无线电报收发系统设计

河北工业大学实验设计报告书

题目：无线电报收发系统设计

（理论设计）

学院：信息工程学院

专业：电子信息工程

班级： XX

姓名： XXX

学号： XXXX

2012年12 月8 日

无线电报收发系统设计

1、引言

随着科学技术的不断发展，我们的生活越来越科技化。正是这些科学技术的进步，才使得我们的生活发生了翻天覆地的变化。

这学期，我们学习了《高频电子线路》这门课，让我对无线电通信方面的知识有了一定的认识与了解。通过这次的实验课程理论设计，可以来检验和考察自己理论知识的掌握情况，同时，将理论变成实践，更是能使自己加深对理论知识的理解，提高自己的设计能力。

1.1 发报机原理概述及框图

发报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。

通常，发射机包括三个部分：高频部分，低频部分和功率发大器部分。高频部分为载波振荡器，载波振荡器的作用是产生频率稳定的载波。低频部分包括音频振荡器、音频放大器、发报电键。低频信号通过放大，在振幅调制器处获得所需的调幅信号，末级高频功率放大器进行信号发射。因此，末级为高频功率放大器和发射天线。发报机系统原理框图如图1.1所示。

图1.1 发报机系统原理框图

1.2 接收机原理概述及框图

接收机的主要任务是从已调制AM波中解调出原始有用信号，主要由输入电路、选频放大器、检波电路、滤波低频功率放大电路和喇叭或耳机组成。原理框图如图2所示。

输入电路和选频放大器把空中许多无线电信号选择其中一个并放大，送给检波电路。由检波器将调幅信号所携带的音频信号取下来，送给低频放大器。滤波低频放大器检波出来音频信号并进行放大。放大到其功率能够推动扬声器或耳机的水平。由扬声器或耳机将音频电信号转变为声音。

2、调幅发射机电路设计与工作原理

2.1 载波振荡器的设计

此次设计，主振荡器采用经典的克拉泼振荡电路，要求产生一个30MHz 的正弦波。该电路的稳定性较好，所以，其振荡器的频率也相对稳定。

图2.1 克拉泼振荡电路

图2.1为克拉泼振荡电路， L2为高频扼流圈，为集电极提供直流偏置；C4为旁路电容，保证晶体管的基极交流接地，直接接入LC 回路，减小损耗；极小的C3可以获得较高的频稳定度。

2.2 音频振荡器的设计

音频信号是一个低频信号，音频放大器被用作一个普通的低频放大器，放大到调制信号需要的幅值上。

图1.2 接收机系统原理框图

图2.5是音频放大电路，产生一个3kHz的音频信号，如图是一个两级低频放大电路，三极管Q1为射级跟随器，主要起隔离级的作用；三极管Q2采用的是高频定性的分压式偏置电路。电容C1、C2为隔直流耦合电容，C1讲音频信号耦合到放大电路中，C3讲信号耦合出来，从而避免直流电源和交流信号相互影响。由上可看出放大电路采用的是直接耦合的方式，前后放大电路的静态工作点互不影响，原始音频信号在这样的电路下被放大成我们需要的信号。

图2.2 音频振荡器电路

2.3 音频放大器的设计

晶体振荡器产生的信号相对较弱，再加上传播过程中各种原因导致的衰减，必须要进行放大后才能做载波，同时也必须减弱前后电路的相互影响，所以产生振荡电路后必须使用缓冲放大器进行控制。

图2.3 音频放大电路

这是采用分压式偏置电路，静态电压时通过电阻R1、R2的分压提供的。R4旁边的加一个旁路电容C3可以避免电阻R4对电路的影响。输入信号由C1耦合到三极管的基极，输出信号由电容C2耦合输出。为了更好的对高频信号放大，采用型号为MPQ2222的三极管，要改变放大倍数只要调整电阻就可以了。

2.4 振幅调制电路的设计

振幅调制电路采用基极振幅调制电路，基极调制是三极管本身具有的调制特性。如图2.3所示，载波变压器耦合L2、C1构成的L型网络加到晶体管基极上，调制信号通过变压器Tr和扼流圈L3加到基极上，C2为高频滤波电容。

图2.4 振幅调制电路

2.5 高频功率放大器的设计

由调制器产生的高频已调制信号的功率很小，所以必须对已调信号进行功率放大，才能进行远距离高质量的传输，功率放大电路有很多，如图2.4.1所示，采用的是乙类推挽功率放大器，功率放大后的已调波信号通过天线以电磁波的形式发射出去了。

图2.5 丙类功率放大电路

2.6 发射机的整体电路及PCB版

图2.6 发报机整体电路

3、接收机电路设计与工作原理

3.1 选频放大器电路的设计

电容三点式振荡电路。图中RB1，RB2和RE 是偏执电阻C1和CE 为旁路电容，Cc 为隔直流电容，CE 和RE 组成负反馈电路，L 和C1,C2构成并联谐振回路，三极发射机通过CE 交流接地，所以C2上反馈到发射结的电压必须加到三极管的基极上。 根据反馈振荡器的起振条件：振幅起振条件i f V V >或()1>OSC T ω和相位起振条件()()...2,1,02==n n osc T πωϕ可得电容三点式振荡器的震荡角频率''+=''+=2122111C C g g C C g g LC o L i o L i osc ωωω,式中PF C C C C C 12021

21='+'=,e b C C C ''+='22，i i R g 1=，L L R g '='1,L=2UH,根据公式LC 21f π=,可算出输出波的频率大小πω2o o f =约为15MHZ 。

图3.1 选频放大器电路

3.2 混频电路的设计及仿真

3.3 中频电路的设计及仿真

3.4 检波电路的设计及仿真

3.5 低频电压放大电路的设计及仿真