调频发射机设计与实现
本科毕业设计--20m调频发射装置的设计与制作
本科毕业设计--20m调频发射装置的设计与制作1. 引言本文档介绍了一种20m调频发射装置的设计与制作方案。
该装置通过将音频信号调频到20m频段，并通过天线发射出去，实现无线传输。
2. 设计目标本设计的目标是制作一个简单且功能齐全的20m调频发射装置，具有以下特点：- 可以接收音频信号，并将其调频到20m频段；- 具有稳定的传输性能，确保高质量的无线传输；- 体积小、重量轻，便于携带和安装；- 价格经济实惠，适合广泛应用。
3. 设计方案3.1 音频信号接收设计采用一个音频输入模块来接收音频信号。
该模块可以连接到外部音频源，如麦克风或音乐播放器，以接收音频输入。
3.2 音频信号调频为了将音频信号调频到20m频段，我们使用一个调频电路模块。
该模块能够将输入的音频信号转化为调频信号，并调整频率到20m频段。
3.3 天线发射经过调频后的信号将通过一个天线发射出去。
天线的设计要考虑其工作频率、辐射效果和信号传输距离。
3.4 控制和显示为了方便使用和监控，设计中还包括了一个控制和显示模块。
该模块可以用于调节音频输入、调频频率和监测工作状态等。
4. 制作方法根据设计方案，我们可以按照以下步骤来制作20m调频发射装置：1. 搭建电路板：将音频输入模块、调频电路模块、天线和控制和显示模块连接到电路板上，按照设计要求进行布线；2. 完成电路连接：根据电路图将各个模块连接起来，确保电路的完整性；3. 安装天线：将天线连接到电路板上，并进行合适的调整和固定；4. 装配外壳：为了保护电路和提供便携性，将电路板放入一个合适的外壳中，并安装控制和显示模块；5. 测试和调试：对制作的装置进行测试和调试，确保其功能和性能符合设计要求。
5. 结论通过本文档的设计方案和制作方法，我们可以制作一款简单且功能齐全的20m调频发射装置。
该装置能够实现音频信号的调频和无线传输，具有稳定的传输性能和较远的传输距离。
此外，制作的装置体积小、重量轻且价格实惠，适合广泛应用。
自制调频广播发射机组N+1自动控制系统设计与实现的开题报告
自制调频广播发射机组N+1自动控制系统设计与实现的开题报告一、选题背景近年来，随着调频广播行业的迅猛发展，越来越多的广播发射机组被建设和投入使用，但随之带来的问题也日益突出：当广播发射机组出现故障或因计划维护而停机时，广播信号将会中断，给广播收听者带来不便。
针对这一问题，开发一个自动控制系统实现调频广播发射机组的N+1备份，可以保证广播信号的连续稳定播出，大大提高广播收听者的听取体验。
二、选题意义1.提高广播发射设备的可靠性和稳定性，保证广播信号的连续播出；2.提升广播机构的应急处理水平，增强其抗风险的能力；3.减少广播机构的经济损失，提高广播节目的传播效果。
三、研究内容1.调频广播发射机组的N+1自动控制系统架构设计；2.广播发射机组状态检测与切换算法设计；3.N+1自动控制系统的软硬件实现。
四、研究方法1.文献调研：对调频广播发射机组N+1备份技术和相关自动控制系统的设计方案和实现方法进行阅读和分析；2.需求分析：分析广播发射机组的N+1备份应该具备的功能和性能要求，以及用户的期望需求；3.系统设计：根据需求分析的结果，设计调频广播发射机组的N+1自动控制系统的架构和功能模块的实现方法；4.系统实现：进行软硬件的实现，包括程序设计、硬件连接等；5.测试验证：进行系统单元测试、集成测试和验证测试，检验系统的稳定性和可靠性。
五、预期目标与进展计划1.预期目标：完成调频广播发射机组的N+1自动控制系统的设计与实现，并且成功地将其应用到实际生产中；2.进展计划：（1）第1~2周：进行文献调研，了解相关技术和设备；（2）第3~5周：进行需求分析和系统设计，确定系统架构和功能模块；（3）第6~8周：进行软硬件设计和实现；（4）第9~10周：进行系统测试和调试；（5）第11~12周：完成论文撰写和答辩准备。
六、论文框架1.引言2.研究背景和意义3.研究现状和相关技术介绍4.调频广播发射机组的N+1自动控制系统设计与实现5.系统测试与结果分析6.总结与展望7.参考文献以上为自制调频广播发射机组N+1自动控制系统设计与实现的开题报告，供参考。
小功率调频发射机的设计与制作.
