发射机与接收机
第2章发射机和接收机
第2章 发射机和接收机本章讨论用于无线传输的发射机和接收机的设计。
使用的术语将有如下界定的含义:从调制器直至发射天线的各部件构成发射机,而从接收天线直至解调器的各部件则构成接收机。
对发射机和接收机的要求显然是不同的,这是因为发射机只须处理所要求的信号,而接收机则须从天线接收的各种频率混合的信号中将所要求的信号提取出来。
此外,发射机处理的信号强度是恒定的,或者仅有很微小的变化,而接收机所应对的信号强度差异极大,其大小取决于与发射机的远近程度。
发射机主要欲达到的目标有:将有用信号转换为干扰尽可能小的高频传输信号、以尽可能最高的效率放大信号、并使转换或放大所产生的不良干扰信号的传输降至最低。
接收机主要欲达到的目标有:在邻近频率范围接收到很强信号的同时,还要从强度很弱的信号中将所要求的信号过滤出来,并产生一个清晰的、具有高信噪比和最低互调失真的信号。
因此,就发射机而言,主要难点在效率;而接收机所面临的是选择性、动态范围和噪声等问题。
2.1 发射机我们首先考虑模拟方式调制的发射机结构,其后再讨论数字方式调制的发射机。
其中,借助一些简化的方框图来加以说明,这些方框图将只显示出基本的组成部分。
2.1.1 模拟方式调制的发射机直接调制型发射机当模拟调制器的载波频率f C 与发射频率f RF 相同时,就实现了最简单的发射机。
在这种情况下,只需将调制器的输出信号放大并馈送到天线。
在实际应用中,发射放大器必须后接一个输出滤波器,以使源于放大器的信号失真降低到可接受的水平。
图2.1(a )所示为直接调制型发射机结构,其信号频谱如图2.2所示。
单中频发射机随着频率的增高和需求的增长,使得要实现所需精度的调制器越发困难。
因此,要用较低的中频f IF 作为载波频率f CC IF RF f f f =使用中频可以更容易地构建调制器。
图2.1(b )所示为单中频发射机的结构,它用混频器M1将中频f IF 转换为发射频率f RF ,由本机振荡器(Local Oscillator ,LO )向混频器提供频率LO RF IF f f f =−混频处理所产生的和频与差频为LO IF RF f f f +=,LO IF RF IF 2f f f f −=−其中,发射频率部分用RF 滤波器滤出,然后馈入发射机放大器。
无线通信系统
无线通信系统1. 引言无线通信系统是一种通过无线电波传输信息的通信系统。
它使用无线电频谱中的特定频段来传输语音、数据和图像等信息,实现人与人、设备与设备之间的无线通信。
无线通信系统在现代社会中广泛应用,包括移动通信、卫星通信、无线局域网等。
2. 无线通信系统的组成无线通信系统由以下几个组成部分组成:2.1 无线发射机无线发射机是无线通信系统中的核心设备之一。
它负责将待传输的信息转换为无线电信号,并通过天线向空间传播。
无线发射机的设计和技术水平对整个无线通信系统的性能有重要影响。
2.2 无线接收机无线接收机是无线通信系统中的另一个重要设备。
它负责接收从发射机发出的无线电信号,并将其转换回原始的信息。
无线接收机的性能直接影响到接收到的信号的质量和可靠性。
2.3 天线天线是无线通信系统中的关键部件之一。
它负责将发射机或接收机产生的无线电信号转换为电磁波,并向空间传播。
不同类型的无线通信系统使用不同种类的天线,如定向天线、全向天线等。
2.4 信道信道是无线通信系统中信息传输的媒介。
在无线通信系统中,信道通常是无线电信号在空间中传播的路径。
不同的无线通信系统使用不同的信道技术,如频分复用、时分复用等。
2.5 控制器控制器是无线通信系统中的一个重要组成部分。
它负责管理并控制整个无线通信系统的运行。
控制器可以监测和管理无线通信系统中的各种设备,如发射机、接收机、天线等。
3. 无线通信系统的应用3.1 移动通信移动通信是无线通信系统的重要应用之一。
它通过将无线电信号发送到移动设备,实现人与人之间的语音和数据传输。
现代移动通信系统包括蜂窝网络、卫星通信等。
3.2 无线局域网无线局域网是无线通信系统的另一个重要应用。
它使用无线电信号在有限区域内实现设备之间的通信。
无线局域网通常用于家庭、办公室等场所提供无线上网服务。
3.3 卫星通信卫星通信是一种通过卫星进行通信的无线通信系统。
它将信号发送到卫星上,再由卫星转发到目标地区。
