高頻電子線路10角度調(diào)制與解調(diào)

1、EndtV000cosvtVcosvtV000cosvtVcosv 0D D m 0+D D mAMFM調(diào)頻波的指標(biāo)調(diào)頻波的指標(biāo)寄生調(diào)幅寄生調(diào)幅頻譜寬度頻譜寬度抗干擾能力抗干擾能力幅度調(diào)制幅度調(diào)制角度調(diào)制角度調(diào)制調(diào)頻FM調(diào)相PM載波信號載波信號的受控參量的受控參量振幅振幅頻率頻率相位相位解調(diào)方式解調(diào)方式相干解調(diào)或相干解調(diào)或非相干解調(diào)非相干解調(diào)鑒頻或鑒頻或頻率檢波頻率檢波鑒相或鑒相或相位檢波相位檢波解調(diào)方式解調(diào)方式的差別的差別頻譜線性搬頻譜線性搬移頻譜結(jié)構(gòu)移頻譜結(jié)構(gòu)無變化無變化頻譜非線性頻譜非線性頻譜結(jié)構(gòu)發(fā)頻譜結(jié)構(gòu)發(fā)生變化屬于生變化屬于非線性頻率非線性頻率變換變換特點(diǎn)特點(diǎn)頻帶窄頻帶窄頻帶利頻帶利

2、用率高用率高頻帶寬頻帶寬頻帶利頻帶利用不經(jīng)用不經(jīng)濟(jì)、抗?jié)⒖垢蓴_性干擾性強(qiáng)強(qiáng)用途用途廣播廣播電視電視通信通信遙測遙測數(shù)字?jǐn)?shù)字通信通信調(diào)幅AMEnd鑒頻器的指標(biāo)鑒頻器的指標(biāo)鑒頻靈敏度鑒頻靈敏度鑒頻跨導(dǎo)鑒頻跨導(dǎo)鑒頻頻帶寬度鑒頻頻帶寬度寄生調(diào)幅抑制能力寄生調(diào)幅抑制能力失真和穩(wěn)定性失真和穩(wěn)定性 調(diào)頻是使高頻載波的瞬時頻率按調(diào)制信號規(guī)律變化的一種調(diào)頻是使高頻載波的瞬時頻率按調(diào)制信號規(guī)律變化的一種調(diào)制方式；調(diào)相是使高頻載波的瞬時相位按調(diào)制信號規(guī)律變調(diào)制方式；調(diào)相是使高頻載波的瞬時相位按調(diào)制信號規(guī)律變化的一種調(diào)制方式。因?yàn)檫@兩種調(diào)制都表現(xiàn)為高頻振蕩波的化的一種調(diào)制方式。因?yàn)檫@兩種調(diào)制都表現(xiàn)為高頻振蕩波的總瞬

3、時相角受到調(diào)變，故將它們統(tǒng)稱為角度調(diào)制總瞬時相角受到調(diào)變，故將它們統(tǒng)稱為角度調(diào)制(簡稱調(diào)角簡稱調(diào)角) 。瞬時頻率瞬時頻率)(t瞬時相位瞬時相位)(t00t0實(shí)軸實(shí)軸)(ttt )(t00)(tttd)(ttddEnd調(diào)頻調(diào)頻)()(0tktvf設(shè)調(diào)制信號為設(shè)調(diào)制信號為v (t)，載波信號載波信號 0 0是未調(diào)制時的載波中心頻率；是未調(diào)制時的載波中心頻率；kfv (t)是瞬時頻率相對于是瞬時頻率相對于0 0的偏移，叫瞬時頻率偏移，簡稱頻率偏移或頻移。的偏移，叫瞬時頻率偏移，簡稱頻率偏移或頻移?？杀硎緸榭杀硎緸?()(tktDvf最大頻移，即頻偏，表示為最大頻移，即頻偏，表示為max)(tkDvf

4、)cos()(000tVtv瞬時頻率瞬時頻率000)()(ttkttdfv000)(dttkttvf瞬時相位瞬時相位相移相移；ttkttdffD0)()(vmax0)(ttktdffDvfm調(diào)制指數(shù)調(diào)制指數(shù)調(diào)相調(diào)相00)()(tkttvp)()(00tktttvpdd 0 0t t+ +0 0是未調(diào)制時的載波相位；是未調(diào)制時的載波相位；kpv (t)是瞬時相位相對于是瞬時相位相對于0 0t+t+0 0的偏移，叫瞬時的偏移，叫瞬時相位相位偏移，簡稱偏移，簡稱相位相位偏移或偏移或相相移。移?？杀砜杀硎緸槭緸?()(tktDvp最大相移，即相偏，表示為最大相移，即相偏，表示為max)(tkDvp)(

