【正文】 變?nèi)荻O管Cj通過耦合電容C1并接在LC回路的兩端，形成振蕩回路總電容的一部分。3 調(diào)頻振蕩電路的選擇振蕩電路的主要作用是產(chǎn)生頻穩(wěn)度較高且波形失真較小的正弦波信號，目前應用較廣的三點式振蕩電路和差分對管式振蕩電路，其中三點式振蕩電路又分為電感式和電容式振蕩電路。另一種方式就是間接調(diào)頻，就是先對調(diào)制信號進行積分，再對載波進行相位調(diào)制。調(diào)頻發(fā)射機的載波頻率也為6MHz，主振級采用改進型LC電容三點式振蕩電路，并且后級采用直接調(diào)頻的方式，使載波頻率按照調(diào)制信號的規(guī)律線性變化。（4） 由于調(diào)頻波比調(diào)幅波頻帶寬，所以也帶來選擇性的問題，所以不適合在射頻的低頻段使用，往往使用100M左右的波段。調(diào)頻中常取調(diào)頻系數(shù)大于1，而調(diào)幅系數(shù)是小于1的（大于1就過調(diào)了，會嚴重失真），所以，調(diào)頻波的頻帶寬度比調(diào)幅波的頻帶寬度大得多。其中，載波信號的振幅隨著調(diào)制信號的某種特征的變換而變化。再次感謝每一個在成長道路上曾經(jīng)關心過我的人。北京：清華大學出版社，2006.[22]Raney R K,Runge H,Bamler R,et SAR Processing Using Chirp Scaling[J].IEEE and Remote Sensing,1994,32(4):986799[23]Reinhold ladwig,Radio frequence Circuit Design Theory and Aplication[J],Prentice Hall Inc,2001(4):164176 [24]John ,Ronald ， for all （美）[M].北京：電子工業(yè)出版社，2007：302321.[25]Multisim 7 User Image Technology Ltd Canada,2003.[26]2001 User Image Technology Ltd Canada,2001.致 謝首先感謝我的指導老師賈志成教授，沒有他孜孜不倦的教誨以及不厭其煩的指導，本次論文是不可能成功的，在研究的過程中，賈老師不僅提供了大量非常有價值的的參考資料，還一一解答了我在設計過程中的種種難題，更為重要的是引導和教會了我們做人做事踏實認真的態(tài)度，賈老師經(jīng)常教育我們做事一定要從實際出發(fā)，深入事物內(nèi)部，不怕麻煩，認真完成每一步，努力在從事的事情上成為專家，這樣事情才會做的圓滿成功。參考文獻[1](第四版).北京：高等教育出版社,[2][M].北京：北京航空航天大學出版社,[3][M].武漢：華中科技大學出版社,[4][M].北京：高等教育出版社，[5][M].北京：電子工業(yè)出版社，[6]王亞萍. 移動天線應用及技術探討[J].石家莊：石家莊鐵路職業(yè)技術學院學報2007.(6):1416[7][M].武漢：武漢理工大學出版社，[8]于海勛,[M].北京：科學出版社,[9]楊翠娥. 高頻電子線路實驗與課程設計(修訂版) [M].哈爾濱：哈爾濱工程大學,[10][J].中國科技信息，2006（21）：157160[11]趙淑范，[J].長春大學學報,2006,16(3):3538[12][M].重慶:重慶大學出版社,[13][M].北京:機械工業(yè)出版社,[14][M].西安:西安電子科技大學出版社,[15]錢恭斌，張基宏。