发射机和接收机的组成
缓冲器
(2)调幅广播接收机的组成框图
直接放大式接收机
1.3
调幅广播发射机和接收机的组成
(2)调幅广播接收机的组成框图1.3
调幅广播发射机和接收机的组成
超外差式接收机
1.3 调幅广播发射机和接收机的组成
(3)本课程学习的主要内容
高频信号的选择——选频网络
高频信号的放大——高频小信号放大器、高频功率放大器
高频信号的产生——高频振荡器或本地振荡器
高频信号的变换——倍频器、调制器、混频器、解调器
高频信号的控制——自动增益控制电路、自动频率控制电路、锁相环路。
发射机接收机实习报告
一、实习背景为了更好地了解发射机与接收机的工作原理,提高自身的实践操作能力,我在XX 大学的无线电技术实验室进行了为期两周的发射机与接收机实习。
通过实习,我对发射机与接收机的基本原理、操作流程以及调试方法有了更加深入的认识。
二、实习内容1. 发射机原理与操作实习期间,我首先学习了发射机的基本原理。
发射机主要由振荡器、调制器、功率放大器、天线等组成。
在实习过程中,我了解了不同类型振荡器的工作原理,如LC振荡器、晶体振荡器等。
同时,我还学习了调制器的作用和种类,如调幅(AM)、调频(FM)等。
在操作环节,我亲自组装了一个简单的发射机。
首先,我搭建了LC振荡器电路,然后连接调制器和功率放大器。
最后,将天线接入电路。
通过调试,我成功地实现了信号的发射。
2. 接收机原理与操作接收机是无线电通信系统中不可或缺的设备。
实习期间,我学习了接收机的基本原理,包括选频、放大、解调等功能。
接收机主要由天线、调谐电路、放大器、解调器等组成。
在操作环节,我搭建了一个简单的接收机。
首先,我搭建了调谐电路,通过调整电容和电感,使电路在特定频率下谐振。
然后,将调谐电路与放大器相连,对信号进行放大。
最后,将解调器接入电路,实现信号的解调。
3. 发射机与接收机调试在实习过程中,我学习了如何调试发射机和接收机。
调试主要包括以下步骤:(1)调整振荡器频率,使其与接收机调谐电路的频率一致;(2)调整放大器增益,确保信号在传输过程中得到足够的放大;(3)调整调制器参数,使发射信号符合要求;(4)调整接收机调谐电路,使其与发射信号频率一致。
三、实习收获通过本次实习,我收获颇丰:1. 深入了解了发射机与接收机的基本原理和操作流程;2. 提高了自身的实践操作能力,学会了如何搭建和调试发射机与接收机;3. 增强了团队协作意识,与实验室同学共同完成了实习任务。
四、实习总结本次实习让我对发射机与接收机有了更加全面的认识。
在今后的学习和工作中,我会继续努力,不断提高自己的实践能力,为我国无线电通信事业贡献自己的力量。
发射机接收机实习报告
一、实习背景随着科技的不断发展,无线电通信技术在现代社会中扮演着越来越重要的角色。
为了更好地理解和掌握无线电通信的基本原理和实际操作,我于2023年在XX大学电子工程系进行了为期两周的发射机接收机实习。
本次实习旨在通过实际操作,加深对发射机与接收机工作原理的理解,提高无线电通信设备的调试和维护能力。
二、实习内容本次实习主要包括以下内容:1. 发射机原理及调试2. 接收机原理及调试3. 无线电通信系统测试4. 无线电信号处理技术5. 无线电设备维护与故障排除三、实习过程1. 发射机原理及调试在实习的第一阶段,我们学习了发射机的基本原理。
发射机的主要功能是将信息信号转换为电磁波,并通过天线发射出去。
我们通过实验了解了调制、放大、振荡等基本过程,并掌握了发射机调试的基本步骤。
首先,我们进行了振荡器调试。
振荡器是发射机的核心部分,其作用是产生高频振荡信号。
通过调整振荡器的参数,我们成功实现了振荡信号的输出。
接着,我们进行了放大器调试。
放大器的作用是将振荡信号放大到足够大的功率,以便通过天线发射出去。
我们通过调整放大器的增益,实现了对信号的放大。
最后,我们进行了调制器调试。
调制器的作用是将信息信号与高频振荡信号进行调制,使其能够携带信息。
我们通过实验掌握了调制器的工作原理和调试方法。
2. 接收机原理及调试在实习的第二阶段,我们学习了接收机的基本原理。
接收机的主要功能是接收发射机发射的电磁波,并将其转换为信息信号。
我们通过实验了解了调谐、放大、解调等基本过程,并掌握了接收机调试的基本步骤。
首先,我们进行了调谐器调试。
