高频无线收发射机

北京联合大学

高频电子线路期末作业

——无线收发射机系统设计

学院：信息学院专业：电子信息工程班级：0808030302班学号：2008080303230 姓名：李欢成绩：

2010年12 月

设计无线收发射机系统

（一）、设计题目

设计无线收发射机系统

（二）、设计要求

1.给出设计原则与步骤；

2.要求该无线收发射机工作在短波段或超短波段，给出其主要性能指标，以

及指标定义依据；

3.画出该无线收发射机组成框图，说明各组成部分功能和指标，及如何保证

整机指标；

4.给出各功能模块输入输出信号，信号波形与频谱示意图；

5.画出该无线收发射机各组成部分的电路图，并给出各功能电路的主要电路

参数。

6.写5000字左右的设计说明和系统原理说明

7.

（三）、实践目的

无线电发射与接收设备是高频电子线路的综合应用，是现代化通信系统、广播与电视系统、无线安全防范系统、无线遥控和遥测系统、雷达系统、电子对抗系统、无线电制导系统等，必不可少的设备。通过本次设计我们要进一步认识射频发射与接收系统，掌握调频无线电发射机的设计，学习无线电通信系统的设计与调试。

（四）、设计内容

二、调频发射机

无线电调频发射机是将待传送的音频信号通过一定的方式调制到高频载波信号上，放大到额定的功率，然后利用天线以电磁波的方式发射出去，覆盖一定的范围。随着器件技术的发展，调频发射机的体积越来越微趋于型化，工作电压越来越低，信号覆盖的范围越来越广。针对文献设计的多功能微型发射机的单频点的缺点，本设计主要利用模拟电子技术和通信技术，设计了工作频率可变的微型调频信号发射机。该设备可以应用于家庭婴儿和老人的监护、远程听报告、无线话筒、设备监控等方面。

1、调频发射机及其主要技术指标：

调频发射机的性能和指标（1）发射频率和频率范围：所谓发射频率是指

载波频率，频率范围是指可以变动的范围。例如调频广播频段规定为87MHz~108MHz。（2）发射功率：发射功率是指接上负载后实际输出的功率。（3）输出阻抗：对调频广播而言，一般要求输出阻抗为50欧，对电视差转而言一般要求75欧。（4）残波辐射：残波辐射是指杂波与输出功率之比。（5）音频输入阻抗和电平：音频输入端要求的阻抗和输入电平。（6）信杂比：信杂比是指已调波在规定频偏的情况下经理想解调后有用信号功率与载波功率之比。（7）失真度：失真度是指已调波在规定频偏的情况下经理想解调后单音频信号的失真度。（8）频率响应：频率响应是指已调波在规定频偏的情况下经理想解调后输出音频的幅频响应。（9）效率：效率是指输出功率与电源消耗的总功率之比。

调频发射机的基本组成框图

图１

调频发射机框图

图2

外差式调频接收机组成框图

(1)、发射机功率PA：一般是指发射机输送到天线上的功率，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，波长与频率的关系式：

C= f

式中C为电磁波传播速度,C=3ｘ108 m/s

若接收机的灵敏度VA=2uv,则通信距离S与发射机功率PA的关系为：

(2)、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进取。广播通信常用的划分表如下：

对于调频波发射机工作频率一般在超短波范围之内。

(3)、总效率：

发射机的总功率PA与其消耗的总功率Pc之比称为发射机的总效率。

=PA/Pc (1) 即

(4)、非线性失真：

当最大频偏△fm为75KHz，调制信号的频率为100Hz-7500Hz时要求调频发射机的非线性失真系数r应小于1﹪

(5)、杂音电平：

调频发射机的寄生调幅应小于载波电平的5﹪－10﹪，杂音电平应该于－６５dB.

(6)、电容三端式振荡电路原理图如下：

图３

①、电路特点：

a、与发射极相连的同为容性元件不与发射极相连的为容性感性元件。

b、振荡波形好。

c、调节C1和C2来改变频率反馈系数变化。

②、电容三端式的交流等效电路如下：

电路图4

图中反馈电压是从电容C上获得，晶体管的三个电极分别与回路电容伯三个端点相连接，故称为电容反馈三端式振荡器。电路中集电极和基极均采取并联馈电方式，Cb，Cc均为隔直电容。

3、起振条件和振荡频率：

反馈电压与输入电压同相，满足相位起振条件，这时可调整反馈系数F=C1/C2（1/3-1/8），使之满足A0F>1就要以起振。

2、模拟发射机的组成框图

拟定整机方框图的一般原则是：在满足技术指标的要求的前提下、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）。小功率调频发射机的组成方框图如下：

1、LC 振荡与调频电路

产生频率fo=6.5MHz 的高频振荡信号,变容二极管线性调频,最大频偏 △fm=20kHz,

2、缓冲隔离级电路

将振荡级与功放级隔离,以减小功放级对振荡级的影响，因为功放级输出信号较大，工作状态的变化会影响振荡器的频率稳定度，或者波形失真或输出电压较小，为减小级间相互影响，通常在中间插入缓冲隔离级，缓冲隔离级常采用射极跟随器电路。

调节射极电阻RE2,从而改变射极跟随器输入阻抗,如果忽略晶体管基极电阻rbb ’的影响,则射极输出器的输入电阻Ri 为

Ri=RB// (5)

输出电阻:

R0=(RE1+RE2)//ro (6)

式中ro 很小,所以可将射极输出器的输出电路等效为一个恒压源,电压放大倍数Av 为

Av=gmRL ’/1+gmR L’ (7)

一般情况下,gmR L’>>1,所以缓冲隔离级电路具有输入阻抗高、输出阻抗低、电压放大倍数近似等于1的特点。 如下图缓冲隔离级电路：

C

晶体管的静态工作点应位于交流负载线的中点。一般采取V cEQ =1/2(V CC ), I CQ =(3-10)mA

对于上述电路 取V CEQ =6v ， I CQ =4mA 则