5、0ttkvddp瞬時相位瞬時相位瞬時頻率瞬時頻率頻偏頻偏max)()(ttktDvddpppm調(diào)制指數(shù)調(diào)制指數(shù)設(shè)調(diào)制信號為設(shè)調(diào)制信號為v (t)，載波信號載波信號)cos()(000tVtv數(shù)學(xué)表達(dá)式數(shù)學(xué)表達(dá)式ttKtVtdf)(cos000v瞬時頻率瞬時頻率瞬時相位瞬時相位最大頻偏最大頻偏調(diào)制指數(shù)調(diào)制指數(shù)FM波波PM波波ttkddp)(0vtttKt00)( dfvmax)(ttKddpmDvmax0)(ttKmtdppvmax)(tKmvpp附：上述比較中的調(diào)制信號附：上述比較中的調(diào)制信號 v (t)，載波，載波V0mcos 0(t)(cos00tKtVvpttKttdf)(00v)(0t

6、Ktvpmax)(tKDvpm以單音調(diào)制波為例以單音調(diào)制波為例調(diào)制信號調(diào)制信號tVtcos)(v調(diào)頻調(diào)頻tVktcos)(0f00sin)(tVkttf瞬時頻率瞬時頻率瞬時相位瞬時相位已調(diào)頻信號已調(diào)頻信號)sincos()(000tVktVtaf)sincos(000tmtVfVkmffDf調(diào)相調(diào)相00cos)(tVkttptVktsin)(0p瞬時頻率瞬時頻率瞬時相位瞬時相位已調(diào)相信號已調(diào)相信號)coscos()(000tVktVtap)coscos(000tmtVpppVkm DpDm以單音調(diào)制波為例以單音調(diào)制波為例調(diào)制信號調(diào)制信號tVtcos)(v以單音調(diào)制波為例以單音調(diào)制波為例調(diào)制信號

7、調(diào)制信號tVtcos)(v調(diào)頻調(diào)頻調(diào)相調(diào)相tVktcos)(0f瞬時頻率瞬時頻率00sin)(tVkttf瞬時相位瞬時相位VkmffDftVktsin)(0p瞬時頻率瞬時頻率00cos)(tVkttp瞬時相位瞬時相位VkmppDpDmEndm pmmm f調(diào)頻調(diào)頻調(diào)相調(diào)相 可以看出調(diào)相制的信號帶寬隨調(diào)制信號頻率的升高而增可以看出調(diào)相制的信號帶寬隨調(diào)制信號頻率的升高而增加，而調(diào)頻波則不變，有時把調(diào)頻制叫做恒定帶寬調(diào)制。加，而調(diào)頻波則不變，有時把調(diào)頻制叫做恒定帶寬調(diào)制。VkmffDfVkmppDp 由于調(diào)頻波和調(diào)相波的方程式相似，因此只要分析其中一由于調(diào)頻波和調(diào)相波的方程式相似，因此只要分析其中一

8、種的頻譜，則對另一種也完全適用。種的頻譜，則對另一種也完全適用。已調(diào)頻信號已調(diào)頻信號)sincos()(00tmtVtaf已調(diào)相信號已調(diào)相信號)coscos()(00tmtVtap已調(diào)頻信號已調(diào)頻信號)sincos()(00tmtVtaf)sinsin(sin)sincos(cos000tmttmtVff其中其中tnmJmJtmn2cos)(2)()sincos(120fnfftnmJtmn) 12sin()(2)sinsin(012fnf)(fnmJ是以是以mf為參數(shù)的為參數(shù)的n階第一類貝賽爾函數(shù)。階第一類貝賽爾函數(shù)。一、頻譜一、頻譜調(diào)制信號調(diào)制信號tVtcos)(v一、頻譜一、頻譜) 12