调谐器的作用是选择特定频率的电磁波,以便后续处理。
我们通过调整调谐器的参数,实现了对接收频率的选择。
接着,我们进行了放大器调试。
放大器的作用是将接收到的微弱信号放大到足够大的功率,以便后续处理。
我们通过调整放大器的增益,实现了对信号的放大。
最后,我们进行了解调器调试。
解调器的作用是将调制后的信号还原为信息信号。
通信系统的部件组成
通信系统的部件组成一、引言通信系统是指通过传输媒介(如电波、光纤等)传递信息的系统。
通信系统的部件组成是指通信系统中所包含的各种硬件和软件组成部分。
本文将详细介绍通信系统的部件组成,包括硬件和软件两个方面。
二、硬件部分1. 发射机发射机是通信系统中负责将信息转换为电磁波并发射出去的设备。
它由振荡器、放大器、调制器等多个模块组成,可以根据不同的调制方式将不同类型的信息转换为相应的电磁波进行传输。
2. 接收机接收机是通信系统中负责接收来自发射机发送过来的电磁波并还原为原始信息的设备。
它由天线、放大器、解调器等多个模块组成,可以根据不同的调制方式将接收到的电磁波还原为相应类型的信息。
3. 天线天线是负责将发射机或接收机输出或输入的电磁波与空气或其他媒介进行交换并进行传输或接收操作。
天线有很多种类型,包括定向天线、全向天线等。
4. 传输介质传输介质是指信息在通信系统中进行传输的媒介,包括电缆、光纤、无线电波等。
不同的传输介质有着不同的特点和适用范围,需要根据实际情况进行选择。
5. 中继器中继器是通信系统中负责将信号从一个位置转移到另一个位置的设备。
它可以增强信号强度、延长传输距离、改善信号质量等功能。
6. 调制解调器调制解调器是通信系统中负责将数字信息转换为模拟信号或将模拟信号转换为数字信息的设备。
它可以根据不同的调制方式将数字信息转换为相应类型的模拟信号进行传输,并将接收到的模拟信号还原为数字信息。
7. 交换机交换机是通信系统中用于控制和管理网络流量,实现数据包交换和路由选择等功能的设备。
它可以通过各种算法实现流量控制、故障恢复等功能。
8. 路由器路由器是通信系统中用于连接多个网络并实现数据包转发和路由选择等功能的设备。
它可以根据不同协议对数据包进行处理,并通过路由表选择最佳路径进行转发。
三、软件部分1. 协议协议是通信系统中用于规定数据传输过程中各个环节的标准化规范。
不同的协议有着不同的功能和适用范围,如TCP/IP协议、HTTP协议等。
中波调幅发射机与接收机组装及调试doc.
中波调幅发射机与接收机组装及调试一、实验目的1、在模块实验的基础上掌握调幅发射机整机组成原理,建立调幅系统概念。
2、掌握发射机系统联调的方法,培养解决实际问题的能力。
3、在模块实验的基础上掌握调幅接收机组成原理,建立解调系统概念。
4、掌握调幅接收机系统联调的方法,培养解决实际问题的能力。
二、实验内容1、完成调幅发射机整机联接与调试2、完成调幅接收机整机联接与调试三、实验仪器1、实验箱2、4、7、8、10 号板5块2、耳机1副3、数字万用表1块4、数字示波器1台5、DDS函数信号发生器1台四、实验电路说明图14-1 中波调幅发射机该调幅发射机组成原理框图如图14-1所示,发射机由音频信号发生器,音频放大,AM 调制,高频功放四部分组成。
实验箱上由模块4,8,10构成。
图14-2超外差中波调幅接收机接收机由天线回路、变频电路、中频放大电路、检波器、音频功放、耳机等六部分组成,实验箱上由模块2,4,7,10构成。
天线回路:。
从天线接收进来的高频信号首先进入输入调谐回路。
天线回路的任务是:1. 通过天线收集电磁波,使之变为高频电流;2.选择信号。
在众多的信号中,只有载波频率与输入调谐回路相同的信号才能进入收音机。
变频和本机振荡级:从输入回路送来的调幅信号和本机振荡器产生的等幅信号一起送到变频级,经过变频级产生一个新的频率,这一新的频率恰好是输入信号频率和本振信号频率的差值,称为差频。
例如,输入信号的频率是535kHz,本振频率是1000kHz ,那么它们的差频就是1000 kHz -535 kHz =465kHz;当输入信号是1605kHz时,本机振荡频率也跟着升高,变成2070kHz。
也就是说,在超外差式收音机中,本机振荡的频率始终要比输入信号的频率高一个465kHz。
这个在变频过程中新产生的差频比原来输入信号的频率要低,比音频却要高得多,因此我们把它叫做中频。
