最新小功率调频发射机(甲放)教学讲义ppt
《调频发射机讲稿》PPT课件
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1.2 调频广播发射机的特点
模拟机采用锁相环路式频率合成器、变容二极管直 接调频方式。数字机采用DDS线性调频方式
实现全固态化、宽带化，易实现N+1系统
固态功放效率高、热损耗小、冷却系统简单功耗小
并联冗余设计，热插拔设计，可实现零停播率
标准化、系列化、模块化设计操作简单、维护方便
供电电源采用低压大电流开关电源，安全可靠
合 成
PA20
微处理控制和显示单元
48V
开关电源 1
低定
二
通向
合
滤耦
成
波合
器器
PA1~PA20
电A
开关电源
源 分
B C
8
配O
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40
5KW-A
4.2 FM 5KW发射机
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FM 5KW发射机组成部件
序号
项目
GME1F53A GME1F53C
1 PA
相同
2 开关电源
SPS2500HH/ SPS2500VH/
49
模 拟
多路开关
量
液晶显示
面板按键
实时时钟
单
存储器
片
看门狗
机
RS-485
各单元测控模块
(激励器管理,功放,机架测控)
A
B
缺相监视
C
RS-485
主控单元结构框图
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上级 PC 机
50
8.2 电控及配电单元
主要功能：1）控制整机电源及风机的开关机。 2）收集开关电源的状态数据并与主控单元通讯。 8.3 各单元测控模块
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LEFLTEFT RIRGIHGTHT
《调频发射机讲稿》课件
杂散辐射：调频发射机的杂散辐射通常在60dBm以下
调制方式：调频发射机通常采用AM、FM、 SSB等调制方式
灵敏度：调频发射机的灵敏度通常在100dBm以上
调制技术
调频发射机：将音频信号转换 为射频信号的设备
调制技术：将音频信号与载波 信号进行混合，形成射频信号
调制方式：包括调幅、调频、 调相等
调频发射机讲稿PPT课件
目录
单击此处添加文本 调频发射机概述 调频发射机组成及工作流程 调频发
调频发射机定义
调频发射机是一种能够将音频信号转换为射频信号的设备。 它的工作原理是通过改变载波频率来传递信息。 调频发射机广泛应用于广播、电视、无线通信等领域。 调频发射机的性能指标包括频率稳定性、输出功率、调制质量等。
调频发射机工作原理
调频发射机主要由调制器、高频放大器、功率放大器、天线等部分组成。
调制器将音频信号转换为调频信号，高频放大器将调频信号放大，功率放大器将放大后的信号 转换为射频信号，天线将射频信号发射出去。
调频发射机的工作原理是利用调频信号的频率变化来传递信息，通过改变载波频率来改变信号 的频率，从而实现信息的传输。
滤波技术
滤波器的作用：去除信号中的 噪声和干扰
滤波器的类型：低通滤波器、 高通滤波器、带通滤波器等
滤波器的设计：需要考虑信号 的频率、带宽、阻抗等因素
滤波器的应用：在调频发射机 中，用于提高信号的传输质量
抗干扰技术
抗干扰技术原理：通过信号处理技术，降低干扰信号的影响
抗干扰技术分类：包括频域抗干扰、时域抗干扰、空域抗干扰等
调频发射机的工作频率通常在88-108MHz之间，这个频率范围内的信号可以传输较远的距离， 并且不容易受到干扰。
小功率调频发射机
fr ≥ (3 : 5) fosc
V(BR)CEO ≥ 2VCC
所以可选用普通的小功率高频晶体管，如 9018等．另
外，
, VbQ = VeQ +VBE
I=
I cQ β
若取流过偏置电阻 R9,R10的电流为 则
I1=10IbQ
R10=VbQ/I1, R8=(Vcc-VbQ)/I1
所以选 R10,R8均为 10KΩ.为了减小缓冲级对振荡级的影响，
射 随 器与 振荡 级之 间采 用松 耦 合， 耦合 电容 C9 可选 为
180pf.