9、sin()(2sin2cos)(2)()(01201200tnmJttnmJmJVtannfnfnfsin) 12sin()(2cos2cos)(2cos)(002012000ttnmJttnmJtmJVnnf1nfnf)12(cos)12(cos)()2cos()2cos()(cos)(0001200012000tntnmJVtntnmJtmJVnnfnfnf一、頻譜一、頻譜 1) 單音調(diào)制時，調(diào)頻波的頻譜不是調(diào)制信號頻譜的簡單搬移，單音調(diào)制時，調(diào)頻波的頻譜不是調(diào)制信號頻譜的簡單搬移，而是由載波和無數(shù)對邊帶分量所組成，而是由載波和無數(shù)對邊帶分量所組成， 它們的振幅由對應(yīng)的它們的振幅由對應(yīng)的各

10、階貝塞爾函數(shù)值所確定。其中，奇次的上、下邊帶分量振各階貝塞爾函數(shù)值所確定。其中，奇次的上、下邊帶分量振幅相等、極性相反；偶次的振幅相等、極性相同。幅相等、極性相反；偶次的振幅相等、極性相同。 2) 調(diào)制指數(shù)調(diào)制指數(shù)mf越大，具有較大振幅的邊頻分量就越多。這越大，具有較大振幅的邊頻分量就越多。這與調(diào)幅波不同，在單頻信號調(diào)幅的情況下，邊頻數(shù)目與調(diào)制與調(diào)幅波不同，在單頻信號調(diào)幅的情況下，邊頻數(shù)目與調(diào)制指數(shù)無關(guān)。指數(shù)無關(guān)。 3)載波分量和各邊帶分量的振幅均隨載波分量和各邊帶分量的振幅均隨mf變化而變化。對于某些變化而變化。對于某些mf值，載頻或某邊頻振幅為零。籍此可以測定調(diào)制指數(shù)值，載頻或某邊頻振幅為

11、零。籍此可以測定調(diào)制指數(shù)mf。 上式表明，當(dāng)上式表明，當(dāng)V0一定時，不論一定時，不論mf為何值，調(diào)頻波的平均為何值，調(diào)頻波的平均功率恒為定值，并且等于未調(diào)制時的載波功率。換句話說，改功率恒為定值，并且等于未調(diào)制時的載波功率。換句話說，改變變mf僅會引起載波分量和各邊帶分量之間功率的重新分配，但僅會引起載波分量和各邊帶分量之間功率的重新分配，但不會引起總功率的改變。不會引起總功率的改變。 4) 根據(jù)帕塞瓦爾根據(jù)帕塞瓦爾(Parseval)定理調(diào)頻波的平均功率等于各頻定理調(diào)頻波的平均功率等于各頻譜分量平均功率之和。因此，在電阻譜分量平均功率之和。因此，在電阻R上，調(diào)頻波的平均功率上，調(diào)頻波的平均功

12、率應(yīng)為應(yīng)為 )(2)(2)(202121222020nnmJmJmJRVPfnfnff fnf )(2)(2122020nmJmJRVRV220 雖然調(diào)頻波的邊頻分量有無數(shù)多個，但是，對于任一給定雖然調(diào)頻波的邊頻分量有無數(shù)多個，但是，對于任一給定的的mf值，高到一定次數(shù)的邊頻分量其振幅已經(jīng)小到可以忽略，值，高到一定次數(shù)的邊頻分量其振幅已經(jīng)小到可以忽略，以致濾除這些邊頻分量對調(diào)頻波形不會產(chǎn)生顯著的影響。以致濾除這些邊頻分量對調(diào)頻波形不會產(chǎn)生顯著的影響。二、帶寬二、帶寬 通常規(guī)定：凡是振幅小于未調(diào)制載波振幅的通常規(guī)定：凡是振幅小于未調(diào)制載波振幅的1(或或10，根，根據(jù)不同要求而定據(jù)不同要求而定)的