不论原来输入信号的频率是多少,经过变频以后都变成一个固定的中频,然后再送到中频放大器继续放大,这是超外差式收音机的一个重要特点。
发射机和接收机原理
发射机和接收机原理
发射机就是将信号按一定频率发射出去的装置。
发射机按调制方式可可分为调频(FM),调幅(AM),调相(PM)和脉冲调制四大类。
又有模拟和数字之分。
发射机包括三个部分:高频部分,低频部分,和电源部分。
接收机是用于电信号的通信设备。
由于来自于空间的电磁波已经很微弱,且夹杂着大量的干扰与噪声,接收机必须具有放大信号、选择信号、排除干扰以及对信号进行解调的能力。
接收机的类型大致有三种,分别是直放式、超外差式和超再生式。
实验二 光发射机与光接收机实验
实验二光发射机与光接收机实验学号:XXX 姓名:XXX一、实验目的1.了解光源的调制的原理2.学习光发送模块的电路原理3.了解光接收机的组成4.了解光收端机灵敏度的指标要求二、实验内容1.介绍光源的调制方法2.介绍光发射电路的框图3.了解光接收机的组成三、实验仪器1.光纤通信实验系统1 台2.示波器1台3.光纤跳线1根4.万用表5.光功率计四、实验原理1、光发射机、光调制。
根据调制与光源的关系,光调制可以分为直接调制和间接调制两大类。
直接调制方法仅适用于半导体光源(LD和LED),这种方法是把要传送的信息转变为电信号注入LD或LED,从而获得相应的光信号,所以是采用电源调制方法。
直接调制后的光波电场振幅的平方与调制信号成一定比例关系,是一种光强度调制(IM)的方法。
间接调制是利用晶体的光电效应、磁光效应、声光效应等性质来实现对激光辐射的调制,这种调制方式既适应于其他类型的激光器。
间接调制最常用的外调制的方法,即在激光形成以后加载调制信号。
对某些类型的激光器,间接调制也可以采用内调制的方法,即在激光器的谐振腔内放置调制元件,用调制信号控制调制元件的物理性质,将改变谐振腔的参数,从而改变激光输出特芯以实现其调制。
光源的调制方法及所利用的物理效应如下表所示。
光源的各种调制方法本实验系统采用的是直接调制的方法。
2、模拟信号调制与数字信号调制模拟信号调制是直接用连续的模拟信号(如话音、电视等信号)对光源进行调制从而使LED 或LD的输出光功率跟随模拟信号变化,如下图所示:由于光源,尤其是激光器的非线性比较严重,所以目前模拟光纤通信系统仅仅用于对线性要求较低的地方,要实现大容量的频分复用还比较困难,仅自一些小系统中使用。
对一些容量较大、通信距离较长的系统,多采用对半导体激光器进行数字调制的方式。
数字调制主要是用数字信号的“1”和“0”来控制激光的“有”和“无”,如下图所示:与LED 相比,LD 的调制问题要复杂得多。
光发射机与光接收机
主放大器和AGC决定着光接收机的动态范围。
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光纤通信原理与设备
4.4数字接收机的组成及技术指标
3.均衡器 均衡器的作用是对已畸变(失真)和有码间干扰的电信号进
行均衡补偿,减小误码率。
4. 时钟提取电路:用来恢复采样所需的时钟
钳位:钳位是以一定的电压或电流幅度为参考值,对输入 的电信号进行整形,即大于参考值的所有幅度归于一个幅度值, 小于参考值的幅度归于另一个幅度值。波形图如下。
光纤通信原理与设备
光端机的组成及工作原理; 光端机的性能指标; 光纤通信系统基本构成; PDH、SDH两种传输体制;
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光纤通信原理与设备
掌握发射机和接收机的框图和工作原理 掌握发射机和接收机的性能指标 掌握光纤通信系统基本构成; 理解PDH、SDH两种传输体制。
2
光纤通信原理与设备
4.1 光发射机原理 4.2 线路编码 4.3光发射机的主要技术指标 4.4数字接收机的组成及技术指标 4.5光-电-光中继器的原理 4.6PDH 传输体制及长途光缆系统的构成
(2)双相码 双相码又称分相码。也是一种1B2B码。其变换规则是原码 的“0”码用“01”码代替,原码的“1”码用“10”代替。
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光纤通信原理与设备
