双工器的课程设计
一种双工器的设计
一种双工器的设计摘要：双工器是现在电子系统中的常用器件。
本文设计了毫米波的波导双工器，它由H面T结与两个不同频段的波导滤波器构成。
波导膜片滤波器的设计采用常规的设计方法完成。
这种结构的特点是频段高、体积小、插损小，加工工艺要求高，信道之间的干扰小，重复性很高。
关键词：波导双工器、H面T结、波导膜片滤波器、1 引言双工器就是用来将一个覆盖较大频率范围的信号分开成两个频率范围的信号或者把两个频率范围的信号合成为一个信号频谱的器件随着科技的发展，各种通信系统的出现，导致了频率覆盖得越来越密集，频率资源越来越稀少。
为了更好更高效地利用频率资源，提高信号选择性，各信道之间的频率间隔需要越来越小，且各信道之间隔离要求要越来越大。
本文中设计的波导双工器是在毫米波段的设计指标满足以上需求。
2 工程设计要求2.1 设计原理依据波导滤波器采用侧边波导横向（H面）插入膜片形式，两膜片间有一定间距，实现相邻腔体之间的耦合。
腔体和腔体中心间距接近1/4个波导波长。
为了获得合适的尺寸频率响应，滤波器的逼近函数为切比雪夫函数。
本文中电感膜片的厚度t=1.5mm，这样的厚度可以大大缩减滤波器的长度方向上的尺寸。
利用现代微波网络综合设计法，滤波器各级K变换器可由滤波器阻抗变换公式得出：其中，Wλ是相对带宽，g n为原型滤波器的组件值，n是滤波器的节数。
Z0是特性阻抗，电感膜片等效电抗用X01，X12，……，X n,n+1表示。
膜片的电抗与K的关系为：各谐振器的实际点长度应是由以上（1）~（5）式确定H面膜片波导滤波器的各参数。
H面T结的特点在于输出端口的相位相同，且纵向尺寸较小。
T结是一个简单的三端口网络，不能同时在全部端口实现匹配，即：S11=S22≠S33。
所以在T结处加载小的矩形脊，等效为电抗性的调谐元件，抵消由于器件不连续带来的不匹配现象。
然后通过调节波导T结两臂各自的长度，找到对应滤波器的等效短路面，实现通道之间很好的隔离。
LC双工器的设计
2015届《微波射频》课程设计《LC双工器的设计》课程设计说明书学生姓名学号5021211107所属学院信息工程学院专业通信工程班级通信工程15-1指导教师教师职称讲师塔里木大学教务目录前言 (1)塔里木大学信息工程学院课程设计1 概述 (1)1.1双(多)工器设计的发展概况及现状 (1)1.2微波电路仿真软件ADS简介 (2)1.3双工器的选用及设计方法 (2)1.3.1 双工器选用： (2)1.3.2 双工器的设计方法大致有两种： (3)1.4双工器的要求 (3)1.5双工器的优点和缺点 (3)1.5.1 双工器的优点 (3)1.5.2 双工器的缺点 (4)2 设计过程和内容 (5)2.1同轴腔滤波器的设计方法 (5)2.2滤波器网络拓扑结构 (5)2.3求解交叉耦合矩阵 (6)2.4在A NSOFF中建立仿真模型 (7)3 电路仿真图及结果图 (9)4 结束语 (11)参考文献 (13)摘要随着通信系统日趋复杂化，系统内多收、发信机同时工作的现象日益普遍。
多工器具有将单路宽频信号分割为多路异频或者反之将多路异频信号合为一路的功能。
双工器则是其简单特例形式。
因此，它们是实现多收、发信机共用一副宽频天线同时工作的重要装置，目前已在诸多系统中广泛应用。
与传统通过架设多个独立天线的实现方案相比，避免了由于场地局限引入“天线互耦效应”对系统性能的恶化。
系统组成变得简洁，维护成本也大为降低。
双工器、多工器的广泛使用是现代通信系统发展的必然趋势。
近年来随着通信技术的飞速发展需要传输的信息量猛增,这种情况对双工器技术指标的要求越来越高,而网络综合理论已日趋成熟,发展速度满足不了通信技术迅速变革的要求。
双工器是微波通信、雷达、卫星通信中实现双工通信所必不可少的器件。
它是天线以下进入系统的一个器件,通过将信号分别传输给发射机和接收机,从而实现整个系统的双工通信。
双工器的性能对整个系统的性能有至关重要的影响。
关键词：LC低通滤波器同轴腔滤波器同轴腔谐振器交叉耦合前言双工器是一种专门为解决收、发共用一副天线的问题而设计的微波部件，由发射通道滤波器和接收通道滤波器及连接部件组成，如图 0 所示。
无线双工对讲机课程设计
无线双工对讲机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解无线双工对讲机的工作原理，掌握其主要部件的功能与作用。
2. 学生能描述无线双工对讲机的通信流程，了解频率分配、信号调制与解调的基本概念。
3. 学生能掌握无线双工对讲机的使用方法，了解相关法律法规和无线电通信的伦理道德。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，独立操作无线双工对讲机，进行简单的通信实践。
2. 学生能通过小组合作，分析并解决无线双工对讲机使用过程中遇到的问题。
3. 学生能设计简单的无线双工通信方案，提高实际应用能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习无线双工对讲机，培养对通信科学的兴趣和好奇心，增强探索精神。
2. 学生在学习过程中，树立团队合作意识，学会尊重他人意见，提高沟通能力。
3. 学生了解无线双工对讲机在生活中的应用，认识到科技对社会发展的作用，培养创新意识和社会责任感。
本课程针对中学生设计，结合学生年龄特点，注重理论与实践相结合，提高学生的动手操作能力和实际问题解决能力。
课程目标具体、可衡量，旨在帮助学生掌握无线双工对讲机的相关知识，为后续学习打下坚实基础。
同时，注重培养学生的情感态度价值观，激发学生的学习兴趣，提高其综合素质。
二、教学内容1. 无线双工对讲机原理：介绍无线双工对讲机的工作原理，包括信号的发射与接收、频率分配、信号调制与解调等基本概念。
- 教材章节：第三章“无线电通信原理”2. 无线双工对讲机主要部件：讲解无线双工对讲机的主要部件及其功能，如天线、发射器、接收器、电源等。
- 教材章节：第四章“无线电通信设备”3. 无线双工对讲机的使用方法：教授无线双工对讲机的正确使用方法，包括开关机、频道选择、通话键操作等。