小功率调频发射机的设计和制作小功率调频发射机的设计与制作一、设计任务与要求1、主要技术指标：1、中心频率：2、频率稳定度3、最大频偏4、输出功率5、电源电压二、原理及图1、小功率调频发射机原理：拟定整机方框图的一般原则是，在满足技术指标要求的前提下，应力求电路简单、性能稳定可靠。
单元电路级数尽可能少，以减小级间的相互感应、干扰和自激。
在实际应用中，很多都是采用调频方式，与调幅相比较，调频系统有很多的优点，调频比调幅抗干扰能力强，频带宽，功率利用率大等。
调频可以有两种实现方法，一是直接调频，就是用调制信号直接控制振荡器的频率，使其按调制信号的规律线性变化。
另一种就是间接调频，先对调制信号进行积分，再对载波进行相位调制。
两种调频电路性能上的一个重大差别是受到调频特性非线性限制的参数不同，间接调频电路提供的最大频偏较小，而直接调频可以得到比较大的频偏。
所以，通常小功率发射机采用直接调频方式，它的组成框图如图1所示。
小功率调频发射机的设计和制作图1 调频发射机组成其中高频振荡级主要是产生频率稳定、中心频率符合指标要求的正弦波信号，且其频率受到外加音频信号电压调变；缓冲级主要是对调频振荡信号进行放大，以提供末级所需的激励功率，同时还对前后级起有一定的隔离作用，为避免末级功放的工作状态变化而直接影响振荡级的频率稳定度；功放级的任务是确保高效率输出足够大的高频功率，并馈送到天线进行发射。
（1）振荡级振荡电路主要是产生频率稳定且中心频率符合指标要求的正弦波信号，目前应用较为广泛的是三点式振荡电路和差分对管振荡电路。
三点式振荡电路又可分为电感和电容三点式振荡电路，由于是固定的中心频率，因而采用频率稳定度较高的克拉拨振荡电路来作振荡级。
(2)缓冲级因为本次实验对该级有一定的增益要求，而中心频率是固定的，因此用LC并联回路作负载的小信号谐振放大器电路。
缓冲放大级采用谐振放大，L2和C10谐振在振荡载波频率上。
若通频带太窄或出现自激则可在L2两端并联上适当电阻以降低回路Q值。
用Multisim设计调频发射机
用Multisim设计调频发射机用Multisim设计调频发射机目录摘要一．设计要求 (2)二．设计的作用、目的 (3)三.设计的具体实现 (3)1.系统概述 (3)2.单元电路设计、仿真与分析 (4)2.1振荡级 (4)2.1.1调频波的产生...... 错误！未定义书签。
2.1.2振荡电路的选择2.1.3 参数的计算2.2缓冲级 (6)2.2.1 元器件的选择及参数的确定错误！未定义书签。
2.3 功率输出级 (10)2.3.1 元器件的选择和参数的确定错误！未定义书签。
2.4调频发射机总原理电路图 (10)三四.Multisim的相关介绍五.心得体会及建议 (12)六．附录 (12)七.参考文献 (14)调频发射机的设计报告摘要随着科技的发展和人民生活水平的提高，调频发射机也在快速发展，并且在生活中得到广泛应用，它可以用于演讲、教学、玩具、防盗监控等诸多领域。
在生活中，人们通过无线电发射机可以把需要传播出的信息发射出去，接收者可以通过特制的接收机接受信息，最普通的模式是：广播电台通过无线电发射机发射出广播，收听者通过收音机即可接收到电台广播。
本设计为一简单功能的调频发射机，通过该发射机可以把声音转换为无线电信号发射出去，该信号频率可调，通过普通收音机接收，只要在频率适合时即可收到发射器发送出的无线电信号，并通过扬声器转换出声音。
通过这次实验我们可以更好地巩固和加深对小功率调频发射机工作原理和非线性电子线路的进一步理解。
学会基本的实验技能，提高运用理论知识解决实际问题的能力。
一．设计要求设计一个调频发射机，通过该发射机可以把声音转换为无线电信号发射出去，该信号频率可调，通过普通收音机接收，只要在频率适合时即可收到发射机发送出的无线电信号。
（1）.确定电路形式，选择各级电路的静态工作点；（2）.输入信号能够通过电路进行稳定，调频等；（3）.输出为足够大的高频功率，使其能够发射；（4）.根据上述要求选定设计方案，画出该系统的系统框图，写出详细的设计过程并利用Multisim软件画出一套完整的设计电路图；（5）.列出所有的元件清单并写出参考书目。
基于EDA技术的数字调频发射机的设计与实现
基于EDA技术的数字调频发射机的设计与实现摘要：随着软件无线电技术和微电子技术的飞速发展，通信领域已进入了数字化时代，数字调制式发射机突破了传统的发射机的不足，成为今后发射机的发展主流。
本文结合遥测系统的性能需要，基于eda技术，对数字式调频发射机进行了详细的研究与设计。
关键词：遥测数字调制发射机fpgaddsfir中图分类号：s611 文献标识码：a 文章编号：遥测即远距离数据侦测，它在科研和军事方面都有着重要应用。
遥测系统中，发射机是无线传输信道的重要组成部分，它的性能好坏直接影响遥测数据的传输精度和传送距离。
一、遥测发射机的特点遥测发射机相对于普通发射机在性能上具有以下特殊性：（1）要有较高的灵敏度；（2）输入信号频率范围较大，能够适应多种信息调制；（3）载波的中心频率可调；（4）需要具有较大的频偏，且频偏可调；（5）调制方式可重组；（6）具有与微机接口，使发射机具有软件可编程性。
二、软件无线电简介软件无线电技术是基于开放式的通用的无线电智能通信平台，通过安装不同的软件来完成各种通信功能，系统的升级可以通过软件升级来实现。
本次设计是基于软件无线电的思想实现的。
软件无线电技术中，各种调制信号是以一个通用的数字信号处理平台为支撑，利用各种软件工具来产生的。
它可以通过更新调制模块的软件来适应发展的调制体制，具有很大的开放性和灵活性。
理论上，各种通信信号都能通过正交调制来实现，如图1所示。
图1 正交调制的实现框图三、数字调频发射机设计与实现本次设计的数字调频发射机的系统原理框图如图2所示：图2 数字调频发射机原理框图dds用来产生频偏可调、分辨率较高的频率时变信号，也就是产生低频信号同时实现基带信号的调频；利用锁相环pll技术可以合成高精度、高稳定度的频率信号，在此次设计中pll用于合成中心频率可调的高频载波信号；单边带调制器ssb可以进行i、q两路信号的正交处理，实现了低频的基带信号向高频载波的搬移，搬移后携带着信息的高频载波经功率放大器放大输出。
无线调频发射机的设计、安装与调试实验报告
课程设计报告（电子综合设计）课程题目：无线调频发射机的设计、安装与调试专业：电子科学与技术班级：0231301学号：2013210670姓名：许超指导老师：蔡红军2015年04月15日目录一、课程设计题目 (3)二、课程设计目的 (3)三、课程设计任务书： (3)四、无线调频发射机电路设计 (3)1．总体设计思路 (3)2．总体设计方框图....................................................................... 错误!未定义书签。