对于谐振回路
C10,L2,由
fosc =
2π
1 LC
= 12MHz
图 4.2-1
故本次实验取
C10为
100PF， L2
=
1
( ) C10 g 2π fosc 2
关键词：小功率调频发射机， 调频振荡级,缓冲级,功放输出级
一、 设计和制作任务
1． 确定电路形式，选择各级电路的静态工作点，画出电路图。 2． 计算各级电路元件参数并选取元件。 3． 画出电路装配图。 4． 组装焊接电路。 5． 调试并测量电路性能。 6． 写出课程设计报告书
二、主要技术指标
1．中心频率 f0 =12MHz 2．频率稳定度 ∆f ≤0.1MHz
内容摘要：
调频发射机目前处于快速发展之中，在很多领域都有了很广泛的应用。它可 以用于演讲、教学、玩具、防盗监控等诸多领域。这个实验是关于小功率调频发 射机工作原理分析及其安装调试，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。
小功率调幅发射机
1 小功率调幅发射机整体概述1.1 小功率调幅发射机的初步认识发射机的主要任务是完成有用的低频信号对高频载波的调制，将其变为在某一中心频率上具有一定带宽、适合通过天线发射的电磁波。
调幅发射机实现调幅简便，调制所占的频带窄，并且与之对应的调幅接收设备简单，所以调幅发射机广泛地应用于广播发射。
所谓调幅，就是指，使振幅随调制信号的变化而变化，严格的讲，就是指载波振幅与调制信号的大小成线性关系，而它的频率和相位不变。
振幅调制分为4种方式：AM（普通调幅）、DSB（抑制载波双边带调幅）、SSB（单边带调幅）、VSB（残留边带调幅）。
本设计调幅发射机指的是AM调幅发射机。
通常，发射机包括三个部分：高频部分，低频部分和电源部分。
高频部分一般包括主振荡器、缓冲放大、倍频器、中间放大、功放推动级与末级功放。
主振荡器的作用是产生频率稳定的载波。
缓冲级主要是削弱后级对主振器的影响。
低频部分包括话筒、低频电压放大级、低频功率放大级。
调制是将要传送的信息装载到某一高频振荡信号上去的过程。
1.2 小功率调幅发射机的主要技术指标在设计调幅发射机时，主要遵循如下性能指标：工作频率范围：调幅制一般适用于中、短波广播通信，其工作频率范围为300kHz~30MHz。
发射功率：一般是指发射机送到天线上的功率。
只有当天线的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λ与频率f的关系为λ=c/f。
调幅系数：调幅系数ma是调制信号控制载波电压振幅变化的系数，ma的取值范围为0~1，通常以百分数的形式表示，即0%~100%。
频率稳定度：发射机的每个波道都有一个标称的射频中心工作频率，用f0表示。
工作频率的稳定度取决于发信本振源的频率稳定度。
设实际工作频率与标称工作频率的最大偏差值为Δf，则频率稳定度的定义为K=f0/Δf。
式中为K为频率稳定度。
非线性失真（包络失真）：调制器的调制特性不能跟调制电压线性变化而引起已调波的包络失真为调幅发射机的非线性失真，一般要求小于10%。
高频电子线路小功率调频发射机
目录第1章前言 (1)第 2章总体方案设计 (2)2.1总设计框图 (2)2.2 总体电路设计 (3)第3章主要器件介绍 (4)3.1电容 (4)3.1.1电容的符号 (4)3.1.2电容的结构 (4)3.2 三极管 (5)3.2.1 三极管的结构 (5)3.2.2 三极管的类型 (5)第4章单元电路设计 (6)4.1 LC振荡与调频电路 (6)4.1.1 LC振荡电路器件选择 (6)4.1.2 LC振荡电路参数计算 (6)4.2高频功率放大电路设计 (7)4.3 FM调制电路设计 (8)4.4音频放大电路设计 (9)第5章总结与体会 (11)附图 (12)参考文献 (14)第1章前言随着社会的发展, 通讯工具在我们的生活中的作用越来越重要。
高频电子线路的学习对我们来说也异常重要。
为了更好地会的发展, 增强自己对知识的理解和对理论知识的把握, 我们都知道发射机的功能是将原始信号调制成频率携带消息的信号, 该过程称作调制过程, 实现这一功能的电路称作调频电路。
