遥控设备工作原理

无线电遥控设备的工作原理：操纵者通过拿在手中的遥控发射机（拨动发射机上的旋钮和摇杆），将控制模型车前进、刹车（后退）、左右转弯的指令变成电信号并将其发射到空中；模型车上装载的遥控接收机收到这些电信号后再伺服舵机转换成机械动作，从而实现对模型车的遥控。

无线电遥控设备由发射电路和接收电路两大部分构成。

遥控设备发射电路

常用的发射电路由高频振荡器、中间放大极、高频功率放大器及调制电路组成。对于不同场合的遥控设备，发射电路的组成是不同的，如在近距离对家用电器或玩具进行遥控，发射电路输出的功率只要10~20mW就够了，没有必要有中间放大级及高频功率放大器，调制电路直接对高频振荡电路进行调制发射即可。

高频振荡电路可视为发射电路的心脏，由它产生高频载波。通常对高频振荡电路的要求是频率稳定度高，波形失真小，有足够的输出功率，否则发射电路就不能正常工作。

遥控设备接收电路

接收电路用于对发射电路发出的无线电载波信号进行接收、放大、解调，将其还原为控制信号。为了使遥控设备正常工作，对接收电路的要求是：要有较高的灵敏度，以便接收到远距离的遥控信号；选择性要好，以提高抑制其他干扰信号的能力；工作要稳定，不受环境温度、电源电压等因素的影响，体积小，质量轻，便于维修等。

用于遥控设备的接收电路有超再生式和超外差式两种。超再生式接收电路仅用一级超再生式检波电路就能完成选择信号、放大信号及解调功能。为使信号达到一定的幅度，推动译码电路工作，一般在超再生后级还加有低频放大电路。超再生电路简单，使用电子元器件少，且有较高的灵敏度。其缺点是：选择性差、噪声大。这种电路常用于简易遥控装置。对于远距离、高灵敏度、高抗干扰能力的遥控系统，普遍采用超外差式接收电路。

无线电遥控设备有很多种，一台遥控设备如果只能允许一种指令信号通信，即只能发射、接收一种指令信号，那么我们就说这台遥控设备只有一个通道。模型所说的遥控设备通常有两通道、四通道、......、十通道等多种。车辆模型一般只要控制方向和速度，所以用二通道无线电遥控设备就可以了。

无线电遥控设备按照调制方式还可以分为调幅（AM）式和调频（FM）式：调幅式简单实用，价美物廉；调频式性能可靠，工作稳定，不易受其他信号的干扰。另外还有一种脉冲编码（PCM）式，具有很强的抗干扰性，性能更加优越。

在车辆模型中比较常见的有单通道无线电遥控设备、多通道无线电遥控设备和多通道比例无线电遥控设备。

遥控设备单通道

单通道无线电遥控设备是一种最简单的无线电遥控设备，它通过切换动力电动机电源的极性，控制车辆模型前进和倒退。单通道无线电遥控设备的发射机由音频振荡器、载频振荡器、操纵器按钮、电源、发射天线等组成；它的接收机由接收天线、超再生检波器、音频放大器、开关电路、设备电源、继电器、电动机、动力电源等组成。

不按下发射机操纵器按钮，发射机不工作，车辆模型中的动力电源通过继电器触点给电动机供电，电动机正转，车辆模型向前行驶。当按下发射机操纵器按钮的时候，电源给音频振荡器和高频振荡器供电，高频载波被音频信号调制后，由天线向天空间发射出去。由于接收机固有频率和发射机的载波频率相同，载波信号被接收机接收，经过超再生检波器使音频放大，使开关电路导通，继电器吸收，切换触点使动力电源给电动机供电，电动机反转，车辆模型向后倒退。

遥控设备多通道

多通道无线电遥控设备比单通道要复杂一些，能发出多个音频指令信号，用来控制车辆模型前进、倒退、停车、加速、转弯等多种功能动作。通道的数目越多，能够控制的动作就越多。

以六通道为例，它的发射机由6个操纵开关和6个音频振荡器，以及载频振荡器、载频放大器、发射天线等组成。接收机由接收天线、检波器、选频器，以及6个继电器和6个执行机构等组成。按下某一个操纵开关，相应的音频振荡器工作，高频载波被这个音频信号调制后，经过放大由天线发射。接收机接收到信号后，经过检波和选频放大，使某个继电器吸合，某个数控机构动作，达到遥控某种功能的目的。

六通道无线电遥控设备，可以用五个通道控制车辆模型前进、倒退、停车、加速、右转弯和左转弯等六个功能动作。其中前进、倒退、停车共用两个通道，其他三个功能动作各用一个通道。余下的一个通道可以用来控制鸣笛、闪灯等功能动作。