3．单元电路设计........................................................................... 错误!未定义书签。
4．电路原理图............................................................................... 错误!未定义书签。
5．电路工作原理........................................................................... 错误!未定义书签。
五、课程设计材料 ................................................................................ 错误!未定义书签。
1．材料清单................................................................................... 错误!未定义书签。
2．材料的选择与使用................................................................... 错误!未定义书签。
调频发射机设计与实现
南京理工大学毕业设计说明书(论文)作者: 学号：教学点:专业:题目:指导者：(姓名) (专业技术职务)评阅者：(姓名) (专业技术职务)2015年 5 月南京理工大学毕业设计（论文）评语学生姓名：班级、学号：题目：调频发射机的设计与实现综合成绩：毕业设计（论文）评语目次1绪论 (1)2 调频发射机的技术原理及要求 (2)2.1调频发射机的工作原理和技术特点 (2)2.2 调频发射机的分类 (2)2.3半数字调频发射机的技术优势 (3)2.4 设计方案 (3)2.4.1 调频发射模块设计方案的选择 (3)2.4.2 MCU控制电路设计方案的选择 (6)2.5 技术功能实现要求 (7)2.6 调频发射机的主要技术参数指标 (7)3 调频发射机的硬件实现 (8)3.1 调频发射机的硬件系统总体框图 (8)3.2 STC89C51RC的技术特点与功能 (8)3.2.1 STC89C51的主要技术特点 (8)3.2.2 STC89C51引脚说明 (9)3.2.3 STC89C51单片机主要功能 (10)3.3 调频发射机单片机控制电路 (11)3.4 BH1415F的功能与技术特点 (11)3.4.1 BH1415F的主要优点 (12)3.4.2 BH1415F引脚功能说明 (12)3.5 BH1415F主要功能电路 (13)3.5.1 限幅电路 (13)3.5.2 预加重电路 (14)3.5.3 立体声调频电路 (15)3.5.4 低通滤波电路 (15)3.5.5 BH1415锁相环电路 (16)3.6 BH1415F的调频发射电路 (17)4 其他硬件单元设计 (19)4.1 电源电路单元 (19)4.2 功率放大发射电路单元 (20)4.2.1无线传播半径参照表 (21)4.2.2 天线阻抗匹配 (21)4.3 信号输入电路单元 (22)4.3.1 音频信号输入电路 (22)4.3.2 麦克风信号输入电路 (22)4.4 数码管的显示电路单元 (23)5 技术软件实现 (25)5.1 BH1415F频率控制方法 (25)5.2 主程序流程图 (26)5.3 动态扫描显示子程序 (27)5.4 BH1415写频率数据子程序 (28)5.5 频率数据存储子程序 (30)6 调频发射机调试 (31)6.1 本课题设计的调频发射机 (31)6.2 发射机硬件调试 (31)6.3发射机软件程序调试 (32)结论 (34)致谢 (35)参考文献 (36)附录一 BH1415F技术指标 (36)附录二单片机控制电路图 (39)附录三 BH1415发射模块电路 (40)附录四源代码 (41)1 绪论发射机是无线通信系统中核心的设备。
实验九小功率调频制高频发射机接收机的设计与实验
2.实验电路见前几节内容
3.发射机技术指标：
• 载波中心频率 • 调制频率
fo=10MHz F=1KHz
或话音最大频偏 • 发射机输出功率 • 强弱度效率 • 电源电压
Δ fm≥50KHz PL≥100mW（RL=75Ω ） η ≥ 60％ 12V
调频接收机设计指标要求
• 接收载频 • 接收机灵敏度 • 输出功率
实验九.小功率调频制高频发射机 /接收机的设计与实验
实验任务与要求
实验目的
建立起发射机的总体概念和掌握调频发射机的 设计方法。
学会使用高频仪表对发射机各级及整机进行调 试和主要技术指标的测试方法。
通过实验，培养分析问题和解决问题的能力。
实验仪器及器材
高频信号发生器
QF1055A
测试条件：VCC=12V，Ub=1V左右，fo＝10MHz 当回路在调谐的情况下，改变RL，测出对应的 Ico、UL值，计算输出功率，输入功率Po和效率。 • 观察调频信号的解调过程
利用鉴频实验板与调频发射机连接，连接图如
图1所示。
a.画出UΩ 、UA、UB 的波形。 b.改变UΩ 的大小，测出UB不失真的最大对应及 对应的UΩ 值。 c.改变UΩ 的频率下，观察UB的变化，得出什么 结论？
的1V以上的电压.
功率放大器的调整及主要技术指标的测试
• 测量功率放大器的静态工作点。当激励电压Ui=0时， 记下Uco、Ueo、Ub的直流电压及Ico。
• 对放大器进行调谐 当激励电压Ui=0.8V左右，调整回路电容使输
出电压Ub最大或Ico最小，并记下此时的Uco、 Ueo、Ubo及Ico、负载上的电压UL（RL=75Ω ）。 并分析功率放大器工作在那一类？
高频电子线路课程设计小功率调频发射机的设计与实现
小功率调频发射机的设计与实现目录一、摘要二、设计目的三、设计要求四、给定条件五、设计框图六、元器件值七、工作原理八、调试过程九、验证过程十、课设总结十一、附录摘要小功率调频发射机的原理组成框图：只有当发射机的天线长度与发射频率的波长可比拟时，天线才能有效地把载波发射出去。
波长与频率的关系为λ= c/f, 式中，c为电磁波传播速度，，c=3*108m/s 。
音频的范围一般为10Hz~10kHz,对应的波长为30,000Km~ 30Km。
调频振荡级信号还需放大到一定的功率，功放级一般输出较大，当其工作状态发生变化，会影响振荡频率的稳定性，会使波形产生失真，或减小振荡器的输出。
为减少级间影响，应插入缓冲隔离级。
功率激励的作用：（1）提高发射频率，（2）提高发射机的稳定性，（3）提高调制灵敏度。
为避免一级功放增益太大而产生自激。
加一级功率放大器为末级功放提供激励信号，也称推动级。
在功率激励后还应加一级倍频，使负载（天线）上获得满足要求的功率。
设计目的通过具体的电路设计和调试安装实践，进一步加深对基础电路，高频电路的了解，理解所学的专业知识，提高动手能力，提高解决实际问题的综合能力，培养创新能力。