這些元器件的出現(xiàn)，使原本復雜的相乘、放大等工作變得相對簡單，不僅減小了實際電路的設計規(guī)模，更使信號在靈敏度、失真度等方面得到很大的提升。在整機仿真與實驗的過程中，各級單元電路連接時需要進行調(diào)節(jié)，采用逐級聯(lián)調(diào)，整機統(tǒng)調(diào)的方法可以排除一些常規(guī)失真，如功放失諧，寄生振蕩等。此設計方案采用二極管平衡電路進行調(diào)幅，二極管平衡電路也是最簡單的調(diào)制電路，在實際應用中非常容易實現(xiàn)。其中石英晶體振蕩器的頻穩(wěn)度以及波形失真度最小，上一設計方案已經(jīng)采用了這種振蕩電路，因此，在這次的設計方案中可以選用LC正弦波振蕩電路，其頻穩(wěn)度在恰當?shù)钠胶怆娐分锌梢赃_到103~104數(shù)量級。圖533 圖532 調(diào)幅度為1時波形 功率放大級硬件電路以及示波器圖像圖541 功率放大級硬件電路本機的功率放大級采用兩級功放設計，由于調(diào)制級輸出信號電壓幅度比較小，不滿足丙類諧振功率放大器的輸入電壓要求，因此，首先需要在調(diào)制級后邊接入一級甲類功放，以提高調(diào)制信號的電壓幅度，我們稱此級甲類功放為激勵級，激勵級同樣采用諧振功率放大器形式，其初級與次級線圈匝數(shù)比為3:1，為使信號失真較小，初級線圈繞置26圈，次級線圈繞置9圈。 振幅調(diào)制級硬件電路以及示波器影像圖531 振幅調(diào)制級硬件電路模擬乘法器需要+12V和8V雙電源供電，因此，除了接入+12V電源外，還需接入8V電源，輸入信號分別接入高頻載波和音頻調(diào)制信號，輸出端可看見完整的已調(diào)信號，此時，如果輸出信號有少量失真或者波形出現(xiàn)不對稱現(xiàn)象，可以調(diào)節(jié)RP3達到調(diào)節(jié)MC1496的平衡電路的作用，調(diào)節(jié)時注意微調(diào)，較大的變動可能會使失真更加嚴重。（3） 功率增益 功放的輸出功率P0與輸入功率Pi之比稱之為功率增益，用符號Ap表示， （455）圖451 高頻功放的測試電路5 硬件電路調(diào)試過程及示波器圖像 在軟件仿真的基礎上，通過硬件的實踐與焊接，可以使我們不僅對本課題的理論知識有更好的掌握，更使我們在電子相關專業(yè)的實踐能力上有進一步的提高，在實踐中還可以對理論設計內(nèi)容進行驗證與優(yōu)化，從而在理論和實踐相結合的過程中不斷提升自己的專業(yè)課知識。如總電路圖所示，負載RL與丙類諧振功率放大器的諧振回路之間采用變壓器耦合連接方式，從而能夠實現(xiàn)阻抗匹配的作用，集電極回路的諧振阻抗R0上的功率等于負載RL上的功率，所以可以將集電極的輸出功率視為高頻功放的輸出功率， （451）測量功放主要技術指標的電路如圖451所示，其中高頻信號發(fā)生器提供激勵信號電壓與諧振頻率，示波器檢測波形失真，直流毫安表測量集電極的直流電流，高頻電壓表V測量負載RL的端電壓，只有在集電極回路處于諧振狀態(tài)時才能進行各項技術指標的測量。 整機統(tǒng)調(diào)由于將最后一級接上后，輸入阻抗值不再等于之前的假負載的阻抗值，因而可能會產(chǎn)生回路失諧的情況，所以還要進行統(tǒng)調(diào)工作。功率放大器最終調(diào)整到等效負載為51Ω時得到一定的電壓值為止。