- 教材章节：第五章“无线电通信设备的使用与维护”4. 通信实践与问题分析：组织学生进行通信实践，引导他们分析并解决实践过程中可能遇到的问题。
- 教材章节：第六章“无线电通信实践”5. 无线双工通信方案设计：指导学生设计简单的无线双工通信方案，培养实际应用能力。
全双工无线对讲机课程设计
学号：专业：通信工程姓名：宋腾非线性电子线路实验设计实验名称：双工调频无线对讲机一、实验目的1、在模块实验的基础上掌握调频发射机、接收机，整机组成原理，建立调频系统概念。
2、掌握系统联调的方法，培养解决实际问题的能力。
二、实验内容1、完成调频发射机整机联调。
2、完成调频接收机整机联调。
3、进行调频发送与接收系统联调。
三、实验仪器1、高频实验箱 2台2、双踪示波器 1台四、实验原理图 19-1 无线对讲机原理框图半双工调频对讲机组成原理框图如上图所示，发射机由音源，音频放大，调频、上变频、高频功放等电路组成。
接收机则由高放，下变频、中频放大、鉴频、音频功放、耳机等部分组成。
半双工是指接收与发送共用一个载波信道，但同一时刻只能发送或只能接收的传输方式，从上图中可以看到，发送与接收频率同为10.7MHz，公用一根天线。
收发的切换依靠10号板的J1完成。
J1在没有按下去的情况下为接收状态，按下去为发送。
为了避免自身的发送对接收的干扰，所以加入了电源控制。
电源控制的作用是当接收电路工作时，发送电路关闭，反之亦然。
五、实验步骤1、准备两台实验箱，分别在关电状态下按下表连线：发送部分：2、将3号板S1拨为“01”，S2拨为“01”，2号板SW1拨置“4.5MHz”，SW2拨置“OFF”；5号板SW1拨置“4.5MHz”；10号板SW1拨到上方。
3、打开电源，将1号板信号源调到6.2MHz，RF幅度最大。
4、调整3号板的W2，使TP8频率接近4.5MHz。
5、将2号板的W3旋到1/2处，10号板的W1，W2旋到1/3处。
6、将拉杆天线接到10号板Q1接口。
6、按下10号板的J1，对方应能听到音乐声，然后微调各单元电路，使声音最清晰。
7、将话筒插入10号板“MIC1”，SW1拨到下方实现两台实验箱人声对讲。
六、实验箱整体图实验所接线的是全双工的对讲机，两个实验箱都可以发射信号，接受信号。
七、波形图如图所示，为各个端口的波形图。
带短路支节的FSS双工器设计详细讲解
带短路支节的FSS双工器设计详细讲解1、引言双工器在微波中继通信、微波通信、雷达、电子对抗及微波测量仪表中都得到极其广泛的应用。
膜片波导滤波器具有体积小，损耗低，Q值高等优点，因此受到关注，与传统使用的双工器相比，波导型双工器省掉了环行器，故而结构紧凑，一体化程度高。
此外波导型双工器还具有隔离性好的优点，因此受到普遍关注。
目前国内一般采用等效电路法设计波导型双器。
等效电路法是一种近似的方法，利用该法设计的双工器综合精度低，很难满足高性能、高指标要求的场合。
近年来，将高精度的模式匹配法等技术应用于波导无源器件中，得到了所设计器件的实测值与电磁仿真软件综合优化值相当吻合的优良结果。
2、双工器设计理论图1为双工器结构图，角孔式膜片作为谐振腔，而四分之一波长波导作为耦合器。
我们在知道设计指标的情况下，可以根据经典微波理认来求得角孔膜片的大小。
滤波器模型设计所需要的参数，谐振频率f0，有载品质因数Qi。
对应于集总参数电路的关系由（1）和（2）式给出：图2所示，据经典微波理论和等效电路法，便可以初步设计滤波器及双工器。
工程中对双工器的指标要求越来越高，有时会要-100dB的隔离度。
显然，运用传统的腔体滤波技术难以设计出体积小，隔离度高的双工器。
在结构模型（图1）的基础上运用短路支节技术，可以设计出体积小，性能良好的双工器。
以两个FSS膜片和一个短路支节作为一个单元来研究它的特性。
通过改变短路支节的宽度、高度和长度可以控制零点的位置。
如图3所示，是将零点控制在低端的一个单元结构。
随着短路支节的宽度/长度的减小，传输零点往频率高的位置移动，如图4所示。
图3和图4所示结构对应的尺寸如表格1所示。
986A型双工对讲机课程设计方案
986A型双工对讲机课程设计方案1.1 设计背景所谓双工对讲，是指使用双方可以同时讲话（就像平日我们打免提电话一样），而不用互相通过开关切换来一讲一听，实用非常方便。
对讲机主要应用在公安、民航、运输、水利、铁路、制造、建筑、服务等行业，用于团体成员间的联络和指挥调度，以提高沟通效率和提高处理突发事件的快速反应能力。
随着对讲机进入民用市场，人们外出旅游、购物也开始越来越多地使用对讲机。
对讲机与手机相比有许多独特的地方：（1）讲机不受网络限制，在网络未覆盖到的地方，对讲机可以让使用者轻松沟通；（2）讲机提供一对一，一对多的通话方式，一按就说，操作简单，令沟通更自由，尤其是紧急调度和集体协作工作的情况下，这些特点是非常重要的。
1.2 课程设计的目的（1）巩固和加强“模拟电子技术”"数学电子技术"课程的理论知识；（2）掌握电子电路的一般的设计方法，了解电子产品研制开发过程；（3）提高电子电路实验技能及仪器使用能力；（4）掌握电子电路安装和调试的方法及十故障排除方法；(5) 通过查阅手册和文献资料.培养同学们独立分析问题和解决问题的能力；（6）培养创新能力和创新思维。
2 课程的任务与课程设计要求2.1设计任务根据技术指标和已知条件，完成对多路对讲机的设计、装配与调试。
2.2设计要求采用集成运放和集成功放及阻容元件等构成对讲机电路，实现双方异地有线通话对讲；用扬声器兼作话筒和喇叭，双向对讲，互不影响；工作可靠，效果良好。
电源电压：＋9V，功率≤0.5W。
选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。
计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图，阐述基本原理。
3 设计方案和论证3.1 设计方案1.初选电路形式或根据参考电路确定器件（集成决）类型。
根据设计题目要求指标.通过查阅有关资料分析其工作原理;2.画出电路图，完成电路各部分指标分配；3.设算各单元电路的参数和确定各元件的参数值。