设计要求1.理解并掌握本课程设计所涉及的知识；2.熟悉工程设计方法；3.设计并理解调频发射机的调频和发射过程；4.掌握高频电路的调试方法；5.连接本系统硬件电路；6.完成本系统的调试和测试。
给定条件1、发射功率为100mW，负载电阻51欧姆。
2、工作中心频率5MHz，最大频偏kHz∆f。
=10η。
3、总效率%50>4、在实现工作中心频率5MHz调频发射机的基础上，设计完成工作中心频率5MHz调频发射机。
系统框图元器件值三极管：3DG100 1个；3DG130 3个；电感：10μH色环电感1个47μH电感3个；电容（单位F）：20p 33p 100p 330p 510p 2000p 5100p0.01μ×6 0.022μ0.047μ 4.7μ电阻（单位欧姆）：8.2k ×3 28k 2k 1k ×2 150k 20k 10k ×2 3k 360 5 51 20工作原理f=5MHz的高频振荡信号。
100MHz调频发射机的设计与制作
100MHz调频发射机的设计与制作介绍调频发射机是一种通过调制信息信号并将其转换为高频信号以进行无线传输的电子设备。
在本文中，我们将讨论设计和制作一种100MHz调频发射机的过程。
设计为了设计100MHz调频发射机，我们需要考虑以下几个关键因素：1. 频率调频发射机的频率是其最基本的特征。
在选择频率时，我们需要确保其符合相关法规和标准。
在本例中，我们将选择100MHz。
2. 参考信号源调制过程需要一个参考信号源。
在本例中，我们将使用晶体振荡器作为参考信号源。
3. 电压控制振荡器（VCO）电压控制振荡器（VCO）可调整信号的频率。
我们需要根据所需的频率范围和最大频率偏移来选择一个适当的VCO。
4. 相位锁环（PLL）相位锁环（PLL）用于确保在VCO频率偏差之后的输出频率正确。
在本例中，我们将使用PLL。
5. 功率放大器（PA）功率放大器（PA）用于将输出信号的功率增加到所需级别。
在本例中，我们将使用一个宽带功率放大器。
制作设计完成后，我们可以开始制作100MHz调频发射机。
下面是制作过程的一般步骤：1. 制作电路原型首先，我们需要制作100MHz调频发射机的电路原型，以验证设计的正确性。
在此过程中，我们可以测试不同组件和参数的组合，确保它们能够协同工作。
2. 确定电路布局一旦我们确定了电路原型的正确性，我们可以开发最终的电路布局。
布局需要确保组件之间的正确连接，并确保在成品中容易维护。
3. 制作电路板接下来，我们需要制作电路板。
这可以通过电路板制造商或自己制作方式完成。
我们可以使用布局图转化成Gerber文件，再将其发送至制造商进行制作。
4. 安装组件一旦电路板制作完成，我们可以开始安装组件。
这需要确保每个组件都被正确地安装和连接，以确保最终电路的正确性。
5. 调试和测试最后，我们需要对制作的100MHz调频发射机进行调试和测试。
这可以使用频谱分析仪等设备进行。
调试需要确保所有组件都按预期工作，并识别任何问题。
10 kW调频发射机8+1自动切换控制系统设计与实现
Special Technology专题技术DCW1 发射机配置备机要科学合理近年来，我国的调频广播事业得到了飞速的发展，播出的节目也日益增多，发射台承担的发射任务和管理难度日益增加。
为了实现广播节目不停播的目的，大多数发射台站会采用1+1（主机+备机）的工作模式，并且主、备机之间可以进行自动切换，但这样的配置资金投入相对较大。
如何科学合理地为各发射机配置备机，是解决安全播出问题的关键。
宁夏广播电视台传输发射中心发射部作为省级一类发射台站，主要承担着8套广播节目的无线发射任务，但承担8套广播节目无线发射任务的调频发射机均为单机播出，安全播出存在隐患。
若采用1+1（主机+备机）的工作模式，不但增加了发射机的数量，占用了有限的机房空间，同时也增大了投资经费。
考虑到多方面的原因，传输发射中心发射部决定利用现有资源对原单机工作模式进行升级改造。
2014年传输发射中心通过公开招标的方式又购置了1台10 kW宽带调频发射机作为公共备机，将原有的8台10 kW调频发射机与新购置的公共备机，共同组建了10 kW调频发射机8+1自动切换控制系统。
本文就以四川凯腾四方广播电视设备有限公司生产的KFT系列10 kW调频发射机和8+1系统控制器为例，详细阐述10 kW调频发射机8+1自动切换控制系统的构成及各部分主要功能、该系统的技术特点，重点对该系统的核心部分8+1系统控制器进行分析。
2 10kW调频发射机8+1自动切换控制系统2.1 系统设计思路10 kW调频发射机8+1自动切换控制系统的设计方案：用1台宽带调频发射机为8台调频发射机做备份。
当8台发射机中的某1台发射机出现故障时，能及时有效地将此故障发射机所有信息传送到公共备机的8+1系统控10 kW调频发射机8+1自动切换控制系统设计与实现席 霞（宁夏广播电视台，宁夏 银川 750004）摘要：随着广播事业的发展，各地发射台站的广播节目越来越多。
宁夏广播电视台传输发射中心发射部主要承担着八套广播节目的无线发射任务，但8台10 kW调频发射机均为单机播出，这样的工作模式无法确保广播节目的安全播出，存在一定的安全隐患。
毕业设计---调频发射机设计
毕业设计---调频发射机设计随着现代通信技术的不断发展，调频发射机已成为现代通信网络中必不可少的设备。
调频发射机以其频率稳定、覆盖面广等特点，被广泛应用于广播电视、物联网、移动通信等领域。
本文就调频发射机的设计原理及其实现过程进行详细介绍。
一、设计原理调频发射机主要由信号源、功率放大器、频率变化部分、传输机构等四部分组成。
其中信号源部分主要是产生高频信号的振荡器，频率在88-108 MHz之间。
功率放大器部分主要是将低功率信号放大，达到发射所需的功率。
频率变化部分主要是调节信号频率，实现调频发射。
传输机构则是将信号送到天线进行传输。
二、实现过程1、信号源设计信号源部分主要是实现高频信号的产生，实现起来比较简单，目前常用的是压控振荡器（VCO）作为高频信号源。
VCO可以通过改变输入电压的大小控制振荡频率，从而实现对信号的调谐。
VCO主要由振荡电路、稳压电路、滤波电路及功率放大器组成，在进行设计时需要根据具体的要求来选取不同的参数。
2、功率放大器设计功率放大器可以将低功率的信号放大到一定程度，达到发射所需的功率输出。
常见的功率放大器有晶体管功率放大器和集成电路功率放大器两种。
晶体管功率放大器比较常见，可根据所需的功率选择不同型号的晶体管。
3、频率变化部分设计变频部分主要是通过调节电容或电感的大小来改变信号的频率，实现高、中、低不同频率的选择。
根据不同的要求可以采用LC振荡电路，其具有频率稳定、调谐灵活等特点。
4、传输机构设计传输机构主要是将信号从信号源部分传输到天线，通常采用同轴电缆传输。
同轴电缆具有传输效率高、干扰小、传输距离远等优点，是目前广泛应用的一种电缆传输方式。
