【正文】 測的波形應(yīng)為不失真波形[13]。c的變化就特別明顯，將產(chǎn)生許多新的頻率分量存在于晶體管的輸出和輸入端，其中某些頻率分量由于相位和幅度比較合適，從而形成了自激震蕩。參量自激震蕩的特點是必須要在外加信號的激勵下才能夠產(chǎn)生，因此斷開激勵信號觀察震蕩是否繼續(xù)存在是判斷是否存在自激型寄生震蕩的有效方法。（2）反饋型寄生振蕩反饋型寄生震蕩分為低頻寄生震蕩和高頻或超高頻寄生震蕩，低頻寄生震蕩的頻率低于放大器的工作頻率，高頻寄生振蕩的頻率高于放大器的工作頻率。低頻寄生振蕩一般是由功放輸入輸出回路中的分布電容引起的，消除辦法是設(shè)法破壞他的正反饋支路，例如減小基極回路線圈電感量或串入電阻Rf，降低線圈的Q值等。消除高頻寄生振蕩的有效辦法是盡量減小引線的長度，合理布局元器件或基極回路接入防振電阻等[6]。天線與饋線的連接，最佳情形就是天線的輸入阻抗是純電阻且等于饋線的特征阻抗，這時饋線終端沒有功率反射，饋線上沒有駐波，天線的輸入阻抗隨頻率的變化比較平緩。一般移動通信的天線的輸入阻抗為50Ω[6]。當(dāng)電場強度方向垂直于地面時，此電波就稱為垂直極化波；當(dāng)電場強度方向平行于地面時，此電波就稱為水平極化波。因此，在移動通信系統(tǒng)中，一般采用垂直極化的傳播方式[6]。表征天線增益的參數(shù)主要是dBd和dBi。相同的條件下，增益越高，電波傳播的距離越遠[6]。由于天線的長度必須與信號的波形相比擬時，信號才能被有效的輻射，我們知道天線傳播一般都是以波長的1/4奇數(shù)倍進行傳播，所以在做天線時為了縮小長度一般選取波長的1/4作為天線的長度，這樣不僅能達到最佳的傳播性能，而且也節(jié)省了空間和物質(zhì)消耗。與常規(guī)的拉桿天線相比，螺旋式天線提供了較短的物理長度，但與1/4波長的拉桿天線比較起來，它的帶寬更有限。單元中的金屬線與直線拉桿天線有同樣的電子長度，但整體物理長度變短，并且在盤繞后顯得更加靈活。4 單元電路調(diào)試與整機統(tǒng)調(diào)整機電路的設(shè)計計算順序一般是從末級單元電路開始，向前逐級進行。電路的調(diào)試順序為先分級調(diào)整單元電路的靜態(tài)工作點，測量其性能參數(shù)，然后再逐級進行聯(lián)調(diào)，直到整機[9]。此部分單元電路調(diào)試時，最好先斷開與后級調(diào)制電路的接線，以免后級調(diào)制電路對主振級造成影響，將此單元電路調(diào)試好后，在把電路產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)的正弦波輸送到調(diào)制級以供后級進行調(diào)制和功率放大。產(chǎn)生的主要原因是緩沖隔離級的輸入阻抗比較小，從而使主振級負載較重。 信號調(diào)制級調(diào)試本機調(diào)制級主要采用MC1496進行模擬信號的調(diào)制，為使MC1496工作在最佳狀態(tài)，并且使輸出已調(diào)信號失真度更小，在MC1496周邊需外加調(diào)平衡電路，調(diào)制部分的作用主要是將低頻的音頻信號加載到高頻載波中去，從而增大有用信號的功率，再通過天線輻射到空間中去，此部分的調(diào)試，一般是通過改變輸入音頻信號的幅度來調(diào)節(jié)輸出已調(diào)信號的調(diào)幅度。 功率放大級調(diào)試功率放大級的主要作用是將前級產(chǎn)生的已調(diào)信號進行功率放大，先通過激勵級（甲類諧振功率放大級）進行電壓的放大，然后再加入丙類諧振功率放大器進行功率的放大，在此電路調(diào)試中難點在于線圈的繞制，不恰當(dāng)?shù)睦@制方法或者錯誤的線圈繞制匝數(shù)可能會造成輸出波形失真或者雜波較多，因此，需要根據(jù)實際情況進行線圈匝數(shù)的調(diào)節(jié)以及相應(yīng)繞制方法的變動[18]。自激的原因是多方面的，比如分布參數(shù)大，布線不合理，電感線圈繞的不規(guī)則，晶體管性能不佳，信號過大，波形失真，輸入電路匹配不佳，沒有完全調(diào)諧等都會造成自激。