射频通信电路课程设计报告

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1、第 1 页 共 18 页 射频电路课程设计报告射频电路课程设计报告 引言引言 混频器在通信工程和无线电技术中，应用非常广泛，在调制系 统中，输入的基带信号都要经过频率的转换变成高频已调信号。在 解调过程中，接收的已调高频信号也要经过频率的转换，变成对应 的中频信号。特别是在超外差式接收机中，混频器应用较为广泛， 如 AM 广播接收机将已调幅信号 535KHZ-一 1605KHZ 要变成为 465KHZ 中频信号， 电视接收机将已调 48 5M 一 870M 的图象信号 要变成 38MHZ 的中频图象信号。 常 用 的振 幅 检波 电路 有 包络 检波 和 同步 检波 两 类。 输 出 电 压

2、直 接 反 映 调 幅 包 络 变 化 规 律 的 检 波 电 路 ,称 为 包 络检 波电 路 ,它 适用 于普通 调幅 波的 检波 。 通 常根据 信 号 大 小 的 不 同 ,将 检 波 器 分 为 小 信 号 平 方 律 检 波 和 大 信 号 峰 值 包 络 检 波两 信号检波。 目前, 在 应 用较 广 泛 的 电 路 仿 真 软 件 中, Pspice 是 应用较多的一种。Psp ice 能够把仿真与电路原理图的设计紧密得结 合在一起。 广泛应用于各种电路分析,可以满足电路动态仿真的要求。 其元件模型的特性与实际元件的特性十分相似 ,因而它的仿真波形 与实验电路的测试结果相近,对

3、电路设计有重要的指导意义。 由此可见，混频电路是应用电子技术和无线电专业必须掌握的 关键电路。 3 第 2 页 共 18 页 目录目录 引言 2 一概述.3 二. 方案分析 4 三单元电路的工作原理 6 1LC 正弦波振荡器 6 2模拟乘法器电路 .8 3谐振电路 .9 4包络检波 . 12 四电路性能指标的测试 16 五课程设计体会 错误错误!未定义书签。未定义书签。 参考文献 错误错误!未定义书签。未定义书签。 第 3 页 共 18 页 一一 概述概述 1.1 混频器和振荡器的定义 混频器是频谱线性搬移电路，能够将输入的两路信号进行混频。具体原理 框图如图 1 所示。 振荡器输出一频率为

4、1 f=10MHz、幅值 0.2V m U 1 1V 的正弦波信号，此 信号作为混频器的第一路输入信号；高频信号源输出一正弦波信号， 2 f=10MHz、幅值 m U 2 =200mV，此信号作为混频器的第二路信号，将这两路信 号作为模拟乘法器的输入进行混频。选频放大电路则对混频后的信号进行选 频、放大，最终输出 2MHz 的正弦波信号。 图 1 混频器原理框图 1.2 调幅波的解调 调幅波的解调即是从调幅信号中取出调制信号的过程， 通常称为检波。 调 幅波解调方法有二极管包络检波器、同步检波器。不论哪种振幅调制信号，都 可采用相乘器和低通滤波器组成的同步检波电路进行解调。 但是， 对于普通调

5、 幅信号来说， 它的载波分量被抑制掉， 可以直接利用非线性器件实现相乘作用， 得到所需的解调电压， 而不必另加同步信号， 通常将这种振幅检波器称为包络 正弦波 振荡器 模拟 乘法器 选频、 放大电路 高频 信号源 第 4 页 共 18 页 检波器。目前应用最广的是二极管包络检波器，而在集成电路中，主要采用三 极管射极包络检波器。同步检波，又称相干检波，主要用来解调双边带和单边 带调制信号，它有两种实现电路。一种由相乘器和低通滤波器组成，另一种直 接采用二极管包络检波。 调幅波信号是二极管检波电路的输入， 由于二极管只允许单向导电， 所以， 如果使用的 是硅管，则只有电压高于 0.7V 的部分可

6、以通过二极管。同时，由 于二极管的输出端连接了一个电容， 这个电容与电阻配合对二极管输出中的高 频信号对地短路，使得输出信号基本上就是 AM 信号包络线。电容和电阻构 成的这种电路功能叫做滤波。 二二. 方案分析方案分析 对于混频电路的分析， 重点应掌握， 一是混频电路的基本组成模型及主要 技术特点， 二是混频电路的基本原理及混频跨导的计算方法， 三是应用电路分 析。 混频电路的基本组成模型及主要技术特点： 混频， 工程上也称变频， 是将信号的频率由一个数值变成另一个数值的过 程， 实质上也是频谱线性搬移过程， 完成这种功能的电路就称为混频电路或变 频电路。 混频电路的组成模型及频谱分析 图a是混频电路的组成模型， 可以看出是由三部分基本单元电路组成。 分 别是相乘电路、 本级振荡电路和带通滤波器(也称选频网络)。 当为接收机混频 第 5 页 共 18 页 电路时，其中Us(t)是已调高频信号。Ul(t)是等幅的余弦型信号，而输出则是 Ui(t)为中频信号。 混频电路的基本原理： 图2中，Us(t)为输入信号，Uc(t)为本振信号。Ui(t)输出信