电子设计大赛高频部分培训
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高频功率放大器通常用于发射机的末级或末前级， 作用是将信号放大到额定功率，由天线辐射出去。
1.高频功率放大器的特点
• 一般工作在丙类或乙类状态。 • 采用LC谐振网络作负载。 • 技术指标要求输出功率大、效率高。 • 要求非线性失真小 。
19
2.高频功率放大器的工作原理 （1）电路原理
三极管V在工作时应处于丙类工作状态，只有小部分
6
“高频无线电类”赛题对相关知识的要求
掌握：模拟电路、数字电路、单片机等知识 了解：RF（射频）发射、接收电路设计与制作
高频功率放大器电路设计与制作 小信号放大电路设计与制作 LC振荡器电路设计与制作 FM、ASK、FSK调制与解调电路设计与制作 PLL（锁相环）电路设计与制作 电感线圈的设计与制作
1.1 无线电广播发送设备的基本原理和组成
基带信号也称为调制信号；未调制的高频信号称为载波 信号； 经调制后的高频信号称为已调信号。
用基带信号去控制高频信号的某一参数，使该参数按 照基带信号的规律变化的过程，称为调制。
用基带信号去控制高频信号的振幅，称为调幅 频率，称为调频 相位，称为调相
AM FM PM
5
第九届（2009年）全国大学生电子设计竞赛题目
无线环境监测模拟系统（D题）
一、任务
设计并制作一个无线环境监测模拟装置，实现 对周边温度和光源信息的探测。该装置由1个监 测终端和不多于255个探测节点组成（实际制作2 个）。监测终端和探测节点均含一套无线收发电 路，要求具有无线传输数据功能，收发共用一个 天线。
13
1.2 无线电调幅广播接收设备的基本原理和组成
高频放大超器外对差式天调线幅所接接收收机组的成信框号图进行初步的选择，
fL的它出高进高抑原频中一频制检基等频步放无波带幅放滤大用器信信大除器频对号号器无输率中，，为用出的频然它中信载信放后们心号频号大经同频，fC，器低时的率并而送频送已固将将来放入调定有所的大混信在用需信器频号f信I上频号后器，号的率进输。本放选的行出在机大频信解。其振到放号调输荡足大加，出器够器以可端提值，放恢可供。大复获频。得率频为
7
如何提高电子设计能力
1、多分析各种应用电路图和其工作原理说明 2、多进行实际动手制作 3、充分利用图书、期刊、网络等各种渠道了
解新器件、新技术等。
8
受信者 变换器 接收机
发射机 变换器 信号源
第一章 无线通信系统ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ基本工作原理 ▪ 无线通信系统组成框图
图1 无线通信系统组成框图
9
•各部分作用 信息源：提供需要传送的信息
高频无线电类设计
2012.8.7
1
第二届（1995年）全国大学生电子设计竞赛题目
C题 简易无线电遥控系统 一、任务
设计并制作无线电遥控发射机和接收机
1．无线电遥控发射机
控制键
编码
调制
功放
电池
2．无线电遥控接收机
被控设备
放大
解调
解码
外供直流稳压电源
2
第三届（1997年）全国大学生电子设计竞赛题目 D题 调幅广播收音机*
振荡器
天线 开放电路
地线
L1
L2
振荡器电路
无实线 电由际波开 放路的电发 射发出 去射 装 置
16
无线电波的接收
接收无线电波的装置：
收音机的调谐电路
通过可变电容 改变调谐电路的固 有频率，使其与接 收电可变台电的容 电磁波频 率相同，这个频率 的电磁波就在调谐 电路里激起较强的 感应电流，这样就 选出了电台。
f 1 2π LC
17
小结
1. 无线通信系统由输入变换器、发射机、无线信 道、接收机和输出变换器所组成。
2. 无线电发射设备由振荡器、倍频器、高频功放 、调制器、天线、电源等部分组成。
3. 无线电的接收设备由天线、高频小信号放大器 、本振、混频、中放、检波、低放、电源等部 分组成。
18
第二章 高频功率放大器
一、任务 利用所提供的元器件（附有资料）制作一个
中波广播收音机。 第四届（1999年）全国大学生电子设计竞赛题目 一、任务 D题 短波调频接收机设计
设计并制作一个短波调频接收机，方框图如下：
3
第五届（2001年）全国大学生电子设计竞赛题目
一、任务
F题 调频收音机
用SONY公司提供的FM/AM收音机集成芯片 CXA1019和锁相频率合成调谐集成芯片BU2614， 制作一台调频收音机。
第七届（2005年）全国大学生电子设计竞赛题目
单工无线呼叫系统（D题）
一、任务
设计并制作一个单工无线呼叫系统，实现主 站至从站间的单工语音及数据传输业务。
4
第八届（2007年）全国大学生电子设计竞赛题目 无线识别装置（B题）
一、任务 设计制作一套无线识别装置。该装置由阅读器、 应答器和耦合线圈组成，其方框图参见图1。阅 读器能识别应答器的有无、编码和存储信息。