如：电阻值额定功率。
LC双工器的设计
2015届《微波射频》课程设计《LC双工器的设计》课程设计说明书学生姓名学号5021211107所属学院信息工程学院专业通信工程班级通信工程15-1指导教师教师职称讲师塔里木大学教务目录前言 (1)塔里木大学信息工程学院课程设计1 概述 (1)1.1双(多)工器设计的发展概况及现状 (1)1.2微波电路仿真软件ADS简介 (2)1.3双工器的选用及设计方法 (2)1.3.1 双工器选用： (2)1.3.2 双工器的设计方法大致有两种： (3)1.4双工器的要求 (3)1.5双工器的优点和缺点 (3)1.5.1 双工器的优点 (3)1.5.2 双工器的缺点 (4)2 设计过程和内容 (5)2.1同轴腔滤波器的设计方法 (5)2.2滤波器网络拓扑结构 (5)2.3求解交叉耦合矩阵 (6)2.4在A NSOFF中建立仿真模型 (7)3 电路仿真图及结果图 (9)4 结束语 (11)参考文献 (13)摘要随着通信系统日趋复杂化，系统内多收、发信机同时工作的现象日益普遍。
多工器具有将单路宽频信号分割为多路异频或者反之将多路异频信号合为一路的功能。
双工器则是其简单特例形式。
因此，它们是实现多收、发信机共用一副宽频天线同时工作的重要装置，目前已在诸多系统中广泛应用。
与传统通过架设多个独立天线的实现方案相比，避免了由于场地局限引入“天线互耦效应”对系统性能的恶化。
系统组成变得简洁，维护成本也大为降低。
双工器、多工器的广泛使用是现代通信系统发展的必然趋势。
近年来随着通信技术的飞速发展需要传输的信息量猛增,这种情况对双工器技术指标的要求越来越高,而网络综合理论已日趋成熟,发展速度满足不了通信技术迅速变革的要求。
双工器是微波通信、雷达、卫星通信中实现双工通信所必不可少的器件。
它是天线以下进入系统的一个器件,通过将信号分别传输给发射机和接收机,从而实现整个系统的双工通信。
双工器的性能对整个系统的性能有至关重要的影响。
关键词：LC低通滤波器同轴腔滤波器同轴腔谐振器交叉耦合前言双工器是一种专门为解决收、发共用一副天线的问题而设计的微波部件，由发射通道滤波器和接收通道滤波器及连接部件组成，如图 0 所示。
双工对讲机课设报告
双工对讲机课设报告1.选题背景：1.1背景介绍：随着现代通讯技术的发展，人们之间的联系越来越广泛，手机、电话在这种时刻起到了不可替代的作用。
然而这些通讯工具都需要通讯中转（即移动通讯公司的服务），在远距离通讯非常实用，但若是近距离的话就显得有些大材小用了，昂贵的花费对一般用户来说可不是小意思。
这时，对讲机就凸显出了它得天独厚的优势。
它使用方便，用法简单，价格便宜，而且一次购买可终生受用，只要提供所需电源即可。
这就为用户节省了大量的花费，在短距离通讯中普遍得到应用。
对讲机一般分为半工、半双工、双工三种。
本设计是一种有线双工对讲机，主要用于较短距离通讯。
1.2设计任务与要求:元件使用内置图夫尔和集顺利放及电阻、电容等，同时实现甲、乙双方异地有线通话对讲功能；1)用扬声器库塞县话筒和啦叭，双向对谈，互不影响；2)电源电压选用+9v，输出功率≥0．5w，工作可靠，效果良好；3)设计电路所需的直流稳压电源（即+9v电源）；2.方案论证：2.1设计原理：本设计主要使用扬声器库塞县话筒和喇叭做为人音频信号的收集拒绝接受切换上装置，集成运放及电阻、电容等构成对微弱声音信号的前置放大电路，对信号进行适当的放大，再由集成功放及电阻、电容等构成功率放大电路对经前置放大的音频信号进行功率放大，然后推动扬声器工作，从而实现异地有线通话。
本双工对讲机的设计框图如下：甲声电切换电路前置放大器功率放大器直流电源电路功率放大器前置放大器声电切换电路乙图2-1对讲机设计框图2.2方案挑选：2.2.1方案一：使用电桥形成测量电路，对由扬声器产生的些微信号展开测量，然后经过内置图夫尔ua741展开电压压缩，然后再经内置图夫尔386d展开功率放大，促进扬声器工作。
电路图设计例如第三章图一所而立。
图2-1-1方案一原理图该电路的设计虽然考虑到了所有设计建议，电路结构也比较简单，但是此方案存有三个瑕疵：一就是用扬声器库塞县话筒和喇叭，在理论上可取，但实际中同时实现可能性不低，通常的扬声器感应器声音信号的灵敏度不是很高，通常超过没比较理想的效果；二是对扬声器中的些微信号用电桥展开测量建议电桥必须达至均衡，这在通常的电路板制作中比较难以实现；三就是该电路中两个扬声器在同一电路中，一边的声音信号对另一边都会产生影响，这就是该电路的最小瑕疵。
双工对讲机课程设计
双工对讲机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解双工对讲机的工作原理，掌握其与单工对讲机的区别。
2. 学生能描述双工对讲机的组成部分，了解各部分的功能及相互关系。
3. 学生能掌握双工对讲机的使用方法，了解并遵守相关通信法规。
技能目标：1. 学生能运用所学的理论知识，正确操作双工对讲机，进行实际通信。
2. 学生能在实际操作中，解决双工对讲机使用过程中遇到的问题，具备一定的故障排查能力。
3. 学生能通过小组合作，完成双工对讲机的通信演练，提高团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对双工对讲机的学习产生兴趣，培养探究精神和创新意识。
2. 学生在学习过程中，树立遵守通信法规、安全操作的意识。
3. 学生通过双工对讲机的学习，体会通信技术在日常生活中的应用，增强学以致用的观念。
课程性质分析：本课程为电子信息类学科，旨在让学生了解并掌握双工对讲机的工作原理和操作方法，提高学生的实际操作能力和团队协作能力。
学生特点分析：学生处于高年级阶段，具备一定的电子信息学科基础，对新鲜事物充满好奇，具备较强的动手能力和自主学习能力。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论联系实际，强调实践操作，鼓励学生主动探索、合作交流，培养实际通信能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保课程目标的实现。