总之，调频发射机的设计包括信号源、功率放大器、频率变化部分以及传输机构，其实现过程应根据具体要求进行具体设计，选择适合自己的电路方案，实现调频发射。
调频广播发射自动化系统设计与实现
调频广播发射自动化系统设计与实现
互联网技术与集成电子技术的飞速发展,对调频广播系统的管理和优化带来深刻的变革。
调频广播事业发展初期,调频广播发射系统体积大、频率低、运营维护资金和人力成本高,发展到今天,调频广播系统体积越来越小、频率逐步提升、设备性能参数越来越高、运营维护资金与成本逐渐降低。
而面对目前市场上不同公司提供的多样的调频广播发射系统组件及配套产品,如何针对用户需求快速搭建一套自动化调频广播发射系统是值得研究的课题。
本论文通过调研各广播台站调频广播发射系统的最新研究进展以及使用情况,以R&S公司的THU9/THV9系列产品为基础,优化设计一套调频广播发射系统。
调频广播发射系统采用N+1配置结构,即采用N台主发射机与1台备用发射机组成发射系统,当主发射机中的一台出现故障,通过发射机控制器与备份控制器自动切换到备用发射机,使系统保持连续工作,保证广播发射任务不受影响。
该系统由激励器、射频功率放大器、发射机系统控制器、冗余控制器、射频开关、制冷系统等组件组成,各组件采用R&S公司的产品,实现针对实际应用需求的解决方案设计。
此外该系统兼容多种视频与音频输入格式,能够完成多种调频广播发射任务。
在完成调频广播发射系统硬件选择与N+1系统搭建后,进一步设计与开发该系统的操作用户界面。
该系统用户操作界面简洁,用户操作界面提供了该广播发射系统的所有参数设置入口和系统的监控状态显示。
经过测试验证,用户操作界面支持局域网操作以及远程用户操作,使得用户不仅能够在机房现场,同样可以远程控制如在办公室
操作该广播发射系统,并对其实现实时有效监控,满足自动化运管要求。
调频发射机实验报告
调频发射机实验报告调频发射机实验报告引言：调频发射机是一种重要的通信设备，广泛应用于无线电通信领域。
本实验旨在通过搭建调频发射机的实验装置，深入了解其工作原理和性能特点。
一、实验目的本实验的主要目的是：1. 理解调频发射机的基本原理；2. 学习调频发射机的工作过程；3. 掌握调频发射机的调试方法。
二、实验步骤1. 准备实验装置和所需元器件；2. 按照电路图连接实验装置；3. 调整电路参数，使发射机能够正常工作；4. 测试发射机的性能指标。
三、实验原理调频发射机是一种将音频信号转换为无线电信号并进行调频的设备。
其基本原理如下：1. 音频信号经过调制电路调制成为中频信号；2. 中频信号经过频率变换电路转换为无线电信号；3. 无线电信号经过功放电路放大后输出。
四、实验装置本实验所用的调频发射机实验装置包括以下主要部分：1. 音频信号源：产生调制信号；2. 调制电路：将音频信号调制成为中频信号；3. 频率变换电路：将中频信号转换为无线电信号；4. 功放电路：对无线电信号进行放大。
五、实验结果与分析经过实验调试，我们成功搭建了调频发射机实验装置，并进行了性能测试。
以下是一些实验结果和分析：1. 频率稳定性：通过频率计测量，我们发现调频发射机的频率稳定性较高，能够保持较为稳定的输出频率；2. 调制深度：通过示波器观察调制信号和输出信号的波形，我们发现调频发射机的调制深度较好，能够准确传递音频信号；3. 功率输出：通过功率计测量，我们发现调频发射机的功率输出较高，能够满足一定的通信距离需求。
六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了调频发射机的工作原理和性能特点。
同时，通过实际操作和调试，我们掌握了调频发射机的调试方法和技巧。
本实验不仅加深了我们对调频发射机的理论认识，也提高了我们的实践能力。
七、实验心得本次实验让我对调频发射机有了更深入的了解。
通过亲自搭建实验装置和进行调试，我对调频发射机的工作原理和性能特点有了更加直观的认识。
小信号调频发射机设计与实现课程设计
小信号调频发射机设计与实现摘要调频发射机作为一种简单的通信工具，由于它不需要中转站和地面交换机站支持，就可以进行有效的移动通信，因此深受人的欢迎。
目前它广泛用于生产、保安、野外工程等领域的小范围移动通信中。
本次设计的调频发射机是将单片机和调频发射机结合，用单片机PB0，PB1，PB2作为与BH1415F的通讯端口，通过改变PB0，PB1，PB2传送的高低电平从而改变BH1415F的发射频率。
同时又用单片机去控制四个数码管动态的去显示调频发射机所发送的频率。
调频发射机主要采用了一片BH1415F的芯片。
BH1415F具有提高信噪比（S/N）的预加重电路、防止信号过调的限幅电路、控制信号频率的低通滤波电路（LPF）、产生立体声复合信号的立体声调制电路、调频发射的锁相环电路（PLL）组成。
关键字：单片机数字化控制 BH1415F 调频发射AbstractFM Transmitter as a simple communication tool, because it does not need transit and ground stations to support the switch to mobile communications can be effective, it was welcomed by the people. It is widely used in current production, security, field engineering and other fields of small-scale mobile communication projects.The FM transmitter is designed microcontroller and FM transmitter combined with MCU PB0, PB1, PB2 and BH1415F as communication ports, by changing the PB0, PB1, PB2 high-low transfer thus changing the transmitting frequency BH1415F. At the same time with the microcontroller to control the dynamics of the four digital FM transmitter to display the transmit frequency. FM transmitters are mainly used a BH1415F chips. BH1415F with improved signal to noise ratio(S/N) of pre-emphasis circuit to prevent clipping the signal overshoot circuit , the control input signal frequency