為了消除自激現(xiàn)象在功率放大器基極電路和集電極電路中可串接小電阻，待電路正常工作后慢慢升高信號電壓和電源電壓。功率激勵級與功率放大級聯(lián)調(diào)時，往往也會出現(xiàn)高頻自激、輸出功率較小、波形失真較大等現(xiàn)象。這可在每一級單元電路的電源上加低頻或高頻去耦電路，以消除來自電源的串?dāng)_，也可以重新調(diào)整諧振回路，使回路諧振[19][20]。重新對可變電容進行調(diào)整，重復(fù)改變耦合電容，直至達到要求為止。最終已調(diào)信號波形（圖441）如下[8]：圖441 最終已調(diào)信號波形 主要技術(shù)指標(biāo)測試方法（1）輸出功率 在末級負載RL上輸出的最大不失真的功率即為高頻功放的輸出功率?？梢酝ㄟ^高頻電壓表V及直流毫安表mA的指針來判斷集電極回路是否諧振，即電壓表V的指針為最大值，毫安表mA的指針為最小值時集電極回路處于諧振狀態(tài)（或用掃頻儀測量）。（2）效率 功放的能量轉(zhuǎn)換效率主要由集電極的效率所決定，所以常將集電極的效率視為高頻功放的效率，用表示，即 （453）圖451所示電路可以用來測量功放的效率，集電極回路諧振時，的值由下式計算： （454）式中，為高頻電壓表的測量值；為直流毫安表的測量值。 主振級硬件電路以及示波器圖像圖511 主振級硬件電路圖主振級硬件電路如圖（圖511）所示，接通電源后，如果此時在單元電路后的測試點處輸出波形為6MHz的正弦波，則此部分硬件電路滿足設(shè)計指標(biāo)要求，如果輸出波形不是6MHz的正弦波，則應(yīng)該調(diào)節(jié)C1的輸出波形滿足6MHz的正弦波要求，此外，調(diào)節(jié)RP0可以改變輸出正弦波的電壓幅值，一般使輸出信號幅值在40mV左右即可。圖512 主振級示波器圖像 音頻信號輸入級硬件電路以及示波器圖像圖522 音頻信號振幅過大時失真圖圖523 音頻信號輸出波形輸出波形圖521 音頻信號輸入級硬件電路音頻信號輸入級硬件電路如圖（圖521）所示，首先接入+12電源，然后在話筒輸入端接入信號發(fā)生器，此時注意調(diào)節(jié)輸入信號的幅值，信號發(fā)生器默認的輸入信號幅值為1V，但是對于LM386來說輸入幅度過大，會產(chǎn)生很大的失真，失真圖如圖（圖522）所示，此時，應(yīng)該調(diào)節(jié)輸入信號的輸入振幅值，輸入信號振幅值在3080mV左右時，輸出信號的波形比較穩(wěn)定，經(jīng)LM386放大后的如圖（圖523）所示。調(diào)節(jié)輸入音頻信號的振幅值，可以得到調(diào)幅度不同的已調(diào)波形。當(dāng)輸入音頻信號振幅值為0mV時，觀察示波器輸出波形為6MHz正弦波，表明已調(diào)信號確實由音頻信號和載波信號調(diào)制而成，當(dāng)音頻信號輸入為0時，已調(diào)信號為載波信號，符合調(diào)制定義。下圖所示為激勵級輸出信號波形，（圖542至圖543）分別表示出了不同調(diào)幅度時的輸出波形。在輸出電阻處觀測到的輸出信號波形如下圖所示圖544最終輸出已調(diào)信號波形（）圖545最終輸出已調(diào)信號波形（）圖546最終輸出已調(diào)信號波形（調(diào)幅度1）圖547最終輸出已調(diào)信號波形（過調(diào)幅）6 另外一種調(diào)幅發(fā)射機設(shè)計方案 主振級的選擇與仿真波形振蕩電路主要有LC正弦波振蕩器，石英晶體振蕩器，RC正弦波振蕩器等。這里我們采用西勒振蕩電路，聽過適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，可以達到設(shè)計指標(biāo)要求。采用3354BM集成運放的語音放大級單元電路如下圖(圖621)所示：圖621 語音放大級單元電路語音信號的放大倍數(shù)可以通過R1來調(diào)節(jié)，如下圖（圖622）所示：圖622 語音放大信號的輸出波形 AM調(diào)制電路與仿真波形實際應(yīng)用中常用的調(diào)幅方法主要有乘法器調(diào)幅電路、開關(guān)型調(diào)幅電路、晶體管調(diào)幅電路，其中晶體管調(diào)幅又分為基極調(diào)幅和集電極調(diào)幅。