通过课程学习，使学生达到上述具体的学习成果。
二、教学内容1. 双工对讲机原理及其通信方式- 理解双工通信与单工通信的区别- 掌握双工对讲机的工作原理2. 双工对讲机的结构及功能- 认识双工对讲机的各组成部分- 了解各部分的功能及相互关系3. 双工对讲机的使用方法与操作技巧- 学习如何正确使用双工对讲机- 掌握双工对讲机的操作步骤和技巧4. 双工对讲机的通信法规与安全操作- 了解双工对讲机通信的相关法规- 掌握安全操作双工对讲机的注意事项5. 双工对讲机在实际应用中的案例分析- 分析双工对讲机在紧急救援、户外活动等场景的应用- 学习实际通信中的问题和解决方法6. 双工对讲机通信演练- 分组进行双工对讲机通信实践- 提高学生实际操作能力和团队协作能力教学大纲安排：第一课时：双工对讲机原理及其通信方式第二课时：双工对讲机的结构及功能第三课时：双工对讲机的使用方法与操作技巧第四课时：双工对讲机的通信法规与安全操作第五课时：双工对讲机在实际应用中的案例分析第六课时：双工对讲机通信演练及总结教学内容与课本关联性：以上教学内容均与教材中关于双工对讲机的章节内容密切相关，旨在帮助学生系统地学习和掌握双工对讲机的相关知识。
单片机双工通信课程设计
单片机双工通信课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解单片机双工通信的基本原理，掌握相关通信协议；2. 学生能掌握单片机双工通信编程方法，运用所学知识解决实际问题；3. 学生了解双工通信在实际应用中的优缺点，为后续项目设计提供参考。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立完成单片机双工通信程序编写和调试；2. 学生能够分析双工通信过程中的问题，并提出合理的解决方案；3. 学生能够在实际项目中灵活运用双工通信技术，提高项目实施效果。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机双工通信技术的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生团队合作意识，提高沟通协调能力；3. 培养学生具备解决问题的自信心，形成积极向上的学习态度；4. 培养学生关注科技发展，了解双工通信技术在实际应用中的价值。
本课程针对高年级学生，课程性质为理论实践相结合。
在分析学生特点和教学要求的基础上，将课程目标分解为具体的学习成果，以便后续教学设计和评估。
通过本课程的学习，学生将掌握单片机双工通信技术的基本原理和编程方法，具备实际应用能力，为后续项目设计和实施奠定基础。
同时，培养学生积极的学习态度和良好的团队合作精神。
二、教学内容1. 单片机双工通信原理：介绍双工通信的定义、分类及工作原理，结合教材第3章相关内容，分析双工通信在实际应用中的重要性。
- 串行通信基础- 双工通信模式及特点- 双工通信协议分析2. 单片机双工通信编程方法：结合教材第4章内容，讲解单片机双工通信编程技巧，使学生掌握编程方法和调试技巧。
- 通信接口及编程- 双工通信程序设计- 通信程序调试与优化3. 单片机双工通信应用案例：分析教材第5章中的实际案例，使学生了解双工通信在项目中的应用，提高学生的实际操作能力。
- 双工通信在智能家居中的应用- 双工通信在物联网中的应用- 双工通信在无人驾驶系统中的应用4. 双工通信实验与实践：根据教材第6章内容，组织学生进行双工通信实验，巩固所学知识，提高动手能力。
双工对讲机课程设计(带图)
电子技术课程设计报告学院：专业班级：学生姓名：指导教师：完成时间：成绩：评阅意见：评阅教师日期双工对讲机设计报告一. 设计要求1.设计任务用中小规模集成芯片设计并制作一对实现甲乙双方异地有线通话的双工对讲机。
2.设计要求1）、用扬声器兼作话筒和喇叭，双向对讲，互不影响；2）、对讲距离30m~500m；3）、电源电压为9V，PO≤0.5W。
二. 设计的作用、目的（1）通过实验了解集成功率放大器的原理以及不同电路形式功放电路特点。
（2）通过实验了解TDA2822集成功率放大器典型电路的应用。
（3）通过实验了解功率放大电路的主要技术指标和测试方法。
三.设计的具体实现系统概述OTL功率放大器OTL是英文Output Transfer Less的缩写，意思是无输出变压器。
OTL功率放大器就是没有输出耦合变压器的功率放大器电路。
OTL功率放大器大多数采用互补推挽输出级电路OCL功率放大器OCL是英文Output Capacitor Less的简写，其意思为无输出电容，即没有输出耦合电容的功率放大器。
它采用正负电源供电，在较低的供电电压的情况下，可以获得较大的功率输出；由于是定压式输出，对负载的阻抗要求不高。
（3）双声道音频功率放大电路-- TDA2822MTDA2822 M是双声道音频功率放大电路，其电源电压范围宽（1.8～15V），电源电压可低至1.8V 仍能工作，因此，该电路适合在低电源电压下工作；适用于单声道桥式（BTL）或立体声线路两种工作状态；闭环电压增益39dB；在独立的双通道模式下当VCC=6V RL=8Ω，谐波失真THD=10% 时输出功率可以达到380mw。
TDA2822M采用8脚双列直插封装结构，管脚排列如下所示（4）消侧音电路利用三极管的C,E 极，由于C 极输出的信号与E 极输出的信号幅度相同，相位相反，可以相叠加后将信号消去。
由此可以设计出消侧音电路。
系统框图2．单元电路设计、仿真与分析a. 放大电路设计：由于条件限制，无法用运算放大电路芯片，则采用三极管放大语音信号。
模电课程设计(多路(或双路)双工对讲机设计与实现 )
课程设计任务书学生姓名：XXX 专业班级：电信1102班指导教师：王绪国工作单位：信息工程学院题目: 多路(或双路)双工对讲机设计与实现初始条件：可选元件：扬声器，集成运放，集成功放（器件选择应满足技术指标）。
电容、电阻、电位器若干；或自选元器件。
直流电源+9V，或自选电源。
可用仪器：示波器，万用表，毫伏表等。