4.2 光线路编码
(3)DMI码 DMI码又称不同模式反转码,它是一种1B2B码。其变换规
则是原码的“1”码用“00”或“11”交替代替。原码的“0” 码,若前二个码为“01”,“11”时用“01”代替,前二个码 为“10”,“00”时用“10”代替。
无线直放站的组成
无线直放站的组成无线直放站是无线通信系统中的一个重要组成部分。
它通常由发射机、接收机、天线、功放器、滤波器等多个模块组成,主要用于放大和增强无线信号的传输范围。
无线直放站的核心部件是发射机和接收机。
发射机负责将电信号转换为无线信号并发送出去,而接收机则负责接收无线信号并将其转换为电信号。
发射机和接收机之间通过天线进行无线信号的传输。
无线直放站中的功放器起到放大无线信号的作用。
由于无线信号在传输过程中会存在信号衰减,因此需要使用功放器来增强信号的强度,以保证信号的传输质量和稳定性。
无线直放站还配备了滤波器。
滤波器用于对无线信号进行滤波处理,去除掉不需要的频率成分,使得信号更加纯净和稳定。
滤波器可以根据不同的频段和通信标准进行调整,以满足不同的通信需求。
除了以上几个核心组件外,无线直放站还包括其他辅助设备。
比如,为了保证信号的覆盖范围和传输质量,无线直放站通常会配备多个天线。
这些天线可以根据需要进行调整和优化,以实现更好的信号覆盖效果。
无线直放站还需要配备电源供电系统。
由于无线直放站通常需要长时间运行,因此需要稳定可靠的电源供应,以保证设备的正常工作。
在实际应用中,无线直放站可以应用于各种无线通信系统中,比如移动通信系统、无线广播系统等。
它的作用是增强信号的传输范围和质量,提高通信系统的可靠性和稳定性。
总结起来,无线直放站是无线通信系统中非常重要的组成部分。
它通过发射机、接收机、天线、功放器、滤波器等多个模块的配合工作,实现对无线信号的放大和增强,从而提高信号的传输范围和质量。
无线直放站在各种无线通信系统中起到至关重要的作用,是现代通信技术不可或缺的一部分。
发射机接收机实习报告
实习报告实习时间:XX年XX月XX日实习单位:XXX科技有限公司实习内容:发射机与接收机一、实习背景及目的在我国无线通信技术飞速发展的背景下,为了更好地了解无线通信原理及其应用,提高自己在通信领域的实际操作能力,我选择了发射机与接收机实习项目。
本次实习旨在掌握发射机与接收机的基本结构、工作原理以及调试方法,为今后从事无线通信领域的工作打下坚实基础。
二、实习内容与过程1. 实习前的准备在实习开始前,我认真学习了发射机与接收机的相关理论知识,包括无线通信原理、模拟与数字信号处理、射频技术等。
同时,了解了实习单位的企业文化、发展历程及产品线,为实习过程中的实际操作做好充分准备。
2. 实习过程中的学习与实践(1)发射机实习发射机是无线通信系统中的关键设备,负责将信息信号转换为射频信号并进行放大、调制等处理。
在实习过程中,我学会了发射机的组装、调试及性能测试。
首先,我了解了发射机的结构,包括功率放大器、调制器、振荡器、滤波器等组成部分。
然后,在导师的指导下,学会了使用测试仪器对发射机进行调试,确保各参数符合设计要求。
最后,通过实际操作,掌握了发射机的性能测试方法,分析了发射机在不同工作条件下的性能表现。
(2)接收机实习接收机是无线通信系统中的另一关键设备,负责接收并解调射频信号,恢复出原始信息信号。
在实习过程中,我学会了接收机的组装、调试及性能测试。
首先,我了解了接收机的结构,包括滤波器、放大器、解调器、检波器等组成部分。
然后,在导师的指导下,学会了使用测试仪器对接收机进行调试,确保各参数符合设计要求。
最后,通过实际操作,掌握了接收机的性能测试方法,分析了接收机在不同工作条件下的性能表现。
3. 实习中的困难与解决办法在实习过程中,我遇到了一些困难,如发射机功率不稳定、接收机信号干扰等问题。
针对这些问题,我在导师的指导下,通过调整发射机参数、优化接收机电路设计等方法,成功解决了问题,确保了实习的顺利进行。
三、实习收获与反思通过本次实习,我深刻理解了发射机与接收机的工作原理及其在无线通信系统中的重要作用,提高了自己的实际操作能力。
调频发射机与接收机-高频实验报告
咼频实验报告2014年11月实验一、调幅发射系统实验实验目的与内容:通过实验了解与掌握调幅发射系统, 了解与掌握LC 三点式振荡器电路、三极管幅度调制电路、高频谐振功率放大电路。