调频电路是使受调波的瞬时频率随调制信号而变化的电路。
调频器分为直接调频和间接调频两类。
直接调频是用调制信号直接控制自激振荡器的电路参数或工作状态, 使其振荡频率受到调制, 变容二极管调频、电抗管调频和张弛调频振荡器等属于这一类。
在微波波段常用速调管作为调频器件。
间接调频是用积分电路对调制信号积分, 使其输出幅度与调制角频率成反比, 再对调相器进行调相, 这时调相器的输出就是所需的调频信号。
间接调频的优点是载波频率比较稳定, 但电路较复杂, 频移小, 且寄生调幅较大, 通常需多次倍频使频移增加。
对调频器的基本要求是调频频移大, 调频特性好, 寄生调幅小。
调频器广泛用于调频广播、电视伴音、微波通信、锁相电路和扫频仪等电子设备。
调频广播具有抗干扰性能强、声音清晰等优点, 获得了快速的发展。
调频电台的频带通常大约是200～250kHz, 其频带宽度是调幅电台的数十倍, 便于传送高保真立体声信号。
小功率调幅发射机
目录摘要 (1)1、引言 (2)2、设计原理及方案论证 (3)2.1设计要求分析 (3)2.2 电路设计原理 (3)3、单元电路设计 (4)3.1语音处理级 (4)3.2缓冲级 (5)3.3 调制电路 (6)3.4主振级 (8)3.5功放末级 (9)4、调试与仿真 (10)4.1晶体振荡器的调试 (10)4.2调制器的测试 (11)5、总电路设计 (12)总结 (13)参考文献： (14)元件清单： (15)摘要小功率调幅发射机常用于通信系统和其它无线电系统中，特别是在中短波广播通信的领域里更是得到了广泛应用。
原因是调幅发射机实现调幅简便，调制所占的频带窄，并且与之对应的调幅接收设备简单，所以调幅发射机广泛地应用于广播发射。
本课设结合Multisim软件来对小功率调幅发射机电路的设计与调试方法进行研究。
Multisim软件能实现从电学概念设计到输出物理生产数据，以及这之间的所有分析、验证、和设计数据管理。
今天的Multisim软件已不是单纯的设计工具，而是一个系统，它覆盖了以仿真为核心的全部物理设计。
使用Multisim、等计算机软件对产品进行辅助设计在很早以前就已经成为了一种趋势，这类软件的问世也极大地提高了设计人员在机械、电子等行业的产品设计质量与效率。
本课题的设计目的是要求掌握最基本的小功率调幅发射系统的设计对各级电路进行详细地探讨，并利用Multisim软件仿真设计了一个小功率调幅发射机。
关键词调幅发射机Multisim1、引言人类工业的发展已经从工业化社会进步到信息化社会，各种类型的信息必须转化成电子信息才便于处理和传递。
高频电子技术是电子信息发送，处理和传递理论基础，而调幅发射机的设计也是电子行业的重要技术，起着重要的作用。
21世纪人类早已进入信息社会，人们用各种方式方便快捷地传递与接受信息。
人类社会的信息主要以声音、图像、文字、符号等形式存在，各种类型的信息对人类社会产生了极大的影响。
《调频发射机讲》课件
调频发射机的工作原理
1
音视频信号处理
将音视频信号通过编码处理，转化为一系列符号数字信号。
2
调频过程
调频信号源将数字信号转化为模拟电压信号，再经过频率合成器调制到无线电频 段。
3
功率放大与发送
功率放大器将微弱的电信号变成能引起天线辐射的大电流，发送到天线。
调频发射机的主要组成部分
收音机调频原理
根据调频原理，实现收音机的 音频解调和声音放大。
总结
1
发展历程及重要意义
调频发射机是广播电视系统中不可或缺
未来发展趋势及其展望
2
的一部分，经历了长期的发展，成为广 播电视业务中最重要的技术。
随着技术不断发展和创新，调频发射机
技术将继续提高，功能将更为完善，能
够满足人们对广播接收质量的更高需求。
保养与维护
根据实际运行情况，及时进行设 备保养和维修，以确保设备安全 运行和正常播出。
调频发射机的发展方向
数字调频发射机
数字调频发射机具有更高的抗干扰性能和更好的调制效果，成为未来发展的趋势。
背景噪音降低和频率稳定性的改进
通过技术创新和设备升级，改善背景噪音和频率稳定性的问题。
节能与环保
采用新型材料和新技术，减少能源消耗和环境污染，实现可持续发展。
