中波调幅发射接收系统课程设计

高频电路课程设计

姓名：胡有军

学号：1110510225

学院：电信学院

班级：1105102

2013年11月

通过本课题的设计、调试和仿真，建立起无线发射机的整机概念，学会分析电路、设计电路的步骤和方法，了解发射机各单元之间的关系以及相互影响，从而能正确设计、计算调幅发射机的各单元电路：主振级、推动级、功率放大级、输出匹配网络等。进一步掌握所学单元电路以及在此基础上，培养自己分析、应用其他电路单元的能力。

超外差接收机解调部分的设计，该设计主要分为三部分，即混频器设计、中频放大器设计、包络检波三个部分，混频器部分由模拟相乘器和带通滤波器组成，将接收到的高频调幅波和本机振荡变为频率为465KHz的中频信号。中频放大部分采用单管小信号调谐放大器，对中频信号进行放大，以达到二极管包络检波的幅度要求。包络检波部分由二极管包络检波完成。对这几部分设计完成后，通过Multisim软件仿真，基本上完成了设计的任务

高频电路课程设计 (1)

摘要 (2)

一、小功率调幅发射系统 (4)

概述 (4)

1.主振级 (5)

2.缓冲级 (7)

3.音频信号 (7)

4.AM调制 (7)

5.联调仿真 (9)

二、超外差接收机 (10)

概述 (10)

1.本机震荡 (11)

2.混频 (11)

3.中频电路 (12)

4.包络检波 (14)

5.音频放大 (16)

结语 (17)

参考文献 (17)

一、小功率调幅发射系统

概述

调幅发射系统原理图如下，分别由主振器，缓冲级，中频放大，振幅调制，高频放大几部分组成，通过给定基带信号，将其通过AM 调幅通过天线发射，天线发射部分不予设计，假定阻抗匹配。

图一 原理框图

1. 主振级

主振级的设计采用如图二所示的三点式电容振荡电路，选用2N2712晶体管，查询参数手册，取125,2 5.1,3 5.1,41R K R K R K R K ====

1271.2,310,410,51C C nF C uF C uF C nF =====。

在输出端放置示波器观测波形和频率计采取样点

图二主振级电路图

通过仿真可得到示波器波形如图三所示：

图三主振级仿真输出波形

由频率计得到频率的20组数值，如表一：

表一 频率样本

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

11

12

13

14 15

16

17

18

19

20

0660.822f f KHZ ==

max min 660.896,660.714,f 0.172kHZ f KHZ f KHZ ==∆= 430

f

0.172

2.6*1010660.822

f --∆=

=< 满足频率稳定度要求。

2. 缓冲级

采用分压式偏置电路，静态电压通过电阻R7、R8的分压提供。通过射极跟随器进行缓冲。

图四缓冲级电路图

3.音频信号

音频信号直接采用正弦信号，由电源提供，不予设计电路。

4.AM调制

将产生的载波信号和音频信号通过理想乘法器，滤去直流，得到想要的调幅信号，通过乘法器完成功率增益。电路图如下所示：

图五调制和放大得到示波器调幅波形如下所示：

图六示波器调制波形

5.联调仿真

将各个部分连接起来进行联调，其电路图如下：

图七发射机总电路图

得到输出调幅波波形如下，起始处由于七振需要时间，所以会有跳变：

图八发射机输出调幅波形

将探针放置在负载两端，得到电压与电流有效值，并计算得到其功率，列表如下：

表二 输出功率

Vrms/V 15.0 15.3 15.0 15.4 15.4 15.4 15.8 15.2 16.2

P/mW

43.95 46.51 39.60 46.35 47.12 46.35 48.98 45.14 51.35

平均功率：45.15P mW =

305

71.43%305

Max Min a Max Min U U m U U --=

==++ 符合要求

二、超外差接收机 概述

接收机部分由混频器，振荡器，中频放大器，包络检波几部分组成，对每部分电路进行调制后，最后进行联调，依然用multisim 进行仿真。

图九 接收机原理图

1. 本机震荡

如图二，

0660.822, 1.125s f KHZ f MHZ

==

2. 混频

通过模拟乘法器进行混频，得到信号后接一RCL 谐振回路，其输出频率

10 1.125660465s f f f MHZ KHZ KHZ

=-=-=。电路图如下：

图十 混频电路

得到如下频率和波形：

图十一 输出频率

图十二 混频电路输出波形

其AM 调幅中心频率

660s f KHZ

=，载波频率

0 1.125f MHZ

=，并且输出波

形较好，符合设计要求。

3. 中频电路

在信号进入信道后需要进行小信号放大，设计电路图如下：

图十三高频小信号放大电路

得到的理想调幅波如下图所示：

图十四小信号放大波形

在设计中模拟乘法器亦可替代小信号放大电路完成功率增益放大功能，本研究课题采用模拟乘法器，亦可用模拟器进行衰减。