这种多通道遥控设备的指令是一个一个发射出去的，因此，车辆模型在其一个时间内只能完成某一个动作功能。

遥控设备多通道比例

单通道或多通道无线电遥控设备只能控制电路通、断和切换动作，不能控制量的大小。比例无线电遥控设备，可以根据需要按比例来控制值的大小。比如控制车辆模型的转向，能够像真的汽车一样，控制方向轮的偏转量，实现急转弯或者缓转弯。

以二通道比例遥控设备为例，它的发射机由操纵杆、编码器、调制器、晶控载频振荡器、载频放大器等组成。采用石英晶体做载频振荡，频率稳定度高。每个操纵杆通过编码器控制一种脉冲宽度，比例遥控的量值就由脉冲宽度来体现。每个脉冲信号对载频进行幅度调制，高频载波经过载频放大由天线发射出去。

接收机由接收天线、晶控本机振荡、混频、中放、检波、解码器、舵机、转向机构等组成。接收机天线接收到高频载波后，同晶控本机振荡产生的高频等幅信号进行混频，通过中放、检波，还原成脉冲信号，再通过解码器把每一个通道的脉冲挑选出来，分别送到两个舵机，从而带动车辆模型做出各个相应的动作。

比例遥控设备各个通道可以同时操纵，车辆模型可以互不干扰地同时完成几种动作。

正确掌握无线电遥控设备的使用方法和操纵手法，对发挥车辆模型的行驶性能有重要意义。

遥控设备先开发射机，后开接收机

如果我们只接通无线电遥控接收机的电源，接收机就像听收音机一样，能够接收到各种各样的电磁波干扰信号和接收机本身产生的杂散信号。这些信号很容易使接收机的执行机构产生误动作。如果开启发射机，情况就不同了。即使发射机不发出指令信号，但由于发射机天线不断向天空发射载频信号，对各种干扰信号具有一定的抑制作用，这样就能够大大减少执行机构产生误动作。因此，我们使用无线电遥控设备的时候，应该首先接通发射机的电源，然后再接通接收的电源。暂停使用无线电遥控设备的时候，应该先关掉接收机的电源，再关掉发射机的电源。

当然，对于很简单的单通道无线电遥控设备，操纵按钮就是电源开关，就谈不上这个要求了。

遥控设备防止其他干扰

无线电遥控设备，在使用中容易受到各种干扰而产生误动作。了解干扰的来源，有助于保证设备工作的正常工作。有的干扰来自闪电等自然界放电现象；但更多的来自人为干扰，如外界的交流电动机、荧光灯、高压水银灯、高频炉、电焊机、电视广播设备等，以及车辆模型本身的继电器、发动机等。

这些干扰信号通过两种方式进行遥控设备。一种是辐射传播，这是一种从无线或者从中频放大器直接窜入的干扰信号；另一种是直接传异，它们是沿电源或其它连接导线进入接收机的。

了解了干扰信号的来源和它的干扰方式，就可以在电路设计和元器件选用上采用相应的抗干扰措施。比如增加接收机输入调谐回路，提高载频频率，采用电动机防火花电路，以及对电感元件加以屏蔽等。

多人在一起练习的时候，首先要了解以下各自的频率，看看有没有同频的，这是非常重要的。否则，轻者“车毁”，重者“人伤”。在独自练习的时候，最好先打开接收机，看看有没有其他信号，在确认没有其他信号干扰的情况下再开机。

另外，在实际使用中要注意选择较好的环境。不要在雷电时候进行设备的调试，不要在电视广播设备附近或者机场、加油站、遥控爆破点等对无线电管制的地方开机，这样会造成无法预见的后果。

遥控设备注意维护保养

无线电遥控设备的可靠性同元件选择、电路设计、安装工艺等有着十分密切的关系，同时，也和操作使用方法和维护保养情况有关。遥控设备必须注意防潮防热，防止日光长时间照射，防止灰尘侵入，注意随时清除灰尘污垢。遥控设备长期不用要及时取出电池，防止电池液流出腐蚀元器件。暂时不用的设备，要放置在有避震材料的包装盒内。

遥控设备中，接收机常用的有3种方式接收高频信号：直放式接收机、一次变频接收机和二次变频接收机。下面对这3种接收方式简单地介绍。

遥控技术直放式接收机

最初遥控设备的接收机属于直放式，它的特点是：从天线上接收到的高频信号，在检波以前，一直不改变它原来的高频频率（即高频信号直接放大）。它的缺点是，在接收频段的高端和低段的放大不一样，整个波段的灵敏度不均匀。如果要提高灵敏度，必须增加高频放大的级数，由此带来各级之间的统一调谐的困难，而且高频放大器增益做不高，容易产生自激。这种方式目前在玩具中应用广泛。