音頻調(diào)制信號和高頻載波信號分別通過TT3輸入到AM調(diào)制電路，然后經(jīng)二極管進行調(diào)制，最后經(jīng)LC諧振回路輸出調(diào)制結(jié)果。通過本次設(shè)計主要學(xué)習(xí)和完成了以下任務(wù)：（1） 研究了調(diào)幅發(fā)射機的工作原理，并通過具有射頻仿真功能的Multisim軟件設(shè)計仿真并優(yōu)化了單元電路，包括晶體振蕩電路、LM386音頻放大電路、MC1496振幅調(diào)制電路、諧振功率放大電路等，最終完成了整機電路的設(shè)計仿真與安裝調(diào)試。（2） 理解了調(diào)幅技術(shù)與調(diào)頻技術(shù)在廣播通信中的應(yīng)用。（3） 研究了LM386，MC1493354BM等集成元器件。由于時間有限以及經(jīng)驗上的不足，加之對當(dāng)今正在應(yīng)用中的最新技術(shù)沒有了解，設(shè)計方案沒有達到最佳，部分單元電路仍限制在以往學(xué)到的基礎(chǔ)知識之上，沒能進行擴展和創(chuàng)新。此次畢業(yè)設(shè)計不僅在于要對調(diào)幅發(fā)射機有深入了解和認識，熟悉調(diào)幅技術(shù)的主要應(yīng)用場合以及發(fā)展現(xiàn)狀，更要對現(xiàn)金的通信領(lǐng)域有個比較清晰的了解，認識將來的通信行業(yè)發(fā)展方向，從而對以后的工作學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。Electronics Workbench—實用通信與電子線路的計算機仿真[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2001.[16]《實用電子電路手冊（模擬電路手冊）》[M].北京:高等教育出版社,1991.[17][M].北京:高等教育出版社,2006.[18]Alan Davis W,Krishna K [M].李福樂,:機械工業(yè)出版社,2005.[19][M].北京:高等教育出版社,2007.[20]池田典利,[M].《晶體管電路設(shè)計》翻譯組，譯。仿真軟件教程Multisim和Matlab[M]。他還經(jīng)常教育我們做人更要腳踏實地，不偷懶，不氣餒，相信自己付出的總會有回報！其次感謝大學(xué)內(nèi)所有奮斗在教學(xué)一線的老師，沒有你們就沒有我們現(xiàn)在的成就，正是你們無私的付出，才有了我們發(fā)展自己的機會，才有了報效祖國的可能，在此謹(jǐn)向各位老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。感謝各位同學(xué)，各位家人，沒有你們，我甚至可能不會有寫這次論文的機會，謝謝你們，是你們的關(guān)心成就了我。附錄A 調(diào)幅技術(shù)與調(diào)頻技術(shù)主要特點及區(qū)別調(diào)幅和調(diào)頻在無線電應(yīng)用中是最常見的，兩者有著各自的優(yōu)缺點以及應(yīng)用場合。（1）調(diào)幅是使高頻載波的頻率隨信號改變的調(diào)制（AM）。調(diào)頻是使載波頻率按照調(diào)制信號改變的調(diào)制（FM）。（2）調(diào)頻波比調(diào)幅波頻帶寬 頻帶寬度與調(diào)制系數(shù)有關(guān)，即：調(diào)制系數(shù)大，頻帶寬。因此音質(zhì)要好，音頻的上限可達10KHZ左右。由于調(diào)頻系數(shù)mf大于調(diào)幅系數(shù)ma，所以，調(diào)頻制的功率利用率比調(diào)幅制高。在這個波段的特點直線傳播，因此傳播的半徑相對小些。