调频发射机课程设计

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1、 课程设计报告书课程设计报告书 课程名称： 通信电子线路课程设计 题 目： 调频发射机设计 系 （院） ： 通信工程系 学 期： 专业班级： 通信 112 姓 名： 学 号： 评语：评语： 成绩：成绩： 签名： 日期： 课 程 设 计 报 告 书 专 用 纸 第 1 页 共 10 页 调频发射机电路设计调频发射机电路设计 一一 绪论绪论 1.1 1.1 摘要摘要 调频信号的基本特点是它的瞬时频率按调制信号规律变化，因而，一种最容易的实 现方法是用调制信号直接控制振荡器的振荡频率，使其不失真地反映调制信号的变化规 律。通常将这种直接调变振荡器频率的方法称为直接调频法。采用这种方法时，被控的 振荡

2、器可以是产生正弦波的 LC 振荡器和晶体振荡器，也可以是产生非正弦的张弛振荡 器。前者产生调频正弦波，后者产生调频非正弦波（例如调频方波，调频三角波） ，如果 需要，通过滤波等方法将调频非正弦波变换为调频正弦波。本电路采用 LC 振荡器。 1.21.2 主要性能要求主要性能要求 1 (天线)负载电阻：RL=75 欧； 2 发射功率：Po80mW； 3 工作中心频率：f0=6.5MHz； 4 最大频偏：kHzf m 75； 5 总效率：%50 A 。 1.3 1.3 概述概述 设计一个完整的小功率直接调频发射机系统，直接调频发射系统框图主要由调频振 荡器、缓冲隔离器、倍频器、高频功率放大器、调制

3、信号发生器等电路组成。原理 图如图 1。 图 1 直接调频发射机组成框图 二二 电路原理电路原理 2.1 LC2.1 LC 振荡电路工作原理振荡电路工作原理 电容三点式振荡电路又称考毕兹（Colpitts）电路，基本结构入图 2 左图所示。图 中 Cc 为耦合电容，Cb 为旁路电容，电阻 Rb1，Rb2 和 Re 构成分压式偏置，为电路提供 直流偏置，Rl 为输出负载电阻。电路的交流通路如图 3 右图所示，如果移去管子，电容 C1，C2 和电感 L 为并联谐振回路，构成电路的选频网络。对于一个振荡器，当其负载阻 课 程 设 计 报 告 书 专 用 纸 第 2 页 共 10 页 抗及反馈系数已经

4、确定的情况， 静态工作点的位置对振荡器的起振以及稳定平衡状态 （振 幅大小，波形好坏）有着直接的影响。要想起振，首先三极管应该工作在静态工作点。 电路应选择合适的静态工作点的位置。 图2 振荡电路 电容三端反馈振荡电路利用电容 C1 和 C2 作为分压器，该电路满足相位条件，选取 合适时满足振幅起振条件，该电路就可振荡。可得到振荡频率近似为 LC f 2 1 （2.1） 式中：C是振荡回路的总电容。该电路与电感三端反馈振荡电路相比，输出波比较好，波 形更接近正弦波。适当地加大电路电容，就可减弱不稳定因素对频率的影响，从而提高 电路的稳定度。 LC振荡电路图如下： 图3 LC振荡电路图 课 程

5、设 计 报 告 书 专 用 纸 第 3 页 共 10 页 仿真波形如下： 图4 调频仿真波形 频率如下; 图5 振荡频率 2.22.2变容二极管调频原理变容二极管调频原理 变容二极管调频电路是一种常用的直接调频电路，广泛应用于移动通信和自动频率 微调系统。其优点是工作频率高，固有损耗小且线路简单，能获得较大的频偏，其缺点 是中心频率稳定度较低。较之中频调制和倍频方法，这种方法的电路简单、性能良好、 课 程 设 计 报 告 书 专 用 纸 第 4 页 共 10 页 副波少、维修方便，是一种较先进的频率调制方案。利用二极管的特性直接产生调频波， 其原理电路如图4所示。 图 6 变容二极管调频电路

6、变容二极管 Cj 通过耦合电容 C1 并接在 LCn 回路的两端，形成振荡回路总电容的一 部分。因而，振荡回路的总电容 C 为： jn CCC （2.2） 振荡频率为： )(2 1 2 1 jn CCLLC f （2.3） 加在二极管上的反向偏压为： QR VV（直流反偏） V（调制电压） O V（高频振荡，可忽略） 在微波发射机中，常用速调管振荡器作为载波振荡器，其振荡频率受控于加 在管子反射极上的反射极电压。因此，只需将调制信号加至反射极即可实现调频。 若载波是由多谐振荡器产生的方波，则可用调制信号控制积分电容的充放电电流， 从而控制其振荡频率。 调频电路如下: 图 7 变容二极管直接调频的工作原理图 课 程 设 计 报 告 书 专 用 纸 第 5 页 共 10 页 仿真波形如下： 图 8 二极管调频波形