遥控技术一次变频接收机

为克服上述矛盾，如果能够把接收机接收到的高频信号都变换成固定的中频信号进行放大检波，从而使整个波段的灵敏度均匀。由于中频频率比变换前的信号频率低，而且频率固定不变，所以任何电台的信号都能得到相等的放大量，同时总的放大量也可以较高。本机振荡器产生一个始终比接收信号高（或低）一个中频频率的振荡信号，在混频器内利用晶体管的非线性将振荡信号与接收信号相减产生一个新的频率即中频，这就是超外差（超内差）接收机。

为了获得较好的选择性和灵敏度，在获得中频信号以后在加以放大，即中频放大，这样接收机的接收质量大大提高。它有如下几个优点：

a. 由于变频后为固定的中频，频率比较低，容易获得比较大的放大量，因此接收机的灵敏度可以做得很高。

b. 由于外来高频信号都变成了一种固定的中频，这样就容易解决不同电台信号放大不均匀的问题。

c. 由于采用差频作用，外来信号必须和振荡信号相差为预定的中频才能进入电路，而且选频回路、中频放大谐振回路又是一个良好的滤波器，其他干扰信号就被抑制了，从而提高了选择性。

但是超外差式电路也有不足之处，会出现镜像频率干扰和中频干扰，这二个干扰是超外差式接收机所特有的干扰。超外差式接收机的中频选择性，就是接收机对外来的455kHz（或465kHz）中频信号的抗干扰能力。由于输入回路的谐振频率比455kHz（或465kHz）高，所以输入回路对中频干扰有较大的抑制能力。

遥控技术镜像频率

镜像频率干扰是超外差接收机特有的现象，设信号频率为fs，振荡频率为fc，中频fid=fc－fs, 在比fs高二个中频处就有一个频率fm,，它象是以fc为镜子，站在fs处看到的镜像，所以称像频。

镜像频率如果位于输入回路的通频带内，通过外差的变频作用就会把像频位置以及附近的电台信号搬移到中频带内，对接收信号形成干扰。如果像频位置以及附近处无信号，就只增加了点噪声，降低了信噪比；如果像频处正好有一个电台信号，该信号就会和接收信号差拍形成啸叫，较强的像频会喧宾夺主，抑制掉输入信号；如果电台信号不正好在像频处，而是在像频附近，则会形成混台，产生偏调失真。

同频干扰在硬件上没有办法解决，只能用方向性天线来避开干扰，如果干扰与接收信号来自同一方向，这种方法就失灵了。像频干扰就得用二次或多次变频来解决，这就是本文讨论的内容。

遥控技术二次变频接收机

为提高镜像频率抑制能力和提高灵敏度，为使输入回路在整个波段内保持比较均匀的灵敏度，在二次变频中，设接收信号频率是fs，一本振是fc1，一中频fid1 = fc1- fs，只要把一中频fid1 选取得足够高，第一像频fm1=fs 2 fid1 就远离fs，不会落入输入通频带内。二次变频还会产生第二像频fm2=fc2 fid2 = fid1 2fid2，由于第二中频频率较低，频通带很窄，第二像频不会落入带内；并且fm2是一个固定频率，可用陷波或吸收回路把它彻底抑制掉。可见，只要选择足够高的一中频，高端的像频抑制也容易做到40dB以上。

WFLY天地飞的WFR09二次变频接收机，采用带调谐回路的天调电路、带调谐回路的高放电路、高性能带通滤波网络、窄带微型晶体滤波器等，大大提高了灵敏度、选择性和抗干扰性能。该产品的体积44.88mm x 27.90mm x 16.39mm，含外壳晶体重量19克。2100433B

遥控系统可分为飞行器遥控设备(系统)和地面遥控设备(系统)，它们一般由指令程序机构（或计算机）、传输设备和监测设备组成。

遥控技术①控制指令产生

根据预定状态数据和被控对象的实时数据，由操纵人员人工发出，或由程序机构或计算机自动产生各种控制指令。

遥控技术②传输设备

实质上是多路通信设备，能把指令信号送往远距离的被控对象。

遥控技术③监测设备

用以监测被控对象的状态和参数变化，使控制站及时了解控制效果。飞行器遥控系统中常用的监测手段有遥测、雷达、电视等。

无线电遥控设备监测，航海模型运动术语。航海模型比赛主办者的