13、邊頻分量均可忽略不計(jì)，保留下來的頻譜分的邊頻分量均可忽略不計(jì)，保留下來的頻譜分量就確定了調(diào)頻波的頻帶寬度。量就確定了調(diào)頻波的頻帶寬度。 如果將小于調(diào)制載波振幅如果將小于調(diào)制載波振幅l0的邊頻分量略去不計(jì)，則頻的邊頻分量略去不計(jì)，則頻譜寬度譜寬度BW可由下列近似公式求出：可由下列近似公式求出：FmBW) 1(2f在實(shí)際應(yīng)用中也常區(qū)分為：在實(shí)際應(yīng)用中也常區(qū)分為：)(22,10)1(2, 1)(2, 1為為最最大大頻頻偏偏稱稱為為寬寬帶帶調(diào)調(diào)頻頻, ,波波頻頻帶帶相相同同與與稱稱為為窄窄帶帶調(diào)調(diào)頻頻, ,mmfFMffFMfFMfAMffFmBmFmBmFBmDD 從上面的討論知道，調(diào)頻波和調(diào)相波的

14、頻譜結(jié)構(gòu)以及頻帶從上面的討論知道，調(diào)頻波和調(diào)相波的頻譜結(jié)構(gòu)以及頻帶寬度與調(diào)制指數(shù)有密切的關(guān)系。總的規(guī)律是：調(diào)制指數(shù)越大，寬度與調(diào)制指數(shù)有密切的關(guān)系?？偟囊?guī)律是：調(diào)制指數(shù)越大，應(yīng)當(dāng)考慮的邊頻分量的數(shù)目就越多，無論對于調(diào)頻還是調(diào)相均應(yīng)當(dāng)考慮的邊頻分量的數(shù)目就越多，無論對于調(diào)頻還是調(diào)相均是如此。這是它們共同的性質(zhì)。是如此。這是它們共同的性質(zhì)。 但是，由于調(diào)頻與調(diào)相制與調(diào)制頻率但是，由于調(diào)頻與調(diào)相制與調(diào)制頻率F的關(guān)系不同，僅當(dāng)?shù)年P(guān)系不同，僅當(dāng)F變化時，它們的頻譜結(jié)構(gòu)和頻帶寬度的關(guān)系就互不相同。變化時，它們的頻譜結(jié)構(gòu)和頻帶寬度的關(guān)系就互不相同。調(diào)頻調(diào)頻調(diào)相調(diào)相VkmffDfVkmppDp 對于調(diào)頻制，僅

15、當(dāng)對于調(diào)頻制，僅當(dāng)F變化時，在常用的寬帶調(diào)頻制中，頻變化時，在常用的寬帶調(diào)頻制中，頻率分量隨率分量隨mf變化而變化，但同時帶寬基本恒定。因此又把調(diào)變化而變化，但同時帶寬基本恒定。因此又把調(diào)頻叫做恒定帶寬調(diào)制。頻叫做恒定帶寬調(diào)制。 對于調(diào)相制，僅當(dāng)對于調(diào)相制，僅當(dāng)F變化時，頻率分量不變，但帶寬變變化時，頻率分量不變，但帶寬變化。特別是化。特別是F增加時，帶寬增加。對于增加時，帶寬增加。對于Fmin Fmax而言，而言， Fmax決定總的帶寬，低端頻率分量的頻譜利用率不高決定總的帶寬，低端頻率分量的頻譜利用率不高 。因此，。因此，模擬通信系統(tǒng)中調(diào)頻制要比調(diào)相制應(yīng)用得廣泛。模擬通信系統(tǒng)中調(diào)頻制要比調(diào)

16、相制應(yīng)用得廣泛。End 下面分析一下含多個頻率成分信號調(diào)制的調(diào)頻信號的頻譜，下面分析一下含多個頻率成分信號調(diào)制的調(diào)頻信號的頻譜，)sinsin(sin)sincos(cos)(10100NnnNnntmttmtVtanfnf)sinsinsin(sin)sinsincos(cos)(22110221100tmtmttmtmtVtaffff以雙頻信號為例以雙頻信號為例tnmJmJtmn2cos)(2)()sincos(120fnfftnmJtmn) 12sin()(2)sinsin(012fnf 此時增加了許多組合頻率，使頻譜組成大為復(fù)雜。因此，此時增加了許多組合頻率，使頻譜組成大為復(fù)雜。因此，

