|
6
|
外接MIC的调制信号输入
|
|
7
|
RTS
|
发送请求入
|
4
|
来自数据终端的发送请求
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|
8
|
SPO
|
音频功放出
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8
|
接至外接喇叭,通话时用
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9
|
DTR
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数/话切换
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9
|
控制数据/话音切换要选用
|
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10
|
GND
|
地
|
/
|
|
注: ① 数据传输时一般只需用到RXD/A、TXD/B、RTS及GND。在接口设置为RS-232或TTL接口时,
X3的2、3脚分别为RXD及TXD; 设置为485接口时, X3的2、3脚分别为A、B。但RTS、CD及DTR只能为RS-232或TTL信号电平,
不能设置为485电平。若要求变成485电平, 则可借助本公司的"接口转换器"。
② RS-232接口时, RTS为高电平控制电台打开发射机; 接收到信号后, CD由低电平变为高电平。 TTL接口时,RTS为低电平有效,接收到信号后,
CD由高电平变为低电平。
③ 该MODEM为"全透明"传输方式, 可以传输不高于1200bps速率的任意格式、任意纠错及打包方式的数据信息。
④ RTS应超前TXD约100ms以上, 在TXD结束后再延滞50ms左右, 保证数据信号前后都不丢失。RTS与TXD的时序图参见7.8中的说明。
⑤ 发送数据时, MODEM上的黄色发光管闪烁;接收数据时, MODEM上的绿色发光管闪烁; 红色发光管为电源指示灯。
⑥ DTR用于数据/话音切换, 在RS-232接口时为高电平有效, TTL接口时为低电平有效。DTR有效时X3上的MIC IN及PTTIN的通路将被切断,
同时通过X2上的MUTE控制电台(日精等数传电台有此功能)的音频放大电路, 使之无声音输出, 对话音传输而言, 此时处于"禁听禁发"状态。但数据通信通道不受DTR的控制,
如果数传电台在通话状态时接到RTS信号,则话音通路将被强制切断并转到数据发送状态。所以数据传输是优先于话音传输的。
5.2 X2接口与电台的连接说明
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X2脚号 |
定 义
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功能或与电台的连接方法
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1(MUTE)
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话音禁止
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在DTR有效或发送数据时数传电台的话音通路被切断。要求MUTE高电平有效时,S12请跳在"H"端;要求低电平(或接地)有效时;
S12请跳在"L"端 .
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|
2(SQ)
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静噪电平输入
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若从X2的5脚输入的接收音频信号是经过静噪的,则该脚可以不用,只需把S1短路,SQ跳至"SQ+"端即可;若音频信号未经静噪(如接在鉴频输出上)则应接至电台内部输出的一个载波检测电平,以防平时串口上有"乱码"输出(详见4.3所述).
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3(+12V)
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电源输入
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+7V~+15V电源输入,一般与电台电源接在一起.
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4(PTT)
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控发 接至电台PTT
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RTS有效时, 该脚 "接地"控制电台发射
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5(RFSK)
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FSK接收音频输入
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接至电台音频输出, 最好经过静噪且不受音量开关控制(如VOL开关的输入端),
幅度最好在40~200mV。具体连接时应与X2的2脚(SQ)配合使用。
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6(TFSK)
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FSK调制信号输出
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接至电台的MIC或TONE MOD输入点,把FSK信号调制到发射机上。可通过调整VR1及R3、R4改变该脚的输出信号幅度从0mV至700mV。