low-pass filter circuit(LPF), generating stereo composite stereo signal modulation circuit, FM launchphase-locked loop circuit(PLL) components.Key words: Single chip, Digital control , BH1415F, FM transmitter目录摘要 (I)Abstract ............................................................................................... I I 目录 (III)前言 (V)1 FM收音机概述 (1)1.1 发射系统和接收系统的简单概述 (1)1.2典型数字式调频发射机组成 (2)1.3 发射机的调制方案 (3)2 方案论证与硬件选择 (4)2.1 采用分立元件设计 (4)2.2 采用集成FM调制芯片设计 (5)2.2.1芯片简介 (6)2.2.2 特点 (6)2.2.3 电路应用说明 (6)2.3控制模块 (8)2.3.1 STC89C52外形和引脚 (8)2.3.2 STC89C52主要功能 (10)2.3.3 单片机总控制电路 (10)2.4电源模块 (14)2.4.1系统供电单元介绍 (14)2.5数码管显示器 (15)2.5.1 数码管的内部结构 (16)2.5.2 数码管的外部结构 (16)3 电路设计 (18)3.1 BH1415ＦＭ调制模块 (18)3.1.1 音频放大输入电路 (19)3.1.2调制电路 (20)3.1.3 选频以及功率放大 (21)3.1.4 电源电路 (22)3.2单片机电路 (22)4 程序设计 (24)4.1 程序流程图 (24)4.2 软件部分的调试 (25)4.3系统整体调试 (28)总结 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录 (32)附录I (32)附录II (32)前言随着现代电子技术的日新月异,各种电子产品层出不穷,人们在追求高科技现代化的同时,也越来越强调产品的方便携带性了，车载产品便是众多新型电子产品中很具有代表性的。
调频发射机的制作原理及方法
调频发射机的制作原理及方法1）高频三极管V1和电容C3、C5、C6组成一个电容三点式的振荡器2）C4、L组成一个谐振器：谐振频率就是调频话筒的发射频率，根据图中元件的参数发射频率可以在88～108MHZ之间，正好覆盖调频收音机的接收频率，通过调整L的数值（拉伸或者压缩线圈L）可以方便地改变发射频率，避开调频电台。
发射信号通过C4耦合到天线上再发射出去。
3）R4是V1的基极偏置电阻，给三极管提供一定的基极电流，使V1工作在放大区。
4）R5是直流反馈电阻，起到稳定三极管工作点的作用。
5）话筒MIC采集外界的声音信号。
6）电阻R3为MIC提供一定的直流偏压，R3的阻值越大，话筒采集声音的灵敏度越弱，电阻越小话筒的灵敏度越高。
7）话筒采集到的交流声音信号通过C2耦合和R2匹配后送到三极管的基极。
8）电路中D1和D2两个二极管反向并联，主要起一个双向限幅的功能，二极管的导通电压只有0.7V，如果信号电压超过0.7V就会被二极管导通分流，这样可以确保声音信号的幅度可以限制在正负0.7V之间，过强的声音信号会使三极管过调制，产生声音失真甚至无法正常工作。
9）CK是外部信号输出插座，可以将电视机耳机插座或者随身听耳机插座等外部声音信号源通过专用的连接线引入调频发射机，外部声音信号通过R1衰减和D1、D2限幅后送到三极管基极进行频率调制。
10）电路中发光二极管D3用来指示工作状态，当调频话筒得电工作时就会点亮，R6是发光二极管的限流电阻。
C8、C9是电源滤波电容，因为大电容一般采用卷绕工艺制作的，所以等效电感比较大，并联一个小电容C8可以使电源的高频内阻。
11）电路中K1和K2是一个开关，它有三个不同的位置，拨到最左边时断开电源，最右边是K1、K2接通做调频话筒使用，中间位置是K1接通,K2断开，做无线转发器使用，因为做无线转发器使用是话筒不起作用，但是话筒会消耗一定的静态电流，所以断开K2可以降低耗电、延长电池的寿命。
调频发射机的设计和制作
调频发射机的设计和制作1.课程设计的目的(1)掌握小功率调频发射机整机电路的设计方法。
(2)学会如何将高频单元电路组合起来实现满足工程实际需要的整机电路。
(3)能够使用电路仿真软件进行电路调试。
2.设计方案论证2.1总体方案(1)调频发射机的整机电路的设计方法整机电路的设计计算顺序一般是从末级单元电路开始，向前逐级进行。
而电路的装调顺序一般从前级单元电路开始，想后级逐级进行。
电路的调试顺序先分级调整单元电路的静态工作点，测量其性能参数；然后在逐级进行联调，直到整机调试；最后进行整机技术指标测试。
由于功放运用的折线分析方法，其理论计算为近似值。
(2)高频电路由于受分布参数及各种耦合与干扰的影响，其稳定性比起低频电路来要差些，因此调试工作比较复杂，特别是整机调试，应前后级多次反复调整，直到满足技术指标要求。
⑶调频可以有两种实现的方法，一种是直接调频，就是用调制信号直接控制振荡器的频率使其按调制信号的规律呈线性变化。
另一种就是间接调频，先对调制信号进行积分，再对载波进行相位调制。
两种调频电路在性能上的一个重大差别是收到调频特性非线性限制的参数不同，间接调频电路提供的最大频偏较小，二直接调频可以得到比较大的频偏。
2.2各部分设计及原理分析2.2.1电路的基本原理通常小功率发射机采用直接调频方式，其组成框图如图1所示，电路原理图如图2所示。
图1 直接调频方式的组成框图沈阳大学图2 小型调频发射机参考电路其中高频振荡级主要是产生频率稳定、中心频率符合指标要求的正弦波信号，且其频率受到外加音频信号电压调变；缓冲级主要是对调频振荡信号进行放大，以提供末级所需的激励功率，同时还对前后级起有一定的隔离作用，为避免级功放的工作状态变化而直接影响振荡级的频率稳定度；，功放级的任务是确保高效率输出足够大的高频功率，并馈送到天线进行发射。
2.2.2选择各级电路形式和各级元器件参数的计算(1)频振荡级由于是固定的中心频率，可考虑采用频率稳定度较高的克拉泼振荡电路。
调频发射机的设计与实现.doc
调频发射机的设计与实现摘要调频发射机系统采用单片机和BH1415F芯片作主控器件，通过单片机数控预置数据的方式控制BH1415F芯片，从而得到发射频率，并利用BH1415F 内的锁相环将频率锁定并放大发射。
本设计中将单片机控制部分和调频发射部分分开独立设计。
单片机按制部分设有四位LED数码管动态扫描显示功能和外部独立按键，能方便的实时调节并显示发射频率，调节步进为0.1MHz。
