畢業(yè)設(shè)計(jì)-無線調(diào)頻接收(編輯修改稿)
2025-01-07 12:08 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 技術(shù)也是無線電接收設(shè)備。 二．無線調(diào)頻接收機(jī)理論基礎(chǔ) 第 無線電波基礎(chǔ) 根據(jù)將聲音信息調(diào)制在無線電波上的方式的不同，無線電波 分為調(diào)頻波與調(diào)幅波兩大類 。 調(diào)頻波的英文簡稱為 FM，我國按國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的調(diào)頻廣播的頻率范圍為 87 兆赫茲至 108 兆赫茲之間。調(diào)幅波的英文簡稱是 AM，按照使用頻率范圍的不同又可分為中波、短波、長波，相對應(yīng)的英文簡稱為 MW、 SW、 LW。中波的頻率范圍，我國按國際標(biāo)準(zhǔn)定為 千赫茲至 千赫茲。短波的頻率范圍為 兆赫茲至 兆赫茲之間。長波的頻率范圍為 150 千赫茲至 284千赫茲之間，隨著廣播事業(yè)的發(fā)展，長波因其固有的缺點(diǎn)已不太被使用了，我國一直未使用長波廣播。 調(diào)頻波和調(diào)幅波相反，它的幅度始終保持不變，而頻率卻隨著聲頻信號而變化。目前，調(diào)頻廣播、電視伴音、無線話筒和無線對講機(jī)等，都是利用調(diào)頻波傳送的。 ：振蕩器的諧振頻率是由組成振蕩回路的的電感 L 和電容 C的數(shù)值決定的。使振蕩回路的電感量和電容量受調(diào)制信號的調(diào)制，并隨調(diào)制信號的電壓作線性變化，就能實(shí)現(xiàn)直接調(diào)頻?？梢允苷{(diào)制信號電壓控制的元件有：電抗管、變?nèi)荻O管以及導(dǎo)磁導(dǎo)磁系數(shù)受信號電流控制的電感元件等。對 LC 振蕩器進(jìn)行調(diào)頻的優(yōu)點(diǎn)是電路簡單，可以獲得較大的對頻偏，但頻率穩(wěn)定度較差。在某些要求穩(wěn)定度較高的場合，可以采用直接對石英晶體直接調(diào)頻的方法。 ： 間接調(diào)頻的特點(diǎn)是通過調(diào)相（相對調(diào)制）獲得調(diào)頻波，音頻信號在調(diào)相器中對振蕩器產(chǎn)生的載波進(jìn) 行調(diào)相，使載波相位隨音頻信號電壓成正比變化。在調(diào)相器的輸出端可以得到調(diào)頻波。簡介調(diào)頻的主要優(yōu)點(diǎn)是可以采用石英晶體振蕩器，且調(diào)制不是在振蕩器內(nèi)直接進(jìn)行，而是在振蕩器的后級進(jìn)行，比直接調(diào)頻法有較高的穩(wěn)定度，但是頻偏不能太大，一般都采用倍頻法加大頻偏。 第 節(jié) 調(diào)頻接收機(jī)工作方式 接收機(jī)的分類 根據(jù)它對高頻信號的處理方式，可分為直接放大式接收機(jī)和超外差式接收機(jī)兩種類型 ： ，再送到檢波器進(jìn)行檢波。這種接收機(jī)電路簡單、成本低，但性能較差，目前采用較少，在簡 單的收音機(jī)和某些接受距離較近、要求不嚴(yán)格的接收機(jī)中，還有一定的應(yīng)用。 。它是把接收到的高頻信號經(jīng)過“變頻器”變換成固定頻率的中頻信號，由中頻放大器進(jìn)行放大，再送到檢波器進(jìn)行檢波。這種接收機(jī)電路比較復(fù)雜，卻具有良好的接收性能。 超外差式接收機(jī)的原理 所謂超外差式，就是通過輸入回路先將電臺高頻調(diào)制波接收下來，和本地振蕩回路產(chǎn)生的本地信號一并送入混頻器，再經(jīng)中頻回路進(jìn)行頻率選擇，得到一固定的中頻載波（如：調(diào)幅中頻國際上統(tǒng)一為 465KHz 或 455KHz）調(diào)制波。 超外差的 實(shí)質(zhì)就是將調(diào)制波不同頻率的載波，變成固定的且頻率較低的中頻載波。在廣播、電視、通訊領(lǐng)域，超外差接收方式被廣泛采用。如圖 34。 圖 3— 4 超外差原理 在超外差的設(shè)計(jì)中，本振頻率高于輸入頻率。用同軸雙聯(lián)可變電容器，使輸入回路電容 C12和本振回路電容 C11同步變化，從而使頻率差值始終保持近似一致，其差值即為中頻，即： 如接收信號頻率是： 600kHz，則本振頻率是 1055kHz； 1000kHz，則本振頻率是 1455kHz； 1500kHz，則本振頻率是 1955kHz； 由于諧振回路諧振頻率LCf ?2 1?