要求完成的主要任务:（1）设计任务根据技术指标和已知条件，完成对多路对讲机的设计、装配与调试，，鼓励自制稳压电源。
（2）设计要求错误！未找到引用源。
多路对讲机的电路框图如图，A1、B1和C1地址是控制讲话多路开关选通某一路扬声器作为送话用，A2、B2和C2地址是控制听话多路开关选通某一路扬声器作为听话用。
讲话扬声器通过讲话多路开关把信号送入放大系统，然后经过听话多路开关送入用作听话的扬声器，如果讲话扬声器和听话扬声器的功能互换时，对应的地址也应互换。
在系统中讲话工作时，在各路扬声器附近都有发光二极管显示，说明系统有人使用，其他人暂时不能使用。
当系统无人使用时，发光二极管灭，这时，其他用户才可以使用系统对话。
系统中还设置禁止使用端，在不使用对讲系统时，该禁止端使讲话多路开关和听话多路开关停止工作。
该系统扩展后可实现——医院病房病员呼唤机。
采用集成运放和集成功放及阻容元件等构成对讲机电路，实现双方异地有线通话对讲；用扬声器兼作话筒和喇叭，双向对讲，互不影响；工作可靠，效果良好。
电源电压：＋9V，功率：≤0.5W。
②选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。
③利用Proteus或Multisim仿真设计电路原理图，确定电路元件参数、掌握电路工作原理并仿真实现系统功能。
④安装调试并按规范要求格式完成课程设计报告书。
⑤选做：利用仿真软件的PCB设计功能进行PCB设计。
时间安排：1、前半周，完成仿真设计调试；并制作实物。
2、后半周，硬件调试，撰写、提交课程设计报告，进行验收和答辩。
指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录一、课程设计概述 (1)1.设计的目的及意义 (1)2.仿真软件proteus： (1)二、设计内容及过程 (3)1.设计条件及要求 (3)2.整体电路设计及仿真电路 (4)3.电路中主要元器件介绍 (5)3.1运算放大器UA741 (5)3.2 音频集成功放 (5)4.各单元电路分析 (6)4.1电桥电路 (6)4.2前置放大电路 (7)4.3功率放大电路 (8)三、仿真过程及记录 (9)1.仿真数据记录 (9)2.仿真结果分析 (14)四．实际电路安装与调试 (16)1.元件列表 (16)2.调试环节 (16)五．心得体会 (17)参考文献 (18)一、课程设计概述1.设计的目的及意义（1）培养学生正确的设计思想，理论联系实际的工作作风，严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。
双工器的课程设计
湖南工业大学课程设计资料袋计算机与通信学院（系、部）2013 ~ 2014 学年第 2 学期课程名称移动通信指导教师陈卫兵职称教授学生姓名张帝专业班级通信1104班学号11408200401题目双工器成绩起止日期2014 年05 月11 日～2014 年05 月19 日目录清单序号材料名称资料数量备注1课程设计任务书12课程设计说明书13课程设计图纸张4源代码56湖南工业大学课程设计任务书2013 —2014 学年第2 学期计算机与通信学院通信工程专业通信114 班级课程名称：移动通信设计题目：双工器完成期限：自2014 年 5 月11 日至2014 年 5 月19 日共 1 周内容及任务一、设计的主要技术参数使用专用集成电路和双工器设计一个接收、发射机电路，要求每个频点的频带宽度25 kHz。
发送频率范围为49-49.475 MHz。
接收频率46-46.475 MHz。
二、设计任务主要内容：利用专用集成电路TH71221外加晶振、双工器和一些外围电路组成接收、发射机电路。
可以利用移动通信实验箱完成。
主要任务：1、完成电路设计；2、完成电路实际搭建和实现；2、完成双工收发信机的各项性能测试。
三、设计工作量1周完成起止日期工作内容5月11日分组、任务分配、课题理解5月11日-5月15日功能分析、电路设计和实现5月15日-5月18日实验验证和测试进度安排5月19日总结、书写实验报告参考资料(1) 李建东等. 《移动通信》.西安电子科技大学出版社.2006.7(2)吴伟陵.《移动通信原理》.电子工业出版社.2005.11(3)蔡涛等译.《无线通信原理与应用》.电子工业出版社.2001.4(4)及燕丽等.《现代通信系统》.电子工业出版社.2002.6.指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日移动通信设计说明书双工器起止日期： 2014年 05 月 11 日至 2014年 05 月 19 日学生姓名张帝班级通信工程1104学号11408200401成绩指导教师(签字)计算机与通信学院2014年 05 月 19 日课题名称双工器人数5人组长闫彬彬组员邓兰平、张帝、张峰、鲍春香内容及任务一、设计的主要技术参数使用专用集成电路和双工器设计一个接收、发射机电路，要求每个频点的频带宽度25 kHz。
双工对讲机的设计
新疆大学 课 程 设 计 报 告所属院系： 专 业：电气工程学院 电气工程及其自动化 电子技术基础 A 双工对讲机的设计课程名称： 设计题目： 班 级：学生姓名： 学生学号： 指导老师 : 完成日期：课程设计题目： 要求完成的内容：双工对讲机的设计1、了解什么是双工、单工、半双工、对讲机，以及它们有什么区别和联系。
在设计时进行比较，确定自己最后采用那种方案。
2、采用集成运放和集成功率放大器以及电阻、电容，实现甲乙双方异地有线通话的对讲机功能的设计。
用话筒和扬声器，双向对讲。
3、设计时路时所需的直流电源，由 220Ｖ的电源经变压、滤波、稳压等，变为12Ｖ稳压电源。
在设计时全部采用 12Ｖ的直流稳压电源。
4、在设计的书写报告中有按老师给的格式要求和内容步骤认真进行书写，并在报告最后写出在设计过程中所参考的那些书籍名称。
指导教师评语：评定成绩为：指导教师签名：年月日电气工程学院课程设计报告双工对讲机的设计 一、 总体方案的选择1.双工对讲机介绍半双工 即 Half duplex Communication，是指在通信过程的任意时刻， 信息既可由 A 传到 B，又能由 B 传 A，但只能由一个方向上的传输存在。