附錄B 集成調(diào)幅與調(diào)頻小功率發(fā)射機設(shè)計1 集成電路總述在此電路中，同時集成了調(diào)幅發(fā)射機和調(diào)頻發(fā)射機，其中，調(diào)幅發(fā)射機的載波頻率為6MHz，主振級采用晶體振蕩電路，音頻信號輸入級（調(diào)制信號）采用集成電路LM386作為信號放大電路，輸出調(diào)制級所需要的音頻信號，調(diào)幅電路采用MC1496集成模擬乘法器以及相應(yīng)的調(diào)平衡電路作為調(diào)制電路，在信號輸出端產(chǎn)生已調(diào)電路，然后通過功率放大電路（包括甲類諧振功率放大器和丙類諧振功率放大器）輸出功率較大的已調(diào)信號，最終通過天線將已調(diào)信號輻射到空間中去，實現(xiàn)信號的遠距離傳播。調(diào)幅發(fā)射機和調(diào)頻發(fā)射機共用了音頻信號輸入（即話筒輸入）部分以及功率放大部分，由于調(diào)幅和調(diào)頻的原理不同，因此已調(diào)波的產(chǎn)生電路不同，調(diào)幅波由MC1496模擬乘法器調(diào)制產(chǎn)生，而調(diào)頻波由變?nèi)荻O管調(diào)頻電路產(chǎn)生，其綜合電路如圖（附錄）所示。調(diào)頻可以有兩種實現(xiàn)方法，一是直接法調(diào)頻,就是利用音頻部分輸入的調(diào)制信號直接去控制主振級的載波信號，使其按照調(diào)制信號的進行規(guī)律性的變化。兩種調(diào)頻電路在性能上的一個最大的區(qū)別在于受到調(diào)頻特性非線性限制的參數(shù)不同，間接調(diào)頻電路提供的最大頻偏比較小，而直接調(diào)頻可以得到較大的頻偏。調(diào)頻振蕩級緩沖級輸出功率級天線圖 附錄B21 調(diào)頻系統(tǒng)電路原理圖高頻振蕩器主要是產(chǎn)生頻率穩(wěn)定，中心頻率符合指標(biāo)要求的正弦波信號，且其頻率受到外加調(diào)制信號電壓調(diào)變；緩沖級的主要作用是對已調(diào)信號進行放大，以提供末級所需的激勵功率，同時還起到隔離前級和后級的功能，以免后級功放影響到前級振蕩器的頻穩(wěn)度；功放級的主要作用是將前級產(chǎn)生的已調(diào)信號進行功率放大，從而通過天線輻射到太空中進行信號的傳輸。由于本機需要采用固定的中心頻率，因而采用頻穩(wěn)度較高的克拉潑振蕩電路作為主振級電路，其電路原理圖如圖（圖附錄B31）所示。最簡單最直接的方法就是利用變?nèi)荻O管的特性直接產(chǎn)生調(diào)頻波，本機設(shè)計中對頻偏要求不是很大，因此采用變電容二極管就可以達到直接調(diào)頻的作用，其電路原理圖如圖（圖832）所示，這種電路具有工作頻率較高，固定損耗比較小的和使用比較方便的優(yōu)點。因而，振蕩回路的總電容C為： C=CN+Cj （附錄B31）震蕩頻率為： （附錄B32）加在變?nèi)荻O管上的反偏偏壓為： （附錄B33）由圖二可知調(diào)制信號控制變?nèi)荻O管結(jié)電容 （附錄B34）即： （附錄B35）可得出此時振蕩回路的總電容為 （附錄B36）由此可得出振蕩回路的總電容變化量為： （附錄B37）由此式可見，變?nèi)荻O管電容隨著調(diào)制信號的變化而規(guī)律性的變化，式中的Cm為二極管結(jié)電容變化時的最大幅值。5 調(diào)頻振蕩器電路參數(shù)的相關(guān)計算調(diào)頻振蕩電路的主要作用就是產(chǎn)生頻率為6MHz的正弦載波信號，變?nèi)荻O管2CC1C為線性調(diào)頻方式，最大頻偏為8KHz。1. LC振蕩器相關(guān)參數(shù)的計算主要技術(shù)指標(biāo)：工作中心頻率：=6MHz 最大頻偏： 頻率穩(wěn)定度：由于本機對頻率穩(wěn)定度要求不高，因此采用改進型變?nèi)萑c式振蕩電路和變?nèi)荻O管調(diào)頻電路。小功率振蕩器的集電極靜態(tài)工作電流一般為（1~4）mA，過大容易造成波形失真，從而降低振蕩電路的頻率穩(wěn)定度。因此，選取=2mA，三極管。 （附錄B43）流過R2的電流取10IBQ，則R2為 （附錄B44）。C1為旁路電容。2. 調(diào)頻電路的設(shè)計與計算本機調(diào)頻電路由變?nèi)荻O管和耦合電容組成，R6和R7為變