文档介绍：高频课程设计论文
题目:高频(FM)发射机的设计
系别: 电子信息与电气工程系
专业: 通信工程
班级: 通信 0802
姓名: 邱建南
学号: 0208105231
指导老师: 叶轻舟
2011年1月17日
摘要:作为通信系统的重要组成部分,无线电技术越来越重要。本文研制一种调频发射机,介绍了调频发射机的制作方法及其工作原理,同时给出了系统的组成框图及系统各部分功能,设计了PCB电路板,并且对所设计的发射机的功能进行了安装与调试。本文中的发射机发射的频率可在66-109MHz频段内进行调制,并可用普通的调频收音机接收。
关键词:小功率调频发射机音频信号调制波载波
目录
设计课题
实践目的
设计要求
基本原理
系统方案选择
整体系统描述
单元电路设计
音频放大电路
高频振荡电路
高频功率放大电路
系统调试
PCB板的设计
系统调式
结论
参考文献
附录
设计课题
调频发射机设计
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。本次设计要求达到以下目的:
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;
。
设计要求
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-108MHz,传输距离大于10m;
,发射机采用分立元件设计;
。
4 基本原理
系统方案选择
方案一:以晶体振荡器做成高精度高稳定度的调频发射机
以晶体振荡器做成高精度高稳定度的调频电路,这完全可以达到我们的要求,但是这种方案比较复杂,能过搜索我们有另外一种方案,见方案二。
方案二:以调频方式做成三级发射机
这种方案的性能是比较好的,这种发射机主要由三个模块组成,第一级是音频放大电路;第二级是高频振荡电路;第三级是高频功率放大电路。
整体系统描述
本调频发射机的总体电路如下:声--电转换、音频放大、高频振荡调制和高频功率放大等。声--电转换由驻极体话筒担任,它拾取周围环境声波信号后即输出相就应电信号,经电容C2输入到晶体管Q1,Q1担任音频放大功能,对音频信号进行放大,经C3送至晶体管Q2进行频率调制;Q2组成共基极高频振荡器,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,最终实现频率调制。
系统总体电路图如下图所示:
单元电路设计
音频放大电路
话筒MIC、电容C1、C2,电阻R1、 R2、R3 、R4、R5、R11,三极管Q1组成基本放大电路。话筒可以将话音转换成音频信号, 信号经过耦合电容C2 传到三极管Q1的基极, 实现音频信号的放大, 从而获得所需要的功率,以便对高频载波进行调制。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。
如何设测量态工作点呢?首先在输入信号Ui=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Ic以及各电极对地的电位UB、Uc、UE。一般实验中,为了避免断开集电极,所以采用测量电压UE或Uc,然后算出Ic的方法,例如,只要测出UE,即可用:算出Ic(也可根据,由Uc确定Ic)同时也能算出UBE= UB-UE,UcE= Uc-UE。
高频振荡电路
高频时,三极管的结电容Cbe 的作用不可忽略。三极管Q2、电感L1、结电容Cbe、电容C4,C5 组成了改进型电容三点式高频振荡电路, 产生高频振荡信号, 即载波。载波的频率主要由电感L1、结电容Cbe、电容C4,C5 决定。
Q2(Q29018)这是个超高频管,主要用作载频,调频发射电路是将待传送的音频信号通过一定的方式调制到载波信号上, 并放大为额定的功率, 然后利用天线以电磁波的方式发射出去。
信号波和高频载波的数学表达式如下:
其中Vcm 为信号波的最大振幅和Vsm 为载波信号的最大振幅。载波频率fc 称之为中心频率,随着频率的变化,角频率ω也会发生变化, 因此
这时的频率变化△f 称之为最大频率偏移。经过调频后的信号称之为被调频波Vm,可表示为:
被调频波vm 会随信号波vs 而变化,其瞬间相位为时间积分。因此,相位角θm
可由下式计算:
则被调频波可表示为:
其中m=△ω/ωs。高频振荡电路由振荡线圈L 和电容C 与振荡级晶体管组成, 调频波段的振荡频率一