采 用半双工方式时，通信系统每一端的发送器和接收器，通过收/发开关转接 到通信线上，进行方向的切换，因此，会产生时间延迟。
收/发开关实际上 是由软件控制的电子开关。
全双工 即 Full Duplex Transmission,指同时发生在两个方向上的一种 数据传输方式。
全双工和半双工区别 1、半双工传输模式采用载波侦听多路访问/冲突检测。
传统的共享型 LAN 以半双工模式运行，线路上容易发生传输冲突。
与集线器相连的节点 （即多个节点共享一条到交换机端口的连接）必须以半双工模式运行。
因 为这种节点必须能够冲突检测。
类似于单车道桥梁。
2、全双工传输模式可以用于点到点以太网连接和快速以太网连接， 同时不会发生冲突，因为他们使用双绞线中两条不同线路。
滤波器双工器理论基础与设计
RES ID=R1
R=1 Ohm
PORT P=2
Z=1000 Ohm
Graph 2
0
-10
-20 DB(|S[2,1]|) Schematic 3
-30
DB(|S[1,1]|)
Schematic 3
-40
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
Frequency (GHz)
Graph 3
-20
-30
Graph 1
1.81 GHz -0.143
DB(|S[2,1]|) Schematic 2
-40 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2 2.1 2.2 Frequency (GHz)
耦合系数：M j, j1
f
2 e
f
2 e
fm2 fm2
17
微波滤波器双工器理论基础与设计
0
-10
-20
-30
-40 1.4
DB(|S[1,1]|) Schematic 4
DB(|S[2,1]|) Schematic 4
1.5
1.6
1.7
1.8
Frequency (GHz)
19
微波滤波器双工器理论基础与设计
Q值：Q
0
腔体平均储能 腔体消耗功率
串联谐振电路：Q 0L 1 R 0RC
并联谐振电路：Q
R
0L
Байду номын сангаас0RC
0(1
j 2Q
)
0
20
微波滤波器双工器理论基础与设计
d)微波谐振器间耦合
耦合系数：M j, j1
双工对讲机课程设计
双工对讲机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解双工对讲机的工作原理，掌握其通信方式的基本概念。
2. 学生能够描述双工对讲机的组成部分，了解各部分的功能和相互关系。
3. 学生能够解释双工通信与单工通信的区别，并举例说明其在实际中的应用。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，进行双工对讲机的基本操作和调试。
2. 学生能够通过小组合作，设计并制作一个简单的双工对讲机模型。
3. 学生能够运用双工对讲机进行有效沟通，提高信息传递的准确性和效率。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习双工对讲机，培养对通信科学的兴趣和好奇心，激发创新精神。
2. 学生在小组合作中，学会尊重他人意见，培养团队协作能力和沟通能力。
3. 学生能够认识到通信技术在生活中的重要性，增强学以致用的意识。
课程性质分析：本课程为科技制作类课程，结合物理知识和实际操作，旨在提高学生的动手能力和科学素养。
学生特点分析：考虑到学生所在年级的特点，他们对通信技术有一定的好奇心，但相关知识储备有限。
因此，课程设计需兼顾趣味性和实用性。
教学要求：1. 教师需注重理论与实践相结合，提高学生的操作技能。
2. 教学过程中，鼓励学生提问和发表观点，培养其主动学习能力。
3. 教学评价应关注学生在知识掌握、技能运用和情感态度价值观方面的表现，全面评估课程目标的达成情况。
二、教学内容1. 双工对讲机基本概念：介绍双工通信的定义、特点及其在生活中的应用。
- 教材章节：第二章第三节“双工通信原理”2. 双工对讲机工作原理：讲解双工对讲机的工作流程、信号传输方式。
- 教材章节：第二章第四节“双工对讲机工作原理”3. 双工对讲机组成部分及功能：介绍双工对讲机的各部分组成、功能及相互关系。
- 教材章节：第二章第五节“双工对讲机的结构与功能”4. 双工通信与单工通信的区别：通过实例分析，解释双工通信与单工通信的区别。
- 教材章节：第二章第六节“双工通信与单工通信的比较”5. 双工对讲机操作与调试：教授双工对讲机的基本操作方法、调试技巧。
模电课程设计---双工对讲机的设计
模电课程设计---双工对讲机的设计河南理工大学万方科技学院模拟电子技术课程设计报告书题目：双工对讲机的设计专业：电气工程及其自动化班级：电气11-1班姓名：程珍珍学号：1116301143指导教师：郭宇摘要双工对讲机是移动通信中一个重要的分支,应用非常广泛,无线电对讲机和其它无线通信工具(如手机)其市场定位各不相同,难以互相取代,还将长期使用下去。
本次课程设计，我研究设计了一款双工对讲机。
从工作原理出发,通过现有学习到的电子系统设计方法, 确立了完整具体的方案。
在具体的硬件设计实现上,分成信号输入、信号放大电路、消侧音电路、输出电路四部分，分别对各个功能模块以信号、控制为联系进行设计。
在硬件设计上,通过主要三极管等器件将各功能模块有机地组织起来共同完成系统需要的功能。
其主要原理为甲方声音信号经过放大电路放大后进入消侧音电路，在消侧音电路的C极端接出一个与乙方进行信号传输的接口，甲方经消侧音后的信号进入功率放大电路并最后由扬声器输出。
乙方电路同甲方，并也在消侧音电路的C极端接出一个与乙方进行信号传输的接口，用导线将两端口相连，信号可经线由甲方传到乙方，并最后通过功率放大器从乙方扬声器传出，而本方由于经过了消侧音电路，无法听见自己的声音。
同理乙方声音从甲方传出，本方听不见自己的声音。