图1 无线通信系统组成框图
受信者：信息的最终接收者
11
1.1 无线电广播发送设备的基本原理和组成
调幅广播发 送设备组成 调振倍振制荡频幅放器器调大：：制器产将器:生振：由高 荡将低频器输频信产入电号生的压的高和高频功频载率信波放号信大频号级率和组整低成数频,用倍调来升制放高信 大号天话变线筒换，所成然到产高后所生频辐需的已 射的微调到载弱信空波信号间信号，。号，并频并以率送足入够调大制的器功。率输送到 12
时间导通。LC谐振回路起到滤波和匹配作用。基极电
源VBB应小于死区电压以保证晶体管工作于丙类状态，
一般VBB略小于0。集电极电压VCC是功率放大器的能
量来源。
20
2.高频功率放大器的工作原理 （1）电路原理
在丙类工作状态下，uBE=ＶBB+Ubmcosωct较小， 且uBE＞Uon时才有集电极电流流过，故集电极耗散 功率小、效率高。
变换器：待传送的信息（图像、声音等）与电信号 之间的互相转换。
受信者 变换器 接收机
发射机 变换器 信号源
图1 无线通信系统组成框图
发射机：把电信号转换成高频振荡信号并由天线
发射出去。
10
受信者 变换器 接收机
发射机 变换器 信号源
•各部分作用 传输媒质：信息的传送通道（自由空间） 接收机：把高频振荡信号转换成原始电信号
率较低的中频已调信号，通常取中频频率fI= fL - fC 。
14
1.2 无线电调幅广播接收设备的基本原理和组成 信号的“卸载”——解调 从高频已调波信号中“取出”调制信号的过程。
解调的三种方式： ①对调幅波的解调——检波 ②对调频波的解调——鉴频 ③对调相波的解调——鉴相
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无线电波的发射
发射无线电波的装置：
1.高频功率放大器的特点
• 一般工作在丙类或乙类状态。 • 采用LC谐振网络作负载。 • 技术指标要求输出功率大、效率高。 • 要求非线性失真小 。
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2.高频功率放大器的工作原理 （1）电路原理
三极管V在工作时应处于丙类工作状态，只有小部分
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“高频无线电类”赛题对相关知识的要求
掌握：模拟电路、数字电路、单片机等知识 了解：RF（射频）发射、接收电路设计与制作
高频功率放大器电路设计与制作 小信号放大电路设计与制作 LC振荡器电路设计与制作 FM、ASK、FSK调制与解调电路设计与制作 PLL（锁相环）电路设计与制作 电感线圈的设计与制作
1.1 无线电广播发送设备的基本原理和组成
基带信号也称为调制信号；未调制的高频信号称为载波 信号； 经调制后的高频信号称为已调信号。
用基带信号去控制高频信号的某一参数，使该参数按 照基带信号的规律变化的过程，称为调制。
用基带信号去控制高频信号的振幅，称为调幅 频率，称为调频 相位，称为调相
AM FM PM
5
第九届（2009年）全国大学生电子设计竞赛题目
无线环境监测模拟系统（D题）
一、任务
设计并制作一个无线环境监测模拟装置，实现 对周边温度和光源信息的探测。该装置由1个监 测终端和不多于255个探测节点组成（实际制作2 个）。监测终端和探测节点均含一套无线收发电 路，要求具有无线传输数据功能，收发共用一个 天线。
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1.2 无线电调幅广播接收设备的基本原理和组成
高频放大超器外对差式天调线幅所接接收收机组的成信框号图进行初步的选择，
fL的它出高进高抑原频中一频制检基等频步放无波带幅放滤大用器信信大除器频对号号器无输率中，，为用出的频然它中信载信放后们心号频号大经同频，fC，器低时的率并而送频送已固将将来放入调定有所的大混信在用需信器频号f信I上频号后器，号的率进输。本放选的行出在机大频信解。其振到放号调输荡足大加，出器够器以可端提值，放恢可供。大复获频。得率频为
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如何提高电子设计能力
1、多分析各种应用电路图和其工作原理说明 2、多进行实际动手制作 3、充分利用图书、期刊、网络等各种渠道了
解新器件、新技术等。
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受信者 变换器 接收机
发射机 变换器 信号源
第一章 无线通信系统ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ基本工作原理 ▪ 无线通信系统组成框图
