高频课程设计---调频(FM)发射机的设计

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1、- 1 - 高频课程设计论文高频课程设计论文 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 - 2 - 摘要：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：关键词：小功率调频发射机 音频信号 调制波 载波 - 3 - 目录目录 1 设计课题 2 实践目的 3 设计要求

2、4 基本原理 4.1 系统方案选择 4.2 整体系统描述 4.3 单元电路设计 4.3.1 音频放大电路 4.3.2 高频振荡电路 4.3.3 高频功率放大电路 5 系统调试 5.1 PCB 板的设计 5.2 系统调式 6 结论 7 参考文献 8 附录 - 4 - 1 1 设计课题设计课题 调频发射机设计 2 2 实践目的实践目的 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： 1.进一步认识射频发射与接收系统； 2.掌握调频无线电发射机

3、的设计； 3.学习无线电通信系统的设计与调试。 3 3 设计要求设计要求 1.发射机采用 FM 的调制方式； 2.发射频率覆盖范围为 88-108MHz，传输距离大于 10m； 3.为了加深对调制系统的认识，发射机采用分立元件设计； 4.已调信号采用通用的 AM/FM 多波段收音机进行接收测试。 4 4 基本原理基本原理 4.1 4.1 系统方系统方案选择案选择 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

4、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。 4.2 4.2 整体系统描述整体系统描述 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 - 5 - 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： 4

5、.3 4.3 单元电路设计单元电路设计 4.3.1 4.3.1 音频放大电路音频放大电路 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

6、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： E E CE R U II 算出 Ic(也可根据 C CCC C R UU I ，由 Uc 确定 Ic)同时也能算出 UBE= UB-UE，UcE= Uc-UE。 4.3.2 4.3.2 高频振荡电路高频振荡电路 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 - 6 - 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: tfVtVV ccmccmc 2coscos tfVtVV csmssm 2coscos s