关键词：信号放大三极管消侧音目录一、系统概述 (1)1.1设计背景 (1)1.2设计目的及意义………………………………………………………………1.3系统原理简介…………………………………………………………………1.4本人工作概述…………………………………………………………………二、设计任务与要求……………………………………………………………………三、系统电路原理框图…………………………………………………………………四、单元电路设计………………………………………………………………………4.1系统电路框图……………………………………………………………………4.2单元电路设计……………………………………………………………………4.2.1放大电路设计………………………………………………………………4.2.2消侧音电路设计……………………………………………………………4.2.3功率放大电路设计…………………………………………………………4.2.4 9V稳压电源的设计………………………………………………………五、仿真与分析…………………………………………………………………………5.1仿真条件…………………………………………………………………………5.2仿真原理图………………………………………………………………………5.3仿真波形图………………………………………………………………………六、实验设计改进………………………………………………………………………七、心得体会……………………………………………………………………………八、参考文献……………………………………………………………………………附录1 系统电路原理图…………………………………………………………………附录2附录3双工对讲机的设计报告一、系统概述1.1设计背景所谓双工对讲，是指使用双方可以同时讲话（就像平日我们打免提电话一样），而不用互相通过开关切换来一讲一听，实用非常方便。
双工器设计
基于交叉耦合的同轴腔双工器设计随着通信技术应用范围的扩大，各种微波通信系统的发展非常迅速。
在同一系统中，频率拥挤与多信道实时双向通信要求收、发信道必须同时使用同一副天线，这就必须在设备的前端设计双通道的波道合成和分离器件即微波双工器。
双工器主要由收发通带的带通滤波器和分支接头两部分组成。
分支接头可以是无方向性的T型接头，或有方向性的铁氧体环形器。
双工器的设计方法大致有两种：一是先设计好收发信道的带通滤波器然后连接上T型接头再对滤波器进行优化；另一种是设计好两个滤波器后再对T型接头进行调整。
不同设计方法的区别主要在于滤波器的结构和T型接头的结构不同以及它们之间的匹配技术不同。
文中的双工器设计采用第二种设计方法，先设计两个中心频率分别为1．95 GHz和2．14 GHz的同轴腔体滤波器，然后通过T型接头将两个腔体带通滤波器并联构成双工器。
利用微波CAD软件对T型接头进行了优化处理，减小了非相邻腔体带通滤波器之间的影响，提高了非相邻腔体带通器之间的隔离度。
文中给出了同轴腔体双工器的设计实例的仿真结果及实物测量结果。
1 同轴腔滤波器的设计方法对于同轴腔滤波器，在同轴腔谐振器之间通过开孔或加探针，可实现电感或电容耦合。
改变孔的大小或者探针的粗细、长短等来控制耦合电感或电容的大小以实现窄带滤波器，控制同轴腔谐振器之间的交叉耦合的数量和大小来实现传输零点的位置和数目。
在兼顾无载Q值的情况下，可通过改变同轴腔内外导体的大小，来实现需要的功率容量和体积。
在有电容加载的情况下，同轴腔滤波器的体积可以做得很小。
总之，同轴腔广义Chebyshev滤波器具有体积小、带宽窄、矩形系数高、功率容量高等优点，是国内外广泛研究的热点。
由双工器的指标可得到两个带通滤波器的设计指标：中心频率分别为1．95 GHz和2．14 GHz，带宽均为60 MHz，带内的回波损耗为20 dB。
为了使双工器隔离较好，因此采用广义Chebyshev滤波器的设计方法，使中心频率在1．95 GHz的滤波器有两个传输零点为：2．05 GHz和2．14 GHz；中心频率在2．14 GHz的滤波器有两个传输零点为：2．085 GHz和1．95 GHz 。
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湖南工业大学
课程设计
资料袋
计算机与通信学院（系、部）2013 ~ 2014 学年第 2 学期课程名称移动通信指导教师陈卫兵职称教授
学生姓名张帝专业班级通信1104班学号11408200401
题目双工器
成绩起止日期2014 年05 月11 日～2014 年05 月19 日
目录清单
湖南工业大学
课程设计任务书
2013 —2014 学年第2 学期
计算机与通信学院通信工程专业通信114 班级课程名称：移动通信
设计题目：双工器
完成期限：自2014 年 5 月11 日至2014 年 5 月19 日共 1 周
指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日
移动通信
设计说明书
双工器
起止日期： 2014年 05 月 11 日至 2014年 05 月 19 日
学生姓名张帝
班级通信工程1104
学号11408200401
成绩
指导教师(签字)
计算机与通信学院
2014年 05 月 19 日
指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日
双工器
一、设计原理
移动通信设备的收发信机一般都共用一根天线。
单工电台用继电器开关或电子开关切换天线，使之交替连接接收机及发射机。
而双工电台收发信机则通过双工器共用一根天线，使收、发通信互不影响，如图1所示。
图1 双工器与接收机、发射机及天线连接示意图
在频分双工体制下，收、发信频率之间通常要遵守表1规定的频率间隔。
由表1可见，双工收发频率必须有足够大的相对频率间隔，才可能制造出具有良好收发频率隔离的双工器。
表1 双工收发频率间隔
双工器应具有良好的收发频率隔离特性，即收发信号各行其道，不影响对方电路的正常工作：发射信号经过双工器只到达天线，而不串入接收机；天线收到的信号只到达接收机，而不串入发射机，这两方面性能要求前者更为重要一些。