， f 與 C不成線性變化，因此必須有補(bǔ)償電容對其特性進(jìn)行修正，以獲得在收聽范圍內(nèi) f 與 C 近似成線性變化，保證 f本振 f 信號 =f 中頻 為一固定中頻信號。超外差方式 使接收的調(diào)制信號變?yōu)榻y(tǒng)一的中頻調(diào)制信號，在作高頻放大時，就可以得到穩(wěn)定且倍數(shù)較高的放大，從而大大提高收音機(jī)的品質(zhì)。 超外差式接收機(jī)的優(yōu)點(diǎn) 超外差式接收機(jī)的一個重要特點(diǎn)就是把高頻信號變換成中頻信號再進(jìn)行放大。中頻信號頻率固定，而且比輸入信號的頻率低（我國廣播接收機(jī)的中頻采用465KHZ），這就便于得到倍數(shù)較 高而且穩(wěn)定的放大作用，有效地提高了接收機(jī)的靈敏度。另一方面，中頻頻率不變，使接收機(jī)的中頻放大器有可能采用高質(zhì)量的調(diào)諧回路，從而獲得良好的選擇性。因此，外差式接收機(jī)無論其靈敏度還是其選擇性都比直接放大式優(yōu)越得多。 比較起來，超外差式收音機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)： 接收高低端電臺（不同載波頻率）的靈敏度一致； 靈敏度高；選擇性好（不易串臺） 三．超外差式調(diào)頻接收機(jī)電路及工作原理 第 超外差調(diào)頻接收機(jī)組成部分 調(diào)頻接收機(jī)的組成 與調(diào)幅接收機(jī)相比，調(diào)頻接收機(jī)除了包含有本機(jī)振蕩器、混頻器、中頻放大器外 ，還包括限幅器，并且鑒頻器代替了線性檢波器。其中鑒頻器是關(guān)鍵部件。因?yàn)檎{(diào)頻波是用短波傳輸?shù)?，所以高頻放大和本機(jī)振蕩的頻率很高。有因?yàn)檎{(diào)頻信號的頻率變化很大，一般最大可達(dá) 150~200KHZ，所以中頻就要比調(diào)幅收音機(jī)的高得多，一般中頻都采用 5~11MHZ，我國現(xiàn)在一般電視接收機(jī)伴音中頻就是，調(diào)頻收音機(jī)收到調(diào)頻波后，經(jīng)過混頻和中放，送到限幅器和鑒頻器。鑒頻器輸出的音頻信號加到低頻放大器放大，推動揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。 對混頻電路的主要要求 (1) 信號失真要小 一般希望混頻電路只對信號的載 波頻率進(jìn)行變換，而對信號包絡(luò)或信號角度的變化盡可能的維持原狀，這樣才能保證原調(diào)幅波或調(diào)頻波的不失真?zhèn)鬏敗? (2) 噪聲系數(shù)要小 噪聲系數(shù) Nf是衡量信號通過本級時，信號噪聲比降低了多少的一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。噪聲系數(shù)越大，說明信號噪聲比降低得越多，噪聲系數(shù)隨本級產(chǎn)生噪聲的增加而增大，隨本級增益的提高而降低。 混頻級位于接收機(jī)的前端，輸入信號比較微弱，電路本身又工作在非線性狀態(tài)，所以它所產(chǎn)生的噪聲對整機(jī)的總噪聲和總增益影響很大。 混頻電路的噪聲主要是非線性器件產(chǎn)生的所以應(yīng)選用低噪聲晶體管，選擇合理的工作點(diǎn)及本機(jī)振蕩 電壓，并應(yīng)兼顧到本級噪聲降低和增益提高兩個方面。 (3) 混頻增益要大 混頻增益的定義是中頻輸出電壓的振幅 Vzm 與高頻輸入電壓振幅 Vsm 之比，即 Kvc=Vzm/VsmKvc 大，意味著輸入同樣的高頻信號可獲得較大的中頻信號電壓和信號功率，不但提高了接收機(jī)的靈敏度和整機(jī)增益，而且有效地降低了機(jī)內(nèi)噪聲的影響。采用混頻跨導(dǎo)高的非線性元件，選擇合理的工作點(diǎn)以及本振和高頻信號的電壓，輸入、輸出盡量匹配，都有利于提高混頻增益。 (4) 選擇性要好 在保證信號所需通頻帶的前提下，混頻電路抑制各種不需要的頻率分量的 干擾，要求輸出選頻網(wǎng)絡(luò)（帶通濾波器）有較好的選擇性，即希望有較為理想的幅頻特性，它的矩形系數(shù)盡可能接近于 1。 (
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