下图为实验中的调幅发射系统结构图:、实验原理:1、LC 三点式振荡器电路:图T3-1 LC 振法实验电路原理圏LC 三点式振荡器由放大器加LC 振荡回路构成,反馈电压取自振荡回路中的元件,与晶体管发射极相连的两个回路元件,其电抗性质必须相同,不与晶体管发射极相连的两个回路元件,其电抗性质相反。
对于上图LC 三点式振荡电路,由5BG1组成的振荡电路,和由5BG2 组成的放大电路构成。
5D2是一个变容管,5K1是控制端,控制反馈系数的大小。
V5-1为示 波器测试点,接入扫频器观察波形。
通过以三极管5BG1为中心所构成的电感三点式 LC 振荡电路产生所需的30MHz 高频信号,再经下一级晶体三极管 5BG2进行放大处理后输出至后面的电路中以进行工作。
2、三极管幅度调制电路:5C14104"SRlol I0KlOOuH SL1SBG2\9018、T H K1035C13IK 5R13―o¥5-25Rt2IK5C12 505R11 10K5C2 103也J IFSC 3 2DG5C 11-10042*M5ASttl 100K5R3 5KV5-15R9—5K1反馈 控制scii 104IA5JJ2 FV 0435C4_4 TO 7-5C5 1.00S T5-4 三极管甲类调幅电路图T5-4为三极管基极幅度调制电路(幅度调制电路),能使高频载波信号的幅度 随调制信号的规律而变化的电路。
调幅电路有多种形式,根据调制信号接入调制 调制器电路位臵的不同,调幅电路可以划分为基极调幅电路、 集电极调幅电路和 发射极调幅电路。
原理:输入 30M HZ 的高频信号和1KHz 的调制信号分别经隔直 电容7C9, 7C8加于三极管的基极经幅度调制电路调幅后,得到所需的 30MHZ 的 已调幅信号并输出至下一级电路中。
光发射机与光接收机
高速调制技术
01
02
03
外调制技术
利用外部调制器对光信号 进行调制,实现高速率、 高效率的光信号传输。
直接调制技术
通过直接改变光源的驱动 电流或电压来实现光信号 的调制,具有简单、易实 现的优点。
先进调制格式
采用高阶调制格式如 QAM、OFDM等,提高 光信号的频谱效率和传输 性能。
灵敏度提升技术
移动通信
在5G和未来的6G移动通信网络 中,光发射机和光接收机可用于 实现高速、大容量的数据传输,
提升网络性能。
数据中心互联
随着云计算、大数据等技术的快 速发展,数据中心之间需要大容 量、低时延的数据传输,光发射 机和光接收机是实现这一目标的
关键技术之一。
广播电视领域应用
有线电视网络
光发射机和光接收机可用于有线 电视网络中的信号传输和接收, 提供高清、稳定的电视信号。
光接收机的灵敏度、动态范围等性能对接收到的 光信号进行准确解调至关重要。
光发射机与光接收机需相互匹配,以确保信号在 传输过程中的稳定性和可靠性。
性能指标对比
光发射机主要性能指标
输出光功率、消光比、光谱宽度、波 长稳定性等。
光接收机主要性能指标
灵敏度、动态范围、误码率、接收带 宽等。
04
关键技术与挑战
工作过程
光信号接收
光电转换
信号放大与处理
时钟提取与数据再 生
输出电信号
光接收机首先接收来自 光纤的光信号。
光信号经过光电转换器 件转换为电流信号。
电流信号经过前置放大 器和主放大器进行放大 ,以提高信号的幅度和 信噪比。同时,可能还 需要进行波形整形、均 衡等处理,以优化信号 质量。
从经过处理的信号中提 取时钟信息,并用于数 据再生,以确保数据的 准确性和可靠性。
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发射机与接收机1.概述....................21.1小功率调幅高频发射机的设计目的.....21.2课程设计的组成部分............3 2.小功率调幅高频发射机的设计的内容.......4 2.1单元电路设计方案选择.......42.2各模块电路的具体设计及仿真的设计.......7 2.3音频放大电路的设计.......92.4调制电路的设计.......102.5功率放大级电路的设计.......112 .6 整体电路设计 (14)3.总结......163.1所遇到的问题,你是怎么解决...........163.2体会收获及建议.....163.3参考资料....174.教师评语......185.成绩.......181.概述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。