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7(RL0)
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音频功放输出
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输出至外接喇叭的音频信号,受DTR控制
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8(SPO)
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外接MIC信号
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去电台调制的外接MIC信号, 受DTR控制
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9(GND)
|
地
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接电台地
|
|
10(GND)
|
地
|
接电台地
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5.3 举例:MD-886A内置入日精ND-886(ND-889也一样)的方法:
打开ND-886,把ND-886电路板卸下, 并小心焊下上面的DB-9型卧式插座, 以便留位给装在MD-886A的DB-9插座。把MD-886A放入位于ND-886电路板下方的预留空间,对准空位,
用四颗Φ3×5的螺丝把它固定在电台内部。把所提供的10芯排线的插头插入MD-886A的X2插座上, 然后把另一头的10个线头分别焊到ND-886电路板上原来装DB-9插座的对应的9个脚上(对应关系见下表说明),
焊完后装回ND-886电路板。
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X2脚号 |
功能说明 |
对应ND-886上DB-9插座脚号 |
功能说明 |
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1
|
MUTE |
DP7 |
DATA/AUDIO |
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2
|
SQ |
DP3 |
BUSY |
|
3
|
+12V |
DP6 |
+B |
|
4
|
PTT |
DP1 |
PTT
EXT |
|
5
|
RFSK |
DP4 |
RFSK |
|
6
|
TFSK |
DP5 |
TFSK |
|
7
|
SPO |
DP8 |
SPK
OUT |
|
8
|
MO |
DP2 |
MIC |
|
9
|
GND |
DP9 |
GND |
|
10
|
GND |
DP9 |
GND |
六、数传电台的测试方法
6.1简易测试方法
以RS-232接口且电平极性不反转时为例。假设电台已调试完毕, 按"5.2"中说明把MD-886A与电台连接好后,
可用一台综合测试仪(如R&S公司的CMS-52或马可尼公司的2955/2945等)对数传电台进行如下调试:
A、把综合测试仪的射频输出频率调至被测电台的接收频率,并输出调制频率为2.1KHz,调制频偏为3KHz之标准载波信号到电台的接收机, 此时调制解调器上的LRD发光二极管亮,
测量RXD输出应为+9V左右; 若把调制频率改为1.3KHz则LRD灯灭, RXD输出为-9V左右。至此, 解调功能调试完毕。
B、把综测仪置于发射机测试状态, 把MD-868A上RTS脚接上一高电平, 此时电台发射机被打开, 同时被调制上一频率为1.3KHz之副载频(FSK)信号,调整MODEM上电位器VR1使FSK信号的调制频偏为3.5~4.5KHz之间;
再把TXD也置为高电平, 则调制信号频率应变为2.1KHz, 同时调制解调器上的LTD发光亮,2.1KHz的FSK信号的调制频偏也应在3.5~4.5KHz之间。
以上简易方法只能检测MODEM的调制解调功能是否正常, 而不能测出误码率等参数。若要更精确的测试, 可用以下测试方法:
6.2 利用专用测试软件进行测试(以RS-232接口时为例)
A.本公司所提供的通讯电缆用于把数传电台上的DB-9型通讯口与PC机上COM1或COM2通讯口相连, 连线做法如下:
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功能 |
数传电台DB-9口 |
PC机COM2(DB-25) |
PC机COM1(DB-9) |
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TXD |
3 |
2 |
3 |
| RXD |
2 |
3 |
2 |
|
RTS |
7 |
4 |
7 |
|
GND |
5 |
7 |
5 |
B. 在二台PC机中分别装入NWM软件并与二套数传电台相联。给数传电台(频率应事先正确设置好)加电,
其中作发射的一台接上无线电综测仪, 接收的一台加上天线(距离近时可不接)。
C. 分别运行NWM软件并进入"MODEM"子菜单, 并分别对以下参数进行完全一致的设置(通讯口及RTS/CTS延时例外):
COM Port(通讯口: COM1, COM2, COM3, COM4);
Baud Rate(波特率: 150/300/600/1200/2400/4800/9600/19200/38400);
Parity Bit(奇偶校验位: None/Odd/Even);
Data Bit(数据位: 7/8);
Stop Bit(停止位: 1/2)
Data Scramble(数据加密: Enable/Disable);
RTS/CTS Delay Control(RTS/CTS延时: 0~255ms)
注意: a 设置完毕后须把光条移至"Set to Current Value"项回车确认, 否则前面设置的参数不予承认,
切记!
b 通讯速率不应高于MODEM最高传输速率!