调频信号源与频率合 成器
生成调频信号，并将其调制到 无线电频段。
功率放大器与天线
将微弱的电信号变成能引起天 线辐射的大电流，发送到天线 实现广播。
调频发射机的调试和维护
调试过程
系统调试包括信号源、频率合成 器、功率放大器和天线等各个方 面。
常见故障与修复
调频发射机常见故障包括电源故 障、操作不当等，需要根据故障 情况进行排查与修复。
小功率调频发射机
方案二：通过音频信号改变载波的频率已实现调频发射，调频发射机发射的频率带宽较宽，但其在高频段因而所占的相对频带较调幅波发射更窄，发射距离远，信号失真小。并且在要求传输距离不是很远的情况下，我们用直接载波调频很容易实现载波调频发射机的设计，在能满足我的课程设计的技术指标要求的情况下，我门选择直接载波调频的方案来设接调频发射机。
3：掌握常用仪表的正确使用方法，学会简单电路的实验调试和整机指标测试方法，提高动手能力。
4：了解与课程有关的电子电路以及元器件工程技术规范，能按课程设计任务书的技术要求，编写设计说明，能正确反映设计和实验成果，能正确绘制电路图。
5：学会在电路板上焊接电子元件，掌握一些焊接电子元件的基本方法，了解和掌握一些调试电路板的基本方法。
1.变频电路 是以VT l为中心，它的作用是把通过输入调谐电路收到的不同频率电台信号(高频信号)变换成固定的465KHz的中频信号。VT l、T2、CB等元件组成本机振荡电路，它的任务是产生一个比输入信号频率高465 KHz的等幅高频振荡信号。由于C l对高频信号相当短路，T l的次级Lcd的电感量又很小，对高频信号提供了通路，所以本机振荡电路是共基极电路，振荡频率由T2、cB控制，CB是双连电容器的另一连，调节它以改变本机振荡频率。T2是振荡线圈，其初次绕在同一磁芯上，它们把VT 1的等电极输出的放大了的振荡信号以正反馈的形式耦合到振荡回路，本机振荡的电压由T2的初级的抽头引出，通过C2耦合到VT 1的发射极上。
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C j↑- △f ↑。
调制灵敏度
Sf
fo 2CQ
C VΩm
式中，C 为回路总电容的变化量；
C Q 为静态时谐振回路的总电容， 即
CQ
C1
CCCQ CC CQ
∴ C1↓- S↑f - △f↑
调制灵敏度 S f 可以由变容二极管Cj-v 特性曲线上VQ处的
斜率kc及式(4-2-15)计算。S f 越大，说明调制信号的控制
调制灵敏度，以 S f 表示，单位为 kHz/V，即
Sf
f m VΩ m
VΩm 为调制信号的幅度；f m 为变容管的结电容变化 C j 时引起的最大频偏。 ∵回路总电容的变化量为
C p2Cj
在频偏较小时，f m与 C 的关系可采用下面近似公式，即
fm 1 C
fo
2 CQ
∴ p↑- △f ↑ ，
本题给定变容二极管的型号为 2CC1C ，已测量
出其Cj-v 曲线如图4.2.4所示。取变容管静态反向 偏压VQ=4V，由特性曲线可得变容管的静态电容 CQ=75pF。
(4) 计算调频电路元件值
变容管的静态反向偏压VQ由电阻 R1与R2分压决定， 已知 VQ=4V，若取 R2=10k ，隔离电阻 R3=150kΩ。
的最大频率偏移值。将 fm fo 称为相对频偏。
变容二极管特性曲线 特性曲线Cj-v 如图4.2.3示。
性能参数VQ、Cj0、 C j 及Q点处的斜率kc等可以通过Cj-v 特
性曲线估算。
图4.2.4是变容二极
管2CC1C的Cj-v 曲
线。由图可得
VQ= –4V时 CQ=75pF，
调制灵敏度 单位调制电压所引起的最大频偏称为
1-3、 LC调频振荡器主要性能参数及其测试方法
主振频率 LC振荡器的输出频率fo称为主振频率或载
波频率。用数字频率计测量回路的谐振频率fo，高频电压 表测量谐振电压vo，示波器监测振荡波形。
频率稳定度 主振频率fo的相对稳定性用频率稳定
度表示。
fo
fo
fmaxfmin/小时 fo
பைடு நூலகம்
最大频偏 指在一定的调制电压作用下所能达到
偏 fm10kHz。
(1) 确定电路形式，设置静态工作点