17、調(diào)頻與調(diào)相制屬于非線性調(diào)制。調(diào)頻與調(diào)相制屬于非線性調(diào)制。 產(chǎn)生調(diào)頻信號的電路叫做調(diào)頻器。對它有四個主產(chǎn)生調(diào)頻信號的電路叫做調(diào)頻器。對它有四個主要要求：（要要求：（1）已調(diào)波的瞬時頻率與調(diào)制信號成比例）已調(diào)波的瞬時頻率與調(diào)制信號成比例地變化。這是基本要求。（地變化。這是基本要求。（2）未調(diào)制時的載波頻率，）未調(diào)制時的載波頻率，即已調(diào)波的中心頻率具有一定的穩(wěn)定度（視應(yīng)用場合即已調(diào)波的中心頻率具有一定的穩(wěn)定度（視應(yīng)用場合不同而有不同的要求）。（不同而有不同的要求）。（3）最大頻移與調(diào)制頻率）最大頻移與調(diào)制頻率無關(guān)。（無關(guān)。（4）無寄生調(diào)幅或寄生調(diào)幅盡可能小。）無寄生調(diào)幅或寄生調(diào)幅盡可能小。 產(chǎn)生調(diào)頻

18、信號的方法很多，歸納起來主要有兩類：產(chǎn)生調(diào)頻信號的方法很多，歸納起來主要有兩類：第一類是用調(diào)制信號直接控制載波的瞬時頻率第一類是用調(diào)制信號直接控制載波的瞬時頻率直直接調(diào)頻。第二類是由調(diào)相變調(diào)頻接調(diào)頻。第二類是由調(diào)相變調(diào)頻間接調(diào)頻。間接調(diào)頻。 直接調(diào)頻的基本原理是用調(diào)制信號直接線性地改直接調(diào)頻的基本原理是用調(diào)制信號直接線性地改變載波振蕩的瞬時頻率。因此，凡是能直接影響載波變載波振蕩的瞬時頻率。因此，凡是能直接影響載波振蕩瞬時頻率的元件或參數(shù)，只要能夠用調(diào)制信號去振蕩瞬時頻率的元件或參數(shù)，只要能夠用調(diào)制信號去控制它們，并從而使載波振蕩瞬時頻率按調(diào)制信號變控制它們，并從而使載波振蕩瞬時頻率按調(diào)制信號

19、變化規(guī)律線性地改變，都可以完成直接調(diào)頻的任務(wù)。化規(guī)律線性地改變，都可以完成直接調(diào)頻的任務(wù)。 如果載波由如果載波由LC自激振蕩器產(chǎn)生，則振蕩頻率主自激振蕩器產(chǎn)生，則振蕩頻率主要由諧振回路的電感元件和電容元件所決定。因此，要由諧振回路的電感元件和電容元件所決定。因此，只要能用調(diào)制信號去控制回路的電感或電容，就能只要能用調(diào)制信號去控制回路的電感或電容，就能達(dá)到控制振蕩頻率的目的。達(dá)到控制振蕩頻率的目的。End瞬時頻率瞬時頻率)(t瞬時相位瞬時相位)(t00)(tttd)(ttddtttkt0)()(dfDv)(cos)(000ttktAtatdpv主要優(yōu)點(diǎn)：主要優(yōu)點(diǎn)：能夠獲得較大的頻移（相對于間接調(diào)

20、頻而能夠獲得較大的頻移（相對于間接調(diào)頻而言），線路簡單，并且?guī)缀醪恍枰{(diào)制功率。言），線路簡單，并且?guī)缀醪恍枰{(diào)制功率。主要缺點(diǎn)：主要缺點(diǎn)：中心頻率穩(wěn)定度低。中心頻率穩(wěn)定度低。應(yīng)用范圍：應(yīng)用范圍：在移動通信以及自動頻率微調(diào)系統(tǒng)中。在移動通信以及自動頻率微調(diào)系統(tǒng)中。 變?nèi)荻O管是利用半導(dǎo)體變?nèi)荻O管是利用半導(dǎo)體PNPN結(jié)的結(jié)電容隨結(jié)的結(jié)電容隨反向電壓變化這一特性而制成的一種半導(dǎo)體二極反向電壓變化這一特性而制成的一種半導(dǎo)體二極管。結(jié)電容管。結(jié)電容C Cj j與反向電壓與反向電壓vR R存在如下關(guān)系：存在如下關(guān)系：反向電壓反向電壓tVVtcos)(0RvjjD)1 (0VCCRv式中式中Cj0： 0