另外，功率放大器工作不正常時可能會出現(xiàn)嚴重自激，功放自激時集電極電流會突然增大至上百毫安以上（正常工作時集電極電流在40~50mA以下），這時功放管發(fā)熱嚴重，時間長了很可能就會燒壞，因而必須時刻注意防止功率放大器產(chǎn)生自激。此時，可通過調(diào)節(jié)緩沖隔離級的射級電阻RP1來提高緩沖隔離級的輸入阻抗，也可以減小主振級和緩沖級的耦合及減小C4來調(diào)整輸出波形。 主振級調(diào)試按設計的電路安裝好本振級后，調(diào)整晶體管的工作點，使震蕩管電流為3mA左右，適當調(diào)整C1，使輸出頻率維持在6MHz左右，幅度置為40mV，波形為正弦波。螺旋式天線的接收效率通常不如直線1/4波長的拉桿天線，但是在某些應用場合中更加關注天線的耐用性而不是有效性。在真空中信號的傳播速度為光速，本機的中心頻率為6MHz，因此，由公式波長=速度／，由于天線長度比較長，因此可以采用螺旋形式的天線。Dbi是相對于點源天線的增益，在各方向的增益是均勻相同的，dBd相對于對稱陣子天線的增益dBi=dBd+。由于電波的特性，決定了水平極化傳播的信號在貼近地面使使地面表面產(chǎn)生極化電流，極化電流因受大地阻抗影響產(chǎn)生熱能而使電場信號迅速衰減，而垂直極化方式則不易產(chǎn)生極化電流，從而避免了能量的大幅衰減，保證了信號的有效傳播。天線的匹配工作就是消除天線輸入阻抗中的電抗分量，使電阻分量盡可能的接近饋線的特征阻抗。圖362 低頻寄生振蕩的影響高頻寄生振蕩一般由電路的分布參數(shù)（分布電容，引線電感）影響造成的。消除參量型寄生振蕩的常見方法是在基極或發(fā)射極接入防振電阻或引入適當?shù)母哳l電壓負反饋，如果可能的話，可以適當減小激勵信號電平[6]。寄生振蕩是高頻功率諧振放大器應用過程中經(jīng)常出現(xiàn)的現(xiàn)象，常見的寄生振蕩有以下兩種：（1）參量自激型寄生振蕩圖361 1/2基波的影響當功放的輸出電壓Vcm足夠大時，功放的動態(tài)工作點就可能進入?yún)⒘繝顟B(tài)，這時晶體管的許多參數(shù)將隨著工作狀態(tài)而改變，如集電結電容Cb39。 諧振功率放大器的調(diào)整設計并計算高頻諧振功放的前提是假定諧振回路已處于諧振狀態(tài)，即集電極的負載阻抗為純電阻。L10，L20可以采用色碼電感，也可以采用環(huán)形磁芯繞制。（3）寬帶功率放大器(激勵級）設計（A）計算電路參數(shù)寬帶功率放大器的輸出功率應等于下級的丙類功率放大器的輸入功率，并且其輸出負載應等于丙類功放的輸入阻抗。當交流負載線正好穿過靜態(tài)特征曲線的轉折點A時，管子的集電極電壓正好等于管子的飽和管壓降UCES，集電極電流脈沖接近最大值Icm。由于輸出功率要求Po≥1W，因此功放可采用甲類或者丙類功率放大器，但由于總效率要求η≥50%，顯然，只采用一級甲類功放是達不到要求的，故采用兩級功放電路，第一級采用甲類功率放大器作為激勵級，第二級采用丙類功率放大器，其中甲類功放選用的晶體管為3DG12，丙類功放選擇的晶體管為3DA1。表示管子的導通時間小于半個周期，稱為放大器工作在丙類狀態(tài)。由于高頻功率放大器的工作頻率高，相對頻帶又比較窄，所以工作時一般采用選頻網(wǎng)絡作為負載回路。（b）功率、效率變化曲線（a）電流、電壓變化曲線圖354 諧振功率放大器負載特性由圖中的負載特性可以看出高頻功放各種狀態(tài)的特點：臨界狀態(tài)輸出功率最大，效率也較高，通常應選擇在此狀態(tài)工作。（2） 負載特性當放大器中直流電源帶電壓，及輸入電壓振幅維持不變時，放大器的電流、電壓、功率與效率等隨諧振回路諧振電阻Re變化的特征，稱為放大器的負載特征。