通信原理 课程设计

通信原理课程设计

级通信工程专业班级

题目无线电调频对讲机设计

姓名丁学号

指导教师

2014年12月25日

1.任务书

简易调频收音机兼对讲机的设计与制作

1.1设计要求调频收音机的工作频率88MHz~108MHz,供电电压4.5V，输出功率大于350mW。对讲的工作电流18mA,对讲距离50~100m。

1.2主要指标

性能指标：

（1）工作电压：3V（两节5号电池）

（2）有效距离：10～50米

（3）频率范围：88～108MHZ

（4）灵敏度：优于5微伏

（5）选择性：40dB

（6）整机电池：小于150mA

（7）输出功率：大于350mW，发射机输出功率越强，发射信号的覆盖范围越大，通信距离也越远。但发射功率也不能过大，发射功率过大，不仅耗电，影响功放元件寿命，而且干扰性强，影响他人的通话效果，还会产生辐射污染。此款对讲机输出功率≥350mW

（8）对讲距离：就对讲机而言，接收机灵敏度的高低对通话距离有着明显的影响而提高发射功率，对通话距离的增加不大明显，发射功率增大10倍，通话距离有时可能只有1倍，因此通信机的接收灵敏度越高，通信距离就越远。此款对讲机对讲距离50—100米

该机具调频收音、对讲两功能，对讲的发射部分采用两级放大电路，对讲距离50米左右，造型美观、体积小、灵敏度高，并且性能稳定，只要装配无误，一般都能成功。

1设计方案选择

方案一：发射试用调频无线送话器，接收采用集成电路KC538，具有中频放大、

鉴频和音频功率放大等功能。KC538中频放大器采用三极管差分放大器，故有增益高和调配抑制比较好的特点。

方案二：采用集成电路D1800，它作为收音机接收专业集成电路，功放部分则用D2822电路具有体积小、外围元件少灵敏度极高、性能稳定等优点。

方案选择：综上电路，接收频率和工作电流都在要求范围之内，具有良好的抗干扰能力，经过比较，方案二更具有简洁性，电路布复杂。因此本系统采用方案二设计。

1.接收部分原理：调频信号由TX接收，经C9耦合到IC1的19脚内的混频电路，IC1第1脚内部为本机振荡电路，1脚为本振信号输入端，L4、C、C10、C11等元件构成本振的调谐回路。在IC1内部混频后的信号经低通滤波器后得到10.7MHz的中频信号，中频信号由IC1的7、8、9脚内电路进行中频放大、检波，7、8、9脚外接的电容为高频滤波电容，此时，中频信号频率仍然是变化的，经过鉴频后变成变化的电压。10脚外接电容为鉴频电路的滤波电容。这个变化的电压就是音频信号，经过静噪的音频信号从14脚输出耦合至12脚内的功放电路，第一次功率放大后的音频信号从11脚输出，经过R10、C25、RP，耦合至IC2进行第二次功率放大，推动扬声器发出声音。

对讲机接收结构框图如图（1）所示：

图（1）

2.对讲发射原理：变化着的声波被驻极体转换为变化着的电信号，经过R1、R2、C1阻抗均衡后，由VT1进行调制放大。C2、C3、C4、C5、L1以及VT1集电极与

发射极之间的结电容

C构成一个LC振荡电路，其等效电路如图所示：

ce

3.在调频电路中，很小的电容变化也会引起很大的频率变化。当电信号变化时，

相应的

C也会有变化，这样频率就会有变化，就达到了调频的目的。经过VT1 ce

调制放大的信号经C6耦合至发射管VT2通过TX、C7向外发射调频信号。VT1、V T2用9018超高频三极管作为振荡和发射专用管。

对讲机发射结构框图如图（2）所示：

图（2）

调频对讲机电路原理图如图（3）所示：

D1800芯片功能介绍：

D1800 为单片FM/AM 收音机电路，FM 部分包含混频，本振中放，鉴频，静噪，低通滤波器等；AM 部分包括高放检波，此外还有音频驱动级和功放电路，用一块D1800 电路和少数外围元件，可制作完整的收音机。该电路工作电源电压范围为2.5V~5V。

D1800芯片功能方框如图（4）所示：

图（4）

D2822芯片功能介绍：

D2822用于携式录音机或者收音机作音频功率放大器，主要特点：电源降到1.8v时依旧能正常工作；交越失真小；静态电流小，可作桥式或立体式功放应用；外围元件少；通道分离度高；开机和关机无冲击噪声；软限幅等特点。

D2822芯片功能方框图如图（5）所示：

3.电路原理的数学分析

（1）电路原理的数学分析，各信号数学表达式，运算过程

已调信号：S(t)=cos （⎰+dt t m k t f FM c )(22ππ）

消息信号：m （t ）载波：c （t ）

三极管工作原理过程分析：三极管工作在放大区，发射极正偏，集电极反偏。 混频处理公式：

)][cos(2

1)][cos(21)cos()cos(212121212211θθθθθθ-+-++++=++t w t w t w t w t w t w 鉴频：采用非相干解调

计算本振公式:∑=LC f π21

（2）电阻和电容值的识别和测量方法

电阻对讲机电路中选用的电阻器由于耗散功率不大，一般小功率的金属膜电阻。电阻采用常见的色环标注阻值，即棕、红、橙、黄、绿、蓝、紫、灰、白、黑标注，代表数字1、2、3、4、5、6、7、8、9、0，金色环代表电阻值误差精度。如图所示

电容的识别和检测

如上图瓷片电容，

标值100，容量就是：10X1pF=10pF.如果标值473即为47X1000pF=0.047uF。（后面的第三位3，表示10的多少次方）。

4系统电路性能指标测试结果

1.理论各点波形如图

2.实际的测试波形

原始语音信号：

载波波形：

已调信号：

用于混频的本振信号：