21、Rv時的電容值（零偏置電容）時的電容值（零偏置電容）:Rv反向偏置電壓，反向偏置電壓，VD：PN結(jié)勢壘電位差。結(jié)勢壘電位差。 ：結(jié)電容變化指數(shù)，通常：結(jié)電容變化指數(shù)，通常=1/21/3，經(jīng)特殊工藝，經(jīng)特殊工藝制成的超突變結(jié)電容制成的超突變結(jié)電容=15 tmCtmVVCtVVVVVVCVtVVCVtVVCCjQcos1cos11cos1cos1)cos(100000000D0DDDDDjC j QC jvRV0)(tv其中：其中： DjQVVCC001為靜態(tài)工作點(diǎn)的結(jié)電容。為靜態(tài)工作點(diǎn)的結(jié)電容。 LC1 jCC cos)12(2!21cos21 )(220 tmtmttttmtmmtDDD2co

22、scos)(2cos)12(8cos2)12(81 )(20020020mmjQjtmCCcos1理想線性調(diào)制條件理想線性調(diào)制條件2小頻偏條件下，近似線性。小頻偏條件下，近似線性。2End Cc c是變?nèi)莨芘c是變?nèi)莨芘cL Ll lC C1 1回路之間的耦合電容，同時起回路之間的耦合電容，同時起到隔直流的作用；到隔直流的作用；C為對直流電壓的旁路電容；為對直流電壓的旁路電容； L2是是高頻扼流圈，但讓調(diào)制信號通過。它的作用都是將振高頻扼流圈，但讓調(diào)制信號通過。它的作用都是將振蕩回路和變?nèi)莨艿目刂齐娐犯綦x防止它們之間的相互蕩回路和變?nèi)莨艿目刂齐娐犯綦x防止它們之間的相互影響。影響。 因此，等效的振蕩

23、回路可因此，等效的振蕩回路可畫成右圖，主體是畫成右圖，主體是LC互感耦合互感耦合正弦振蕩電路。正弦振蕩電路。End舉例：舉例： 直接調(diào)頻的主要優(yōu)點(diǎn)是可以獲得較大的頻偏，直接調(diào)頻的主要優(yōu)點(diǎn)是可以獲得較大的頻偏，但是中心頻率的穩(wěn)定性（主要是長期穩(wěn)定性）較差。但是中心頻率的穩(wěn)定性（主要是長期穩(wěn)定性）較差。穩(wěn)定中心頻率可以采用對石英晶體振蕩器進(jìn)行直接穩(wěn)定中心頻率可以采用對石英晶體振蕩器進(jìn)行直接調(diào)頻。變?nèi)荻O管接入振蕩回路有兩種方式。調(diào)頻。變?nèi)荻O管接入振蕩回路有兩種方式。 變?nèi)荻O管接入振蕩回路有兩種方式。一種是變?nèi)荻O管接入振蕩回路有兩種方式。一種是與石英晶體相串聯(lián)，另一種是與石英晶體相并聯(lián)。與石英

24、晶體相串聯(lián)，另一種是與石英晶體相并聯(lián)。變?nèi)荻O管與晶體并聯(lián)連接方式有一個較大的缺點(diǎn)，變?nèi)荻O管與晶體并聯(lián)連接方式有一個較大的缺點(diǎn)，就是變?nèi)莨軈?shù)的不穩(wěn)定性直接嚴(yán)重地影響調(diào)頻信就是變?nèi)莨軈?shù)的不穩(wěn)定性直接嚴(yán)重地影響調(diào)頻信號中心頻率的穩(wěn)定度。因而用得比較廣泛的還是變號中心頻率的穩(wěn)定度。因而用得比較廣泛的還是變?nèi)莨芘c石英晶體相串聯(lián)的方式。容管與石英晶體相串聯(lián)的方式。 Pierce Oscillators (cb)型振蕩器型振蕩器End應(yīng)用舉例：應(yīng)用舉例：調(diào)調(diào)制制信信號號Pierce 型振蕩器型振蕩器調(diào)制信號放大調(diào)制信號放大高穩(wěn)定度高穩(wěn)定度載波振蕩器載波振蕩器 相位相位調(diào)制器調(diào)制器積分積分 電路電路多