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与安装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。
关键字:小功率调幅发射机、MULTISIM 仿真、振荡电路、调制电路、功率放大器。
1.1小功率调幅高频发射机的设计目的(1)学习小功率调幅高频发射机的设计方法(2)研究小功率调幅高频发射机的设计方案(3)掌握用软件调试和使用的方法1.2课程设计的组成部分1.2.1设计要求要求设计一个小功率调幅发射机。
已知条件:+Vcc=+12V、-VEE=-12V;话音放大级输出电压为5mV;负载电阻 RL=75 Ω。
主要元器件:主要元件有 MC1496、3DG100、3DG130、3.579MHz 晶振、NXO-10 磁环主要技术指标:工作频率 f=4MHz ,发射功率 P0>=150mW ,调制度 ma=50%,整波效率大 于 40%。
测量仪器设备:函数信号发生器/计数器EE164B 一台调制度测量仪器HP8901A 或BD5 一台高频信号发生器 一台双踪示波器(COS5020) 一台数字万用表 一台1.2.2 设计方案根据调幅发射机的工作原理和给定的技术指标要求画出组成框图图中,各组成部分的的作用如下:本机振荡:产生频率为4MHz 的载波信号。
缓冲隔离级:将晶体振荡级与调制级隔离,减小调制级对晶体振荡级的影响;将功率激励级与调制级隔离,减小功率激励级对调制级的影响。
话音放大级:将话筒信号电压放大到调制级所需的调制电压。
调制级:将话音信号调制到载波上,产生已调波。
功率激励级:为末级功放提供激励功率。
末级功放:对前级送来的信号进行功率放大,在负载上获得满足要求的发射功率。
2.小功率调幅高频发射机的设计的内容2.1单元电路设计方案选择1)本机振荡器本机振荡器就是高频振荡器,根据载波频率的高低和频率稳定度来确定电路形式。
在频率稳定度要求不高的情况下,可以采用电容反馈三点式振荡电路,如图2-1 所示的克拉泼、西勒电路等。
而在频率稳定度要求高的情况下,可以采用晶体振荡器,也可以采用单片集成振荡电路。
(b)西勒电路改进的电容三点式振荡电路频率稳定度是振荡器的一项十分重要技术指标,它表示在一定的时间范围内或一定的温度、湿度、电压、电源等变化范围内振荡频率的相对变化程度,振荡频率的相对变化量越小,则表明振荡器的频率稳定度越高。
改善振荡频率稳定度,从根本上来说就是力求减小振荡频率受温度、负载、电源等外界因素影响的程度,振荡回路是决定振荡频率的主要部件。
因此改善振荡频率稳定度的最重要措施是提高振荡回路在外界因素变化时保持频率不变的能力,这就是所谓的提高振荡回路的标准性。
2)语音放大器语音放大器主要是对语音信号进行放大和限频,经过放大的音频信号送到调制器对高频载波进行调制。
本机语音放大器采用集成运放uA741.3)调制电路低电平调幅电路输出功率小,适用于低功率系统。
它的电路形式有多种,如斩波调幅器、平衡调幅器、模拟乘法器调幅等,比较常用的是采用模拟乘法器形式制成的集成调幅电路,即集成模拟乘法器调幅。
这种集成电路的出现,使产生高质量调幅信号的过程变得极为简单,而且成本很低。
高电平调幅电路输出功率大,一般在系统末级直接产生满足发射要求的调幅波。
它的电路形式主要有集电极调幅和基极调幅两种。
集电极调幅电路的优点是效率高,晶体管获得充分的应用;缺点是需要大功率的调制信号源。
基极调幅电路的优缺点正好与之相反,它的平均集电极效率不高,但所需的调制功率很小,有利于调幅发射系统整机的小型化。
4)功率激励级由于在本电路中,经模拟乘法器调制电路输出的调制信号较小,不能满足末级功放的输入要求,因此,本电路中采用功率激励级来放大调制信号功率。
5))功率放大器功率放大器主要有甲类、甲乙类或乙类(限于推挽电路)、丙类功放,根据功放的输出功率和效率来确定选择哪一种。
采用低电平调幅电路的系统,由于调制器输出信号为调幅波,其后的功率放大器必须是线性的(如甲类、甲乙类或乙类功放);而采用高电平调幅电路的系统,则在末级直接产生达到输出功率要求的调幅波,多以丙类放大器作为此时的末级电路。
