高频课程设计报告讲解

高频电路原理与分析课程设计报告

课设名称超外差式AM发射机的设计与制作

学生姓名11111

学号40

专业通信工程

班级0000级

指导教师00000

二〇一五年十二月

高频电路原理与分析课程设计报告

一设计课题名称

超外差式AM接收机的设计与制作

二课程设计目的、要求与技术指标

1.课程设计目的

（1）掌握功能电路的基本原理和结构组成，以及加强对各个功能电路的内在联系认识。

（2）培养学生掌握电路设计的基本思想和方法。掌握设计软件工具的正确使用；以及如何通过设计工具分析电路的特性；在设计过程中培养同学具有初步的综合电路设计能力。

（3）通过对资料的整理，促进同学们对本课题设计的理解，也能养成同学们严谨的工作态度。

（4）完成一个实际的电子产品，提高分析问题、解决问题的能力。

2.课程设计要求

（1）根据技术指标要求及实验室条件设计出电路图，分析工作原理，计算元件参数；

（2）列出所有元器件清单；

（3）安装调试所设计的电路，达到设计要求；

（4）记录实验结果。

3.技术指标

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。

三系统知识介绍

超外差发射机的组成

超外差调幅发射机是由主振器，缓冲级，高频电压放大器，振幅调制器，高频功率放大器等电路组成。发射机的基本组成框图表示如:

发射机的基本组成框图

（1）主振器

主振器就是高频振荡器，是发射机的核心部件，主要用来产生一个频率稳定的，幅度较大的，波形失真小的高频正弦波信号作为发射载频信号。高频电子线路所讨论的工作频率是几百千赫到几百兆赫，而课程设计所设计的最高频率受到实验条件的限制，一般选在30兆赫以下。电路选择皮尔斯振荡电路,按要求产生一个10.7M左右的正弦波。

（2）缓冲放大器

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。缓冲放大器通常是在振荡器后面，一方面起隔离缓冲作用，同时还要把高频信号加以放大推动功放末级工作。因此该级还需有一定的功率输出。

（3）振幅调制器

振幅调制器的任务是产生调制信号。采用模拟乘法器实现调制的方法是属于低电平调制，输出功率小，必须使用高频功放才能达到发射功率的要求。采用集电极调幅电路实现调制的方式属于高电平调制。如果集电极调幅电路的输出功率能够满足发射功率的要求，就可以在调制级将信号直接发射出去。

电路选择丙类集电极高频功率放大电路，低音频信号加载到集电极，最后在通过一个LC 滤波网络，集电极调幅是利用低频调制电压去控制晶体管的集电极电压，通过集电极电压的变化，使集电极高频电流的基波分量随调制电压的规律变化，从而实现调幅输出调幅波实现调幅。R5=10K 为输出电阻。调幅工作在过压区。

集电极调幅特点：

（1)因过压工作，η高，用于大功率调幅发射机。

（2）要求v1提供较大的驱动功率。

载波频率F=1M,根据谐振频率： LC f π21

0≈

信号波匹配网络C4=3.1uH,L2=1mH;最后滤波网络C4=1500pF,L4=1mH.

（4） 高频功率放大器

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，高频功率放大器是调幅发射机的末级，它的任务是以较高的效率输出最大的功率来满足发射机输出功率的要求，同时该级输出波形不能失真，否则谐波发射严重，影响发射效果。

功率放大电路有很多，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。

四 电路方案与系统、参数设计

4.1.设计思路

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。

超外差发射机的组成

超外差调幅发射机是由主振器，缓冲级，高频电压放大器，振幅调制器，高频功率放大器等电路组成。发射机的基本组成框图表示如:

图1 发射机的基本组成框图

4.2工作原理

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。主振器的作用是产生频率稳定的载波。为了提高频率稳定性，主振级往往采用石英晶体振荡器，并在它后面加上缓冲级，以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、低频功率放大级与末级低频功率放大级。低频信号通过逐渐放大，在末级功放处获得所需的功率电平，以便对高频末级功率放大器进行调制。

4.3 发射机单元的设计

4.3.1 主振器

主振器就是高频振荡器，是发射机的核心部件，主要用来产生一个频率稳定的，幅度较大的，波形失真小的高频正弦波信号作为发射载频信号。高频电子线路所讨论的工作频率是几百千赫到几百兆赫，而课程设计所设计的最高频率受到实验条件的限制，一般选在30兆赫以下。以下电路皮尔斯振荡电路,按要求产生一个10.7M左右的正弦波。

图2 皮尔斯振荡电路

该图为典型的并联谐振晶体振荡器电路，振荡管的基极对高频接地，晶体接在基极与集电极之间，C1、C2为另外两个电抗原件。该电路类似于克拉泼电路，由于晶体的Cq非常小，因此，晶体振荡器的谐振回路与振荡管之间的耦合非常弱，从而使频率稳定性大为提高。图中

R1、R2、R3为直流偏置电路，晶体作为电感与C1、C2组成电三点式谐振回路，R4为输出电阻，C3为隔直通交流电容，C4为反馈电容。分压式偏置电阻R1=10K、 R2=5K、 R3=5K，高频扼流圈L=5uH，旁路电容C4=100pF,耦合电容C3=800pF。

4.4 缓冲放大器的设计

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。