设计调频发射机

高频课程设计

目录

1.设计题目-----------------------------------------------------------------2

2.实验目的----------------------------------------------------------------2

3.设计要求-----------------------------------------------------------------2

4.基本原理----------------------------------------------------------------2

5.系统调试---------------------------------------------------------------9

6.心得体会----------------------------------------------------------- 11

7.参考文献------------------------------------------------------------11

附录--------------------------------------------------------------------12

1. 设计题目：

设计调频发射机

2. 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。本次设计要达到以下目的：

1.进一步认识射频发射与接收系统；

2.掌握调频（或调幅）无线电发射机的设计；

3.学习无线电通信系统的设计与调试。

3.设计要求：

1.发射机采用FM、AM或者其它的调制方式；

2.若采用FM调制方式，要求发射频率覆盖范围在８８－１０８ＭＨｚ，传输距离>20m;

3.若采用AM调制方式，发射频率为中波波段或30MHz左右，传输距离>20m；

4.为了加深对调制系统的认识，发射机建议采用分立元件设计；（采用集成电路的设计方法建议作为备选方案；）

5.已调信号通过AM/FM多波段收音机进行接收测试。

4.基本原理：

（一）系统方案选择

1、调频方式选择

实现调频的方法很多，大致可分为两类，一类是直接调频，另一类是间接调频。直接调频是用调制信号电压直接去控制自激振荡器的振荡频率（实质上是改变振荡器的定频元件），变容二极管调频便属于此类。间接调频则是利用频率和相位之间的关系，将调制信号进行适当处理（如积分）后，再对高频振荡进行调相，以达到调频的目的。两种调频法各有优缺点。直接调频的稳定性较差，但得到的频偏大，线路简单，故应用较广；间接调频稳定性较高，但不易获得较大的频偏。考虑到电路的复杂度故采用直接调频的方案。

2、直接调频方案选择

直接调频最常见有变容二极管调频，使用VCO实现变容二极管直接调频。许多中小功率的调频发射机都采用变容二极管直接调频技术，即在工作于发射载频的LC振荡回路上直接调频，采用晶体振荡器和锁相环路来稳定中心频率。较之中频调制和倍频方法，这种方法的电路简单、性能良好、副波少、维修方便，是一种较先进的频率调制方案。

另外一种更为简单的直接调频方法是用三极管直接调频。原理是三极管组成共基极超高频振荡器，基极与集电极的电压随基极输入的音频信号变化而变化，从而改变高频振荡的频率，最终实现频率的调制。

由于采用变容二级管调频，对高频轭流圈的参数要求比较苛刻。这样会使设计电路变得困难。因此采用三极管直接调制的方法，这样不仅能够实现FM调频，而且使电路变得非常

简洁。

方案一：以调幅方式形式做成的三级发射机

其性能是比较好的，在实际中做成原品后其频率的稳定对不够高，在一般的情况下只能在68M—96M见跳动，而且还是调幅的不能变成调频，故而不能选用。

方案二：以晶体振荡器做成的高精度高稳定度的调频电路

虽然是以晶体振荡器做成的高精度高稳定度的调频电路，很能达到我们的要求，但是还有没有比这更优更简单的电路呢？通过搜查我们又有新思路，见方案三。

方案三：本调频发射机主要由四个基本模块组成，第一级是由驻极体话筒构成的声-电转换电路；第二级音频放大电路；第三级超高频振荡调制器；第四级高频功率放大器；总体电路如下图，该电路由声--电转换、音频放大器、超高频振荡调制器和高频功率放大器等部分组成。声--电转换器由驻极体话筒B担任，它拾取周围环境声波信号后即输出相应电信号，经C1输入到晶体管Q1，Q1担任音频放大器，对音频信号进行放大，经C2送至Q2的基极进行频率调制。Q2组成共基极超高频振荡器，基极与集电极的电压随基级输入的音频信号变化而变化，从而改变高频振荡的频率，最终实现频率的调制。

（二）整体系统描述

本调频发射机主要由四个基本模块组成，第一级是由驻极体话筒构成的声-电转换电路；第二级音频放大电路；第三级超高频振荡调制器；第四级高频功率放大器；总体电路如下图所示，该电路由声--电转换、音频放大器、超高频振荡调制器和高频功率放大器等部分组成。声--电转换器由驻极体话筒B担任，它拾取周围环境声波信号后即输出相应电信号，经C1输入到晶体管Q1，Q1担任音频放大器，对音频信号进行放大，经C2送至Q2的基极进行频率调制。Q2组成共基极超高频振荡器，基极与集电极的电压随基级输入的音频信号变化而变化，从而改变高频振荡的频率，最终实现频率的调制。

（三）、单元电路设计

1、LC调频振荡器：产生频率f0=85MHz左右的高频振荡信号，最大频偏Δfm=20kHz，整个发射机的频率稳定度由该级决定。在调频振荡级可选用电感三点式，电容三点式和晶体振荡器产生正弦波电压。具体电路如下

2、音频放大电路设计

音频放大电路由共射放大电路构成。由驻极体话筒转换过来的音频信号非常弱，因此必须再加上一级共射放大的电路。然而要使共射放大电路工作在放大区，必须有合适的静态工作点Q。

a、静态工作点的测量

测量放大器的静态工作点，应在输入信号U i=0的情况下进行，即将放大器输入端与地端短接，然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表，分别测量晶体管的集电极电流I c 以及各电极对地的电位U B、U c、U E。一般实验中，为了避免断开集电极，所以采用测量电