25、級倍頻多級倍頻和混頻器和混頻器寬帶寬帶 )(tFMv)(tvtt d)(v窄帶窄帶)(tFMv 采用高穩(wěn)定度的晶體振蕩器作為主振級，然后采用高穩(wěn)定度的晶體振蕩器作為主振級，然后再對這個穩(wěn)定的載頻信號進(jìn)行調(diào)相，這樣一來就可再對這個穩(wěn)定的載頻信號進(jìn)行調(diào)相，這樣一來就可得到中心頻率穩(wěn)定度高的調(diào)頻信號。得到中心頻率穩(wěn)定度高的調(diào)頻信號。 調(diào)相的方法通常有三類：一類是用調(diào)制信號控制調(diào)相的方法通常有三類：一類是用調(diào)制信號控制諧振回路或移相網(wǎng)絡(luò)的電抗或電阻元件以實(shí)現(xiàn)調(diào)相。諧振回路或移相網(wǎng)絡(luò)的電抗或電阻元件以實(shí)現(xiàn)調(diào)相。第二類是矢量合成法調(diào)相。第三類是脈沖調(diào)相。第二類是矢量合成法調(diào)相。第三類是脈沖調(diào)相。1）諧振回

26、路或移相網(wǎng)絡(luò)的調(diào)相方法）諧振回路或移相網(wǎng)絡(luò)的調(diào)相方法（1）利用諧振回路調(diào)相）利用諧振回路調(diào)相)2arctan(0ffQDD（1）利用諧振回路調(diào)相）利用諧振回路調(diào)相)2arctan(0ffQDD6 D Dff002ffQDD6|D一般當(dāng)一般當(dāng) 時，則有：時，則有：jjjCCCCCC如果設(shè)如果設(shè)CCj，則，則2)cos1 (11jQjtmLCLC所以回路的諧振頻率：所以回路的諧振頻率：tmftffDDsin2cos0m而回路頻率的頻偏移為而回路頻率的頻偏移為:tmQDsin所以：所以：（2）利用移相網(wǎng)絡(luò)調(diào)相）利用移相網(wǎng)絡(luò)調(diào)相iViViV2 2）合成調(diào)相法阿姆斯特朗法）合成調(diào)相法阿姆斯特朗法)(si

27、nsin)(coscos)(0000tAtAtAtAtappvv6|)(|ptkvttAAtAta0000sin)(cos)(pvtA00costtAA00sin)(pv3）脈沖調(diào)相脈沖調(diào)相EndEnd積分積分 電路電路線性可控線性可控延時電路延時電路)(tvttkdt)(v 設(shè)延時器件的延時是可控的，如將調(diào)制信號積分設(shè)延時器件的延時是可控的，如將調(diào)制信號積分之后，去線性地控制延時時間，若延時器件此時的輸之后，去線性地控制延時時間，若延時器件此時的輸入信號為載波振蕩，則經(jīng)延時以后，得到延時器件的入信號為載波振蕩，則經(jīng)延時以后，得到延時器件的輸出信號。輸出信號。tA00cos)(cos000tt

28、Attktdt)(0vEnd 先將輸入調(diào)頻信號和經(jīng)過相移網(wǎng)絡(luò)后的信號相先將輸入調(diào)頻信號和經(jīng)過相移網(wǎng)絡(luò)后的信號相加加(或相減或相減)，產(chǎn)生振幅反映附加相位，產(chǎn)生振幅反映附加相位變化的調(diào)幅變化的調(diào)幅波，而后通過包絡(luò)檢波器檢出振幅的變化，就可完波，而后通過包絡(luò)檢波器檢出振幅的變化，就可完成鑒相功能。成鑒相功能。)(tov相加器相加器包絡(luò)檢波器包絡(luò)檢波器)(trv)(stv1. 數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型0)(ta)(tD)(tb)(tD)(tb)()(tbta)(0t)(t調(diào)頻信號調(diào)頻信號)sincos()(00tmtVtaf)()()(cos)(00ttVtDbmb)(cos00tV)(2)(cos0ttV

29、Dbm)()(cos)()()(0tttVtbta220)(cos)(sin)(tVtVVtVDDbmbm)(sin20220tVVVVDbmbm)(sin212200220tVVVVVVDbmbmbmO)(ta)(tD)(tb)(tD)(tb)()(tbta)(0t)(t)()(cos)()()(0tttVtbta)(sin21)(2200220tVVVVVVtVDbmbmbm 令令MVVVV22002bmbm)(sin211 220tMVVDbm 當(dāng)當(dāng)1M)(tD