振荡器的静态工作点取 ICQ 2mA，VCEQ6V，测得三极管的
60 。 由式(4-2-1) ~ 式(4-2-4) 计算出各电阻值。
(2) 计算主振回路元件值
由式(4-2-5)得 fo 2π
1 L1C1
，若取C1=100pF，则L1≈10H
小功率调频发射机(甲放)
主要技术指标
发射功率 一般是指发射机输送到天线上的功率。
l 工作频率或波段 发射机的工作频率应根据调制 方式，在国家或有关部门所规定的范围内选取。 l 总效率 发射机发射的总功率 PA与其消耗的总功率
P’C 之比，称为发射机的总效率 A 。
1、单元电路设计与调试
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，向后逐级进行。
R1 20k
∵ pCc (Cc Cj)
为减小振荡回路高频电压对变容管的影响， p 应取小，
但 p过小又会使频偏达不到指标要求。可以先取
，
然后在p实 验0.2中调试。当VQ=- 4V时，对应CQ=75pF，
则 CC 18.8 pf .取标称值20pF
(5) 计算调制信号的幅度
为达到最大频偏 f m 的要求，调制信号的幅度VΩm，可
1-5、调频振荡器的装调与测试
A。安装要点 安装时应合理布局，减小分布参数的影响。 电路元件不要排得太松，引线尽量不要平行， 否 则会引起寄生反馈。 多级放大器应排成一条直线，尽量减小末级与 前级之间的耦合。 地线应尽可能粗，以减小分布电感引起的高频损耗 。 为减小电源内阻形成的寄生反馈，应采用滤波电 容 Cφ及滤波电感 Lφ组成的π型或Γ型滤波电路。
由下列关系式求出。由式(4-2-14) 得
fm
1 2
fo
C CQ
由Cj-v 曲线得变容管 2CC1C 在VQ= – 4V 处的斜率 kCCj V1.25pF/V， 由式(4-2-9) 得调制信号的幅度
VΩm=ΔCj / kc= 0.92V。
由式(4-2-12)得调制灵敏度Sf 为 Sf fmVm1.09kHz/V
实验中可适当调整L1的圈数或C1的值。
电容C2、C3由反馈系数 F 及电路条件C1<<C2，C1<<C3 所决 定，若取C2=510 pF， 由 F C 2/C 3 1 /8~ 1 /2，则
取 C3=3000 pF，取耦合电容 Cb=0.01F。
(3) 测变容二极管的Cj-v 特性曲线，设置变容管的静 态工 作点VQ
b。 测试点选择
正确选择测试点，减小仪器对被测电路的影响。 在高频情况下，测量仪器的输入阻抗(包含电阻和电 容)及连接电缆的分布参数都有可能影响被测电路的 谐振频率及谐振回路的Q值，为减小这种影响，应 使仪器的输入阻抗远大于电路测试点的输出阻抗。
所有测量仪器如高频电压表、示波器、扫频仪、 数字频率计等的地线及输入电缆的地线都要与被测 电路的地线连接好，接线尽量短。
作用越强，产生的频偏越大。
1-4、设计举例
例 设计一LC高频振荡器与变容二极管调频电路。 l 已知条件 +VCC = +12V，高频三极管3DG100，变容二极管
2CC1C。
l 主要技术指标 主振频率 fo =5MHz，频率稳定度 ≤ 5×10–4/ 小 时 ， 主 振 级 的 输 出 电 压 Vo≥1V ， 最 大 频
的相移。
f m的测试：用示波器测试
波形相移可反映频偏大小： 设 f m＝20KHz，fo＝6.5MHz 即fo(t)－－－（6.48MHz，6.52MHz），1s内在示波
器上按照最大频偏算（示波器的特性）的 总相移＝(w2-w1)*1s＝2* f m*2＝80K ，1s内
共有6.5M个波形（载波），故平均 每个周期相移＝ /6.5M＝（4/325） 若观察第20个周期波形，相移＝20* ＝0.25 可通过此法判断f m是否达到指标。
C。 调试方法
（1）先调整静态工作点。
（2）观测动态波形并测量电路的性能参数。与低频
电路的调试基本相同，所不同的是按照理论公式计算的电路 参数与实际参数可能相差较大，电路的调试要复杂一些。
（3）测量频偏
加入幅度为VΩ的调制信号以后，可以采用频偏仪测量频 偏。也可以用示波器测量 C点的波形，观察波形在X 方向