图1 无线通信系统组成框图
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•各部分作用 信息源：提供需要传送的信息
高频无线电类设计
2012.8.7
1
第二届（1995年）全国大学生电子设计竞赛题目
C题 简易无线电遥控系统 一、任务
设计并制作无线电遥控发射机和接收机
1．无线电遥控发射机
控制键
编码
调制
功放
电池
2．无线电遥控接收机
被控设备
放大
解调
解码
外供直流稳压电源
2
第三届（1997年）全国大学生电子设计竞赛题目 D题 调幅广播收音机*
振荡器
天线 开放电路
地线
L1
L2
振荡器电路
无实线 电由际波开 放路的电发 射发出 去射 装 置
16
无线电波的接收
接收无线电波的装置：
收音机的调谐电路
通过可变电容 改变调谐电路的固 有频率，使其与接 收电可变台电的容 电磁波频 率相同，这个频率 的电磁波就在调谐 电路里激起较强的 感应电流，这样就 选出了电台。
f 1 2π LC
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小结
1. 无线通信系统由输入变换器、发射机、无线信 道、接收机和输出变换器所组成。
2. 无线电发射设备由振荡器、倍频器、高频功放 、调制器、天线、电源等部分组成。
3. 无线电的接收设备由天线、高频小信号放大器 、本振、混频、中放、检波、低放、电源等部 分组成。
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第二章 高频功率放大器
一、任务 利用所提供的元器件（附有资料）制作一个
中波广播收音机。 第四届（1999年）全国大学生电子设计竞赛题目 一、任务 D题 短波调频接收机设计
设计并制作一个短波调频接收机，方框图如下：
3
第五届（2001年）全国大学生电子设计竞赛题目
一、任务
F题 调频收音机
用SONY公司提供的FM/AM收音机集成芯片 CXA1019和锁相频率合成调谐集成芯片BU2614， 制作一台调频收音机。
第七届（2005年）全国大学生电子设计竞赛题目
单工无线呼叫系统（D题）
一、任务
设计并制作一个单工无线呼叫系统，实现主 站至从站间的单工语音及数据传输业务。
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第八届（2007年）全国大学生电子设计竞赛题目 无线识别装置（B题）
一、任务 设计制作一套无线识别装置。该装置由阅读器、 应答器和耦合线圈组成，其方框图参见图1。阅 读器能识别应答器的有无、编码和存储信息。
图1 无线通信系统组成框图
受信者：信息的最终接收者
11
1.1 无线电广播发送设备的基本原理和组成
调幅广播发 送设备组成 调振倍振制荡频幅放器器调大：：制器产将器:生振：由高 荡将低频器输频信产入电号生的压的高和高频功频载率信波放号信大频号级率和组整低成数频,用倍调来升制放高信 大号天话变线筒换，所成然到产高后所生频辐需的已 射的微调到载弱信空波信号间信号，。号，并频并以率送足入够调大制的器功。率输送到 12
时间导通。LC谐振回路起到滤波和匹配作用。基极电
源VBB应小于死区电压以保证晶体管工作于丙类状态，
一般VBB略小于0。集电极电压VCC是功率放大器的能
量来源。
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2.高频功率放大器的工作原理 （1）电路原理
在丙类工作状态下，uBE=ＶBB+Ubmcosωct较小， 且uBE＞Uon时才有集电极电流流过，故集电极耗散 功率小、效率高。
变换器：待传送的信息（图像、声音等）与电信号 之间的互相转换。
受信者 变换器 接收机
发射机 变换器 信号源
图1 无线通信系统组成框图
发射机：把电信号转换成高频振荡信号并由天线
发射出去。
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受信者 变换器 接收机
发射机 变换器 信号源
•各部分作用 传输媒质：信息的传送通道（自由空间） 接收机：把高频振荡信号转换成原始电信号
率较低的中频已调信号，通常取中频频率fI= fL - fC 。
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1.2 无线电调幅广播接收设备的基本原理和组成 信号的“卸载”——解调 从高频已调波信号中“取出”调制信号的过程。
解调的三种方式： ①对调幅波的解调——检波 ②对调频波的解调——鉴频 ③对调相波的解调——鉴相
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无线电波的发射
发射无线电波的装置：