调频发射部分能将音频信号通过麦克风输入，经过预加重电路、限幅电路、低通滤波等电路后与由单片机控制产生的载波信号进行调频调制，转换成高质量的FM调频信号再经天线发射出去，在有效发射距离内的调频接收机能在发射频段接收到发射信号。
该设计制作的作品携带方便、有很强的抗干扰能力并且硬件电路调试方便。
关键词：调频调制；锁相环；噪声The design and implementation of theFM transmitterABSTRACTFM transmitter system adopts single-chip microcomputer and BH1415F chips as a master device，controlled by single chip microcomputer numerical control preset data BH1415F chip，transmitting frequency is obtained, and by using BH1415F phase-locked loop frequency locking and amplification in launch.This design will single-chip microcomputer control part and FM launch part separate independent design.Single chip microcomputer control part is equipped with four LED digital tube dynamic scanning display function and external independent key，can display the transmission frequency, convenient adjusting and adjusting step 0.1 MHz.FM launch part to audio signal through a microphone input，after pre-emphasis circuit，limiter circuit, such as low-pass filtering circuit and is controlled by single chip microcomputer after the carrier signal to FM modulation，converted into a hi-fi FM frequency modulation signal and the antenna launch out, can make all within the range of FM receiver receives the signal at the specified frequency point.The design is small and light，strong anti-interference and convenient debugging，etc.KEY WORDS：FM modulation； PLL； noise随着人们对方便快捷的传递信息的需要，过去旧有的调频发射机已经渐渐地跟不上生活的节奏。
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南京理工大学毕业设计说明书(论文)作者: 学号：教学点:专业:题目:指导者：(姓名) (专业技术职务)评阅者：(姓名) (专业技术职务)2015年 5 月南京理工大学毕业设计（论文）评语学生姓名：班级、学号：题目：调频发射机的设计与实现综合成绩：毕业设计（论文）评语目次1绪论 (1)2 调频发射机的技术原理及要求 (2)2.1调频发射机的工作原理和技术特点 (2)2.2 调频发射机的分类 (2)2.3半数字调频发射机的技术优势 (3)2.4 设计方案 (3)2.4.1 调频发射模块设计方案的选择 (3)2.4.2 MCU控制电路设计方案的选择 (6)2.5 技术功能实现要求 (7)2.6 调频发射机的主要技术参数指标 (7)3 调频发射机的硬件实现 (8)3.1 调频发射机的硬件系统总体框图 (8)3.2 STC89C51RC的技术特点与功能 (8)3.2.1 STC89C51的主要技术特点 (8)3.2.2 STC89C51引脚说明 (9)3.2.3 STC89C51单片机主要功能 (10)3.3 调频发射机单片机控制电路 (11)3.4 BH1415F的功能与技术特点 (11)3.4.1 BH1415F的主要优点 (12)3.4.2 BH1415F引脚功能说明 (12)3.5 BH1415F主要功能电路 (13)3.5.1 限幅电路 (13)3.5.2 预加重电路 (14)3.5.3 立体声调频电路 (15)3.5.4 低通滤波电路 (15)3.5.5 BH1415锁相环电路 (16)3.6 BH1415F的调频发射电路 (17)4 其他硬件单元设计 (19)4.1 电源电路单元 (19)4.2 功率放大发射电路单元 (20)4.2.1无线传播半径参照表 (21)4.2.2 天线阻抗匹配 (21)4.3 信号输入电路单元 (22)4.3.1 音频信号输入电路 (22)4.3.2 麦克风信号输入电路 (22)4.4 数码管的显示电路单元 (23)5 技术软件实现 (25)5.1 BH1415F频率控制方法 (25)5.2 主程序流程图 (26)5.3 动态扫描显示子程序 (27)5.4 BH1415写频率数据子程序 (28)5.5 频率数据存储子程序 (30)6 调频发射机调试 (31)6.1 本课题设计的调频发射机 (31)6.2 发射机硬件调试 (31)6.3发射机软件程序调试 (32)结论 (34)致谢 (35)参考文献 (36)附录一 BH1415F技术指标 (36)附录二单片机控制电路图 (39)附录三 BH1415发射模块电路 (40)附录四源代码 (41)1 绪论发射机是无线通信系统中核心的设备。
发射机按照调制方式可以分为调幅发射机、调频发射机以及调相发射机，按照信号处理方式来分可以分为模拟发射机、半数字发射机、数字发射机[1]。
相比而言，调频发射机应用最为广泛，是广播通信的主要方式，也可以应用于保安、生产现场、野外工程等领域的小范围移动通信，如对讲机等。
因为调频广播使用高频频段进行信号传输，能够有效地抵抗干扰，带宽信号还原性高。
另外由于它不需要通过地面中转交换站，容易实现。
实现信息的无线传输，就会用到发射机。
发射机的主要功能是对低频信号进行高频调制，并将调制信号功率放大供天线发射出去。
发射机的调制方式主要可分为调幅、调频、调相和脉冲(数字)调制[19]。
调频发射机的基本原理是将音频信号和高频载波调制为调频波，音频信号的幅度大小控制高频载波频率的变化，然后对高频调制信号进行放大、激励，经过功率放大，最后通过天线将信号发送出去。
高频信号的产生目前主要采用频率合成（DDS技术），锁相环技术（PLL技术）。
