發(fā)射機課程設計--調(diào)頻發(fā)射機設計-文庫吧
2025-05-14 08:19 本頁面
【正文】 能給發(fā)射機電路提供穩(wěn)定頻率的振蕩調(diào)制電路。課題首先用兩級電壓并聯(lián)負反饋放大電路，適當放大語音信號，以配合調(diào)制級工作 ：然后用石英晶體構(gòu)成振蕩電路為發(fā)射機提供穩(wěn)定的基準頻率載波，接著通過變?nèi)荻O管完成語音信號對載波信號的頻率調(diào)制產(chǎn)，并通過 LC 并聯(lián)諧振網(wǎng)絡選出三倍信號；最終利用兩級功率放大，使已調(diào)制信號功率大大提高，經(jīng)過串聯(lián)濾波網(wǎng)絡濾除高次諧波，最后通過拉桿天線發(fā)射出去。通過后續(xù)的電路仿真和部分電路的調(diào)試，可以證明本課題的電路基本成熟，基本能完成主意信號的電壓放大、頻率調(diào)制和功率放大，達到發(fā)射距離的要求。 一、設計題目 進程安排 本次設計時間為 1周，共 。具體時間安排如下： 序號 內(nèi)容安排 天數(shù) 1 布置實踐任務 （指導老師分配任務，講解整個設計的整體要求。） 2 查資料、定方案 （學生根據(jù)課題要求查找相關資料，完成初步設計方案。） 3 方案評估 （學生分組討論設計方案，并對方案進行答辯，并確定最終設計方案。） 4 采購 （學生根據(jù)確定的設計方案，自己采購電子元器件。） 5 制板 （學生利用 Protel 繪制原理圖、 PCB 圖，并轉(zhuǎn)印制作電路板。） 6 調(diào)試及功能改進 （學生焊接電路板并進行系統(tǒng)調(diào)試。時間允許條件下，學生可進行發(fā)揮設計，對系統(tǒng)功能進行擴 5 展。） 7 實踐總結(jié) （學生完成設計報告，指導老師對學生設計產(chǎn)品、報告進行評估定級） 設計內(nèi)容 （ 1）、設計課題 調(diào)頻（或調(diào)幅）發(fā)射機設計 （ 2）、實踐目的 無線電發(fā)射與接收設備是高頻電子線路的綜合應用，是現(xiàn)代化通信系統(tǒng)、廣播與電視系統(tǒng)、無線安全防范系統(tǒng)、無線遙控和遙測系統(tǒng)、雷達系統(tǒng)、電子對抗系統(tǒng)、無線電制導系統(tǒng)等，必不可少的設備。本次設計要達到以下目的： 1. 進一步認識射頻發(fā)射與接收系統(tǒng)； 2. 掌握調(diào)頻（或調(diào)幅）無線電發(fā)射機的設計； 3. 學習無線電通信系統(tǒng)的設計與調(diào)試。 （ 3）、設計要求 1. 發(fā)射機采用 FM、 AM 或者其它的調(diào)制方式； 2. 若采用 FM 調(diào)制方式，要求發(fā)射頻率覆蓋范圍在 ８８－１０８ＭＨｚ，傳輸距離 20m。 3. 若采用 AM 調(diào)制方式，發(fā)射頻率為中波波段或 30MHz 左右，傳輸距離 20m； 4. 為了加深對調(diào)制系統(tǒng)的認識，發(fā)射機建議采用分立元件設計；（采用集成電路的設計方法建議作為備選方案；） 5. 已調(diào)信號通過 AM/FM 多波段收音機進行接收測試。 二、調(diào)頻發(fā)射機原理及方案選擇 FM 調(diào)制原理 載波 ? ?twUtu ccmc co s)( ? ，調(diào)制信號 ??tu? ；通過 FM 調(diào)制 ，使得 )(tuc 頻率變化量與調(diào)制信號 ??tu? 的大小成正比。即已調(diào)信號的瞬時角頻率 ? ? ? ?tukwtw fc ???? 已調(diào)信號的瞬時相位為 6 ? ? ? ? tdtuktwtdtwt tfct ??????? ?? ? )(00? 實現(xiàn)調(diào)頻的方法分為直接調(diào)頻和間接調(diào)頻兩大類。 （ 1） 直接調(diào)頻 直接調(diào)頻的基本原理是利用調(diào)制信號直接控制振蕩器的振蕩頻率，使其反映調(diào)制信號變化規(guī)律。要用調(diào)制信號去控制載波振蕩器的振蕩頻率，就是用調(diào)制信號去控制決定載波振蕩器振蕩頻率的元件或 電路的參數(shù)，從而使載波振蕩器的瞬時頻率按調(diào)制信號變化規(guī)律線性地改變，就能夠?qū)崿F(xiàn)直接調(diào)頻。直接調(diào)頻可用如下方法實現(xiàn)： 在 LC 振蕩器中，決定振蕩頻率的主要元件是 LC 振蕩回路的電感 L 和電容 C。在 RC 振蕩器中，決定振蕩頻率的主要元件是電阻和電容。因而，根據(jù)調(diào)頻的特點，用調(diào)制信號去控制電感、電容或電阻的數(shù)值就能實現(xiàn)調(diào)頻。 調(diào)頻電路中常用的可控電容元件有變?nèi)荻O管和電抗管電路。常用的可控電感元件是具有鐵氧體磁芯的電感線圈或電抗管電路，而可控電阻元件有二極管和場效應管。 的工作狀態(tài)實現(xiàn)調(diào)頻 在微波發(fā)射機中，常用速調(diào)管振蕩器作為載波振蕩器，其振蕩頻率受控于加在管子反射極上的反射極電壓。因此，只需將調(diào)制信號加至反射極即可實現(xiàn)調(diào)頻。 若載波是由多諧振蕩器產(chǎn)生的方波，則可用調(diào)制信號控制積分電容的充放電電流，從而控制其振蕩頻率。 (2)間接調(diào)頻 如圖 5所示，不直接針對載波，而是通過后一級的可控的移相網(wǎng)絡。 將 ?u先進行積分 ? ? ?????? ??t dttuk 01，而后以此積分值進行調(diào)相，即得間接調(diào)頻。 ? ? ? ? ?????? ???? ? ?tfccmFM tdtuktwVtu 0c os 圖 5 間接調(diào)頻實現(xiàn) 7 可控移相網(wǎng)絡的實現(xiàn)方法如下圖 6所示。將變?nèi)荻O管接在高頻放大器的諧振回路里，就可構(gòu)成變?nèi)荻O管調(diào)相電路。電路中，由于調(diào)制信號的作用使回路諧振頻率改變，當載波通過這個回路時由于失諧而產(chǎn)生相移，從而獲得調(diào)相。 圖 6 單級回路變?nèi)莨苷{(diào)相電路 采用 FM調(diào)制的調(diào)頻發(fā)射機其原理框圖如下圖所示，它由調(diào)制器、前置功放、末級功放和直流穩(wěn)壓電源等部分組成。 調(diào)頻方案選擇 利用通信原理和高頻電子線路的相關知識，為確保電路能高效率輸出足夠大的高頻功率，并饋送到天線進行發(fā)射，可進行如下設計方案的選擇： 通過音頻信號改變載波的頻率實現(xiàn)調(diào)頻發(fā)射，調(diào)頻發(fā)射機發(fā)射的頻率帶寬較寬，但其在高頻段因所占的相對頻帶較調(diào)幅波發(fā)射更窄，發(fā)
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