若发射机信号串入接收机，会产生两个不利影响：一是发射频率的强信号使接收机前级产生阻塞，甚至将其烧毁；二是发射信号的边带噪声落入接收机通带内，使接收机输出信噪比恶化。
这两方面的影响都会使接收机在双工工作时接收灵敏度下降。
双工器电路由图2所示的带阻型及带通型两类，都是通过滤波将收、发信号区分开来，其工作原理一目了然。
f R f T (a) 带阻型双工器
f R f T (b) 带通型双工器
图2 两种类型双工器
双工器的带通、带阻滤波器，对45MHz 频段由集总参数L 、C 元件谐振电路或声表面波滤波器来实现，150MHz 以上频段通常使用分布参数的同轴线谐振腔或螺旋谐振腔。
同轴线谐振腔是一端短路的λ/4同轴线，其开路端处于并联谐振状态。
若将λ/4同轴线的内导体做成螺旋状，外导体做成空腔，则缩小了同轴线谐振腔的体积，性能又基本不变，这称为螺旋谐振腔，由它构成的滤波器称为螺旋滤波器，是VHF/UHF 双工器广泛采用的电路。
二、设计设备
1．移动通信实验系统1台：实验仪BS 、MS 两套收发信机各有一个双工器，双工器有接至接收机(Rx)、发射机(Tx)、天线(ANT)及地(GND)的四个端口，如图1所示。
BS 收发信机双工器(FL2)的这四个端口分别引至四个观测点TP101、TP102、TP103、TP109，分别对应于ANT 、Tx 、Rx 及GND ，以方便用示波器观测该双工器特性。
2．100M （或60M ）双踪示波器1 台：观测信号波形测量信号的峰峰值V p-p 。
三、设计步骤
1、测量双工器发射信号传输特性
1．按单台实验仪配置实验系统。
2．打开实验系统电源。
利用“前”或“后”键、“确认”键进入实验十四操作界面，如图3所示。
图3 实验操作界面
3．利用“前”或“后”键选择“发射传输特性”测试。
按一下“PTT”键BS发信机发射。
4．按“+”或“-”键置收发信机工作于某一频道。
5．用示波器测量双工器Tx端发射信号幅度VTx（电压峰-峰值）。
6．用示波器测量双工器ANT端发射信号幅度VANT（电压峰-峰值）。
7．用示波器测量双工器Rx端发射信号幅度VRx（电压峰-峰值）。
8．重复步骤4-7，测量20个频道双工器三个端口发射信号幅度，并记录在表2中。
测量完毕再按一下“PTT”键关闭BS发信机。
9．计算被测双工器发射机→天线传输特性20log(VANT／VTx)及发射机→接收机衰减特性201og(VRx/VTx)。
2、测量双工器接收信号传输特性
1．同上一步骤中的1、2。
将实验仪的BS、MS收发信机天线ANTB、ANTM用耦合插接线短接。
2．利用“前”或“后”键选择“接收传输特性”测试。
按一下“PTT”键MS发信机发射。
3．按上一步骤4-8类似步骤，用示波器测出TRx-BS双工器的ANT、Rx及Tx端口接收射频信号辐度（电压峰-峰值），记录在表3中。
测量完毕再按一下“PTT”键关闭MS发信机。
并计算出天线→接收机传输特性20log(VRx／VANT)及天线→发射机衰减特性20log(VTx／VANT)。
四、设计过程数据测试和结果分析
1、实验数据
表2 BS收发信机双工器发射机→天线及发射机→接收机传输特性
由表2可以看出BS收发信机双工器发射机发射功率比天线及接收机接收的功率要大，这说明信号在传输的过程中发生了损耗。
图4 发射机→天线传输特性曲线
图4可以看出发射机与天线传输特性，天线的功率增益与发射机的功率增益成非相关性。
图5 发射机→接收机衰减特性曲线
由图5可以看出发射机与接收机之间功率的衰减特性，可以看出它们之间的衰减特性成非相关性。
表3 BS收发信机双工器天线→接收机及天线→发射机传输特性
由表3可以看出BS收发信机双工器天线的功率比接收机以及发射机天线功率要大，这说明信号在发射机和接受机中传输时由于噪声等的影响产生了损耗。
2、实验中所测得的波形
图6 发射机发射信号的波形
由图6发射机发射信号可以看出：其发射信号的波形是一个标准的正弦波。
图7 接收机接收信号波形
由图7接收机信号的波形来看，接收机接收到的波形也成正弦波，这表明信号在传输的过
程中损耗不是太大。
图8 天线接收信号波形
由图8 天线接收的信号看，信号在天线上时信号损耗比较严重，再设计过程中我们要提高接收天线的性能，尽可能的是信号更好的接收。
五、心得体会
生活就是这样，汗水预示着结果也见证了收获。
劳动是人类生存生活永恒不变的话题。
通过实习，我才真正领略到“艰苦奋斗”这一词的真正含义，我才意识到老一辈电子设计为我们的社会付出。
我想说，设计确实有些辛苦，但苦中也有乐，在如今单一的理论学习中，很少有机会能有实践的机会，但我们可以，而且设计也是一个团队的任务，一起的工作可以让我们有说有笑，相互帮助，配合默契，多少人间欢乐在这里洒下，大学里一年的相处还赶不上这十来天的合作，我感觉我和同学们之间的距离更近了;我想说，确实很累，但当我们看到自己所做的成果时，心中也不免产生兴奋; 正所谓“三百六十行，行行出状元”。
我们同样可以为社会做出我们应该做的一切，这有什么不好?我们不断的反问自己。
也许有人不喜欢这类的工作，也许有人认为设计的工作有些枯燥，但我们认为无论干什么，只要人生活的有意义就可。
社会需要我们，我们也可以为社会而工作。
既然如此，那还有什么必要失落呢?于是我们决定沿着自己的路，执着的走下去。
同时我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。
某个人的离群都可能导致整项工作的失败。
实习中只有一个人知道原理是远远不够的，必须让每个人都知道，否则一个人的错误，就有可能导致整个工作失败。
团结协作是我们实习成功的一项非常重要的保证。
而这次实习也正好锻炼我们这一点，这也是非常宝贵的。
对我们而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。
挫折是一份财富，经历是一份拥有。
这次实习必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆!。