对于早期模拟调频发射机也有缺点主要是发射效率低。
常用的调频发射机一般包括信号输入电路（话筒以及放大电路），调频电路、稳频电路，功放电路以及天线。
相比调幅电路，调频电路简单容易实现。
调频发射机主要用于调频电台、对讲机、车载电台、以及短距离便携式无线信号传输场合。
随着自动化智能技术的发展，调频发射机领域也会逐步实现自动化、智能化。
目前调频发射机的主要技术进步在于：锁相环频率合成器采用了变容二极管直接调频、全固态化程度不断提高、控制﹑监测系统智能化、SCA及RDS功能的扩展、单频同步网的采用及扩展。
相信在不远的将来，在智能化社会、物联网时代，调频发射机领域仍然会蓬勃发展[1]。
调频广播未来发展方向是全数字调频技术，其主要优点是：(1)节省频谱和功率，(2)声音质量高，(3)其设备小型便携化，（4）结构简单而且功能强大。
数字调频发射机采用全过程的数字化处理，调频广播的音质可达到接近CD的水平[1]。
另外由于无线传输的信号来源和性质不同，可以是音频，也可能是传感器的信号。
这些应用场合的调频发射机要求低成本、小型化以及频率稳定且具有灵活性，这些要求在数控锁相的调频发射机能够得到很好体现。
这也是我们这次设计的主要的方向。
2 调频发射机的技术原理及要求2.1 调频发射机的工作原理和技术特点调频发射机的基本功能就是完成低频信号（如语音信号、传感器信号）对高频载波信号的频率调制，也就是载波信号的频率随低频信号的幅度大小而变化，而后将调频信号进行功率放大，最后通过天线发射出去。
调频发射机需要提供一个稳定的高频振荡电路作为载波，可以采用变容二极管完成低频信号对高频载波的频率调制。
调频发射机的功率放大电路一般会采用丙类谐振功率放大电路，因为其效率较高以及具有选频的作用等优点。
在小功率的应用场合有时也会采用甲类或乙类功放电路。
调频发射机包括三个部分：低频放大电路、高频电路以及电源电路。
高频振荡电路的作用是产生频率稳定的载波。
为了提高频率稳定性，主振电路往往采用石英晶体振荡器，但是晶体振荡电路频率很难调整变化。
所以在高频振荡电路中既要保证频率的稳定性，又要对频率有比较大的调整范围，所以就出现了锁相环技术（PLL）。
这个技术广泛应用于调频发射机、收音机以及CD机上。
另外在全数字调频发射机中，还可以采用频率合成技术来产生高频振荡信号。
锁相环技术（PLL）的主要工作原理是用相位比较器比较输入信号的频率与本地信号的频率的相位，产生一个与相位差成正比的电压，由这个电压来控制一个压控振荡器，压控振荡器输出就是本地振荡信号，与相位比较器形成闭环控制回路。
随着集成电路的发展，目前大部分的应用场合都采用集成数字锁相环电路。
集成数字锁相环电路的特点：电路简单、频率稳定性高、频率调整方便，可以采用数字输入控制频率。
2.2 调频发射机的分类目前所有的调频发射机大体可以按照信号处理的方式分为以下三种：1、模拟调频发射机：输入为模拟音频信号，采用模拟高频振荡电路产生载波信号，也可以采用VCO（压控振荡器）+PLL（锁相环）产生调频载频信号，调制的过程也是采用对VCO的变容二极管进行直接调频的模拟调制方式。
这种电路就是典型的模拟调频发射机[1]。
2、数字调频发射机：从音频到射频的全过程的数字化的调频广播发射机，它运用了软件无线电技术来实现调频广播发射机。
它接收经过数字音频信号处理的音频信号，其调频调制过程也是由DSP芯片控制DDS芯片（直接数字频率合成器）来完成，实现了调制过程的数字化。
再将离散的数字调频波经D/A芯片转变成常规调频信号来供射频放大器放大到指定功率[1]。
这是调频技术的发展趋势。
3、半数字化调频发射机：第一种是音源进行数字化处理，可以接收经过DSP处理的数字音频信号。
立体声复合信号经D/A转换器转换为模拟立体声复合信号、再由该信号对高频振荡信号进行调频调制[1]。
第二种是频率产生的数字化控制，即目前很常用的集成数字锁相环电路。
2.3半数字调频发射机的技术优势本次设计选择采用数字锁相环技术的半数字调频发射机，它与传统的模拟调频发射机以及全数字发射机相比具有一些优势：1、成本低：采用集成芯片，外围元器件少，集成度高，设计制造成本低。
2、可靠性高：由于采用集成电路作为主要元件，相比模拟发射机而言，提高了发射机的可靠性。
3、频率稳定性高：因为采用数字锁相环技术，大大提高了频率稳定性，基本与晶体振荡电路的频率稳定性一致。
4、控制方式灵活：由于是单片机或DSP来控制芯片来控制发射频率，所以在调频发射机硬件不变的情况下，设计者可以根据自行所需来编写程序，通过程序来实现不同的功能，可以制作出各式各样的发射机。
5、容易实现其他功能：由于有单片机控制电路，可以灵活增加显示以及通信功能，实现显示监控以及远程监控维修等功能。
本设计是采用ROHM公司生产的BH1415数字锁相环调频集成电路芯片，可以灵活设定发射器发射频率。
2.4 设计方案2.4.1 调频发射模块设计方案的选择数字调频发射芯片其核心采用的都是数字锁相环技术，生产数字调频发射芯片的厂家主要有日本的ROHM、美国的MAXIM公司和MOTOROLA公司。
市面上常见的芯片有以下几种，以及其功能特点见表2-1。
芯片型号Vcc(v)分离度（dB）Vrx(dBμV)Frx(MHz)Iq(mA)生产公司功能与特点NJM2035 1-3 大于25 - - 3 NJM 1、两路音频输入；2、8KH晶振，产生导频信号；3、调制成立体声合成信号；4、采用低电压低功耗设计。
Max2606 3-5 88-108 MAXIM 1.电位器调整频率BA1404 1-3 45 （115）600mV大于76-108 3 ROHM1、同NJM2035；2、FM调制、射频放大电路集成在一个芯片上。
MC2833 2.8-9 小于60 2 Motorola 1.无锁相环BH1415 4-6 40 99 70-120 20 ROHM 1、集成预加重电路；2、集成限幅电路；3集成低通滤波电路；4、7.6MHz晶振产生19KHz导频信号；5、采用调频发射电路与PLL 锁频一体化，调频频率稳定；6、MCU数据控制频率设定。
BH1417 (1416) 4-6 40 9987.7-88.9106.7-107.920 ROHM1．同BH1415F；2.采用四位拨码开关进行频率设定，可设定14个频点。
BH1418 2.7-4 40 99 70-120 18.5 ROHM 1.同BH1415F。
表2-1 常用调频发射芯片及功能特点[5]第一种方案采用BA1404调频发射芯片。
据查阅资料所知，BA1404是一款非常经典的立体声调频发射专用芯片。
在以往，大部分的调频电路是由分立元件构成，但是这大大加重了制造过程中的难度，然而BA1404是将FM调制和射频放大电路集成在一个芯片上，节约了制造时间也减小了调频发射机的体积。
并且如图2-1所示，BA1404主要是由前置放大电路、立体声复合电路、调频调制电路和射频放大电路组成。