对高频功率放大器的基本要求是, 尽可能输出大功率、高效率,为兼顾两者,通常选丙类且要求在临界工作状态,其电流流通角θc 在60 °—90 °范围。
现设θc =70 ° 。
高频电路的电源去耦滤波网络通常采用π型LC 低通滤波器,滤波电感0 可按经验取50~100μH,滤波电感一般取0.01μF。
2.2各模块电路的具体设计及仿真晶体振荡器如图2-3 所示。
其中,晶体、C1、C2、C3 与T1 构成改进型电容三点式振荡电路(克拉伯电路),振荡频率由晶振的等效电容和电感决定,电路中T1 构成静态工作点由R1、R2、R3 决定。
在设置静态工作点时,应首先设定晶体管的集电极电流ICQ,一般取0.5mA~4mA,ICQ 太大会引起输出波形失真,产生高次谐波。
设晶体管β=60,Icq=2mA,VEQ=(1∕2~1∕3)Vcc,则可算出R1,R2、R3,如图所示的值。
晶体振荡器电路原理图利用multisim 对该语音放大模块进行仿真,输出波形如下图2-4 所示,从仿真结果可以看出波形满足设计的要求。
振荡器频率振荡器输出波形2.3. 音频放大电路如下图所示的音频放大电路,采用uA741 对由话筒或CK 插座输入的语音信号进行不失真的放大。
各种元件的具体参数在图中有标明音频放大电路原理图音频放大电路仿真的输出波形如下图2-6 所示,可以看出语音信号被很好的放大了。
仿真的音频输出波形2.4调制电路根据题意及给定的主要元件,选定模拟乘法器MC1496 构成的调幅电路如图2-7 所示。
调幅电路图调制器输出波形模拟乘法器是完成两个模拟量(电压或电流)相乘的电子器件。
高频电子线路中的振幅解调,同步检波,混频,倍频,鉴频,鉴相等调制和解调的过程,均可视为两个信号相乘或包含相乘的过程。
采用集成模拟乘法器实现上述功能比采用分立器件要简单得多,而且性能优越。
2.5功率放大级电路通过前面的电路以后,进入功率放大级的是已调信号。
但由于信号的功率太小,发射出去存在很大衰减,影响信号的传送,所以要进行功率放大。
功率放大电路如下图2-9 所示:(1 ) 功放及匹配电路(2) 波特图(3) 功放输入波形M=50%(4)功放输出波形(5) 功放功率2.6整体电路设计将以上各级单元电路一次连接就构成了小功率调幅发射机整体电路原理图,小功率调幅发射机整体电路总图总图输出3.1所遇到的问题,你是怎样解决这些问题的(1)波形调不出——把负载减小,调节频率;(2)选错器材或接错端口——检查电路,重新接;(3)画图时不会用一些工具——问老师或同学或上网查;3.2体会与建议本次课程设计是在系统学习《高频电子线路》之后通过查阅相关资料完成的,这次课程设计给我带来了很大的收获,让我学到了很多,不仅掌握了简单的电子电路的设计与制作,也掌握了论文写作的方法和格式。
在制作电路时,我深深体会到连接电路时一定要认真仔细,每一步骤都要认真分析。
这样一来,把所学的理论知识运用到了实践中,不仅巩固了理论知识的学习,更加提高了分析解决问题的能力。
这次的课设是每个人独立完成一种电路的设计与制作,是一次很好的锻炼自己独立能力的机会,尽管在课设的过程中碰到过很多难题,我都是先独立思考解决,实在解决不了的就请教身边的同学,有时候会被一语点破发现问题其实不是问题。
大家一起探讨,总是能发现问题的所在并且找的很好的解决方法。
怎样看电路图以前是我们学习模拟电子技术的一大难题。
为了提高且掌握看图、识图、分析图的方法和技巧,我们特地从网上查找了些专题文章,详细了解各类电路图的基本原理和分析方法。
小功率调幅高频发射机的工作原理以及它的要求和性能指标。
也让我们认识到在此次设计电路中所存在的问题;而通过不断的努力去解决这些问题.在解决设计问题的同时自己也在其中有所收获。
设计过程中遇到很多难题,在老师以及同学的帮助下我顺利地完成了本次设计,通过这次设计我深刻感到自己的知识十分有限,在以后的课程学习中一定要认真学习理论知识,充实自己。
3.3参考资料1、《电子线路设计实验测试》第三版,谢自美主编,华中科技大学出版社2、《高频电子线路》第四版主编:张肃文出版社:高等教育出版社3、《高频电子线路辅导》主编:曾兴雯陈健刘乃安主编西安电子科技大学出版社4.教师评语5成绩。