l 臨界狀態(tài)增大，就會減少，可使放大器在時工作在放大區(qū)和飽和區(qū)之間的臨界點上，晶體管工作在放大區(qū)和截止區(qū)，所以集電極電流仍為尖頂余弦脈沖。如果晶體管工作剛好不進入飽和區(qū)，則稱為臨界工作狀態(tài)，其集電極電流脈沖形狀如圖中曲線②所示，雖然仍為尖頂余弦脈沖，但頂端變化平緩。所以，諧振功率放大器一般取為70度左右[24]。因此，在諧振功率放大器中，諧振回路除了起濾波作用外，還起到阻抗匹配的作用[23]。所以，晶體管集電極和發(fā)射極之間的電壓為 （352）其波形如圖（d）所示。對其他各次諧波而言，回路失諧而呈現(xiàn)很小的電抗并可看成短路。當?shù)乃矔r值大于基極和發(fā)射極之間的導通電壓時，晶體管導通，產(chǎn)生基極脈沖電流，如圖（b）所示。此時輸入激勵信號應為大信號，可達到1~2V,，甚至更大。1. 諧振功率放大器的工作原理（1） 電路組成圖351 晶體管高頻功率放大器原理圖 諧振功率放大器的原理如圖所示，除電源和偏置電路外，它由晶體管，諧振回路和輸入回路三部分組成。為了使輸出上，下調(diào)制對稱，在設計外部電路時，還應使V12=V6，V8=V10，而且12腳及6腳所接的負載電阻應相等，即R28=R29，調(diào)制輸出信息波形（圖344）如下[8]：圖344 調(diào)制信號 高頻諧振功率放大器的設計高頻功率放大器是各種無線電發(fā)射機的重要組成部分，其工作頻率較高，相對寬帶也比較窄，一般都采用LC諧振網(wǎng)絡作為負載構成諧振功率放大器。圖343 調(diào)幅電路根據(jù)設計指標的要求以及為了最大程度的減小各極間的干擾，本機采用模擬乘法器作為調(diào)幅電路，模擬乘法器的出現(xiàn)，使高質(zhì)量的調(diào)幅信號的產(chǎn)生變得很簡單，而且成本也很低。調(diào)制過程如圖所示：（a）調(diào)制信號波形（b）載波信號波形（c）Ma＜1時的已調(diào)波形（e）Ma＞1時的已調(diào)波波形（d）Ma=1時的已調(diào)波波形圖341 調(diào)幅波調(diào)制過程(1) 普通調(diào)幅信號的數(shù)學表達式為了突出基本概念，簡化分析，假設調(diào)制信號為單頻等幅余弦波，即 （341）設載波電壓為 （342）通常載波頻率遠遠大于調(diào)制頻率，即滿足，根據(jù)調(diào)幅的定義可直接寫出調(diào)幅波的表示式 （343）（2）調(diào)幅度的定義調(diào)幅度（又稱調(diào)制度或調(diào)制指數(shù)）反映了調(diào)制信號對高頻載波幅度的控制能力，它是與載波振幅之比，即 （344）圖342 普通調(diào)幅波波形UmaxUminBA式中，為比例常數(shù)。RP4越小，電路增益越高；反之，增益越小[9]。 語音放大級電路設計圖331 語音放大級電路語音放大器主要是對語音信號進行放大和限頻，經(jīng)過放大后的語音信號送入調(diào)制級對高頻載波信號進行調(diào)制，本機采用LM386進行語音功率放大。緩沖隔離級單元電路圖（圖321）如右：電壓放大倍數(shù)AV為圖321 緩沖隔離級單元電路式中，gm——晶體管的跨導，一般情況下 。 ，式中，RL39。調(diào)節(jié)射極電阻Rp1，可以改變射極跟隨器輸入阻抗。但由于其頻標較粗，對于窄帶調(diào)諧放大器難以精確測試[6]。如果已經(jīng)有自激振蕩，應先設法排除它，然后再測試其直流工作點。當振蕩器輸出電壓