c 应根据电台的发射机稳定时间的长短设置相应的RTS/CTS延时。
d 进入"Utility"子菜单, 光条移至"Test Modem"项并回车, 进入测试子菜单。先把接收端选择"Receive"并回车出现接收窗口;
然后把发射端选择"Transmit"并回车, 此时屏幕上出现一个数据发送窗口, 连续不断地发送出以下子符串并显示发送次数:
| TEST1234567890abcdef1234567890 |
同时发射机被打开并被调制上FSK信号, 在保证电台最大频偏不超过5KHz的前提下,
调节MODEM上电位器VR1或电台的调制灵敏度使FSK信号的调制频偏在3.5KHz~4.5KHz之间。若正确解调,接收方窗口上将显示出收到的上述字符串及收到次数(应与发射次数相同,但用486以下的低速电脑测试速率为2400bps以上的数传电台时可能有例外,
即由于接收方处理速度有限, 导致收到次数小于发出次数, 并显示误码。这并非数传电台的问题, 可放心), 同时显示误码BIT数、误码BYTE数及误码率都为零。若接收不到,
则应检查硬件连接"MODEM"菜单下的各项设置是否有误。若测试开始时的头几个字节有误码, 但接下去的数据无误码,则说明开始时收发没有同步上,
数传电台没有问题;若不断有误码, 则有以下几中可能:
①、测试软件"MODEM"项设置不正确, 如速率超出额定值、两边的数据格式设置不一致等。
②、发射或接收有问题, 信号较差, 此时检查天线及电源; 两个电台或天线靠太近时会相互干扰, 也会造成误码。
③、电台与MODEM的匹配有问题,如TFSK信号的调制频偏太大或太小, 预加重或去加重特性太明显而导致FSK信号抖晃等。
若无问题, 再把二套数传电台收发对调后再测试。
6.3测试时应注意以下事项:
a 发射方最好接上天线或有足够功率承受能力的50Ω假负载,天线应远离电脑为好。不要触摸发射方的天线。
b 选择纹波小、抗高频干扰能力强并且有足够带负载能力的直流稳压电源。
c 电源切勿反接。
七、数传电台在实际应用中应注意的事项
由于无线传输较有线及其他传输有其特殊性,如易受干扰、误码相对较大、收发延时长等等,所以在使用数传电台时应注意以下事项:
7.1 系统软件最好不用VB做,否则串口RXD(数据接收)经常会产生"死机"现象,具体表现为能发不能收。
7.2 应选用合适的直流稳压电源,抗高频干扰能力强、纹波小、有足够的带载能力。最好还具有过流、过压保护及防雷等功能,确保数传电台正常工作。
7.3 不要在超出数传电台环境特性的工作环境中使用,如高温、潮湿、低温、强电磁场的环境中使用。
7.4 不要让数传电台连续不断地处于发射状态,否则会烧坏发射机。许多数传电台或Modem都具有"长发"保护功能,可以设定最长的连续发射时限,确保发射不被损坏。所以对数传电台编程时应很好地利用这一功能。
7.5 数传电台的地线应与外接设备(如PC机,PLC )的地线良好连接,否则容易烧坏串口。
7.6 许多数传电台的RS-232C(或TTL)通讯口,除了TXD、RXD、GND外,还必须有RTS控发信号(控制发射机发射),但许多PLC的串口不能提供出RTS信号。此时可以通过对PLC的编程把某一控制点设定为RTS信号即可。
7.7 在对数传电台进行测试时,必须接上匹配的天线或50W假负载,否则容易损坏发射机。如果接天线,切勿在发射时触摸天线。
7.8 由于无线电台的发射机起动(从功率为0W到最大功率的70%叫做发射机起动时间)及接收机的静噪开启都需要一定的时间(这个时间根据不同的电台从几十毫秒到几百毫秒不等),所以在发送数据时应注意:如果在打开发射机的同时(即RTS有效),TXD上同时也送出数据,这样由于此时发射机尚未稳定工作,前面一段数据就会丢失。
正确的方法是:当RTS有效后,等待100ms-200ms后再送出数据,数据发送完毕后,RTS拖延50ms左右后再关闭发射机。RTS与TXD的时序图如下:

7.9 天线的架设与选用
全向天线的架设:全向天线架设时要求离塔身或避雷针的距离大于1个波长,天线顶端与避雷针顶端连线与避雷针的夹角小于45°。原则上天线应朝向通信距离要求较远(或通信难度大)的一边,天线与馈线连接部分做好防水工作,用防水专用胶带密封。如果通讯距离要求较远,则应尽量提高天线架设高度,并选用全向高增益天线,如果要求在某一特殊方向增强信号,可选用四环阵或八环阵等特殊类型的天线。
定向天线的架设与选用:定向天线架设时要求振子与地面垂直,方向尽量对准中心台的全向天线。如果通讯距离较远,则应尽量增加天线高度及增益,天线与馈线的连接处应做好防水工作。
7.10 馈线的安装与选择
馈线应顺着铁塔或杆子引到电台上,中间用线扎捆在杆子上,以免被风吹动。馈线的长度正好即可,不用过于长,否则会增加损耗。馈线要避免尖锐的弯折,弯曲弧度应大于120度。中心台一般应选用直径12mm以上的低损耗馈线或馈管,确保整个系统的通信信号。分台可根据距离远近,选用直径为7mm、9mm、12mm的低损耗馈线,特殊要求的可选择更低损耗的馈线。
7.11 天馈线抗风及避雷
不管全向还是定向天线,必须牢固架设,应具有抗12级台风的能力。多雷地区,建议在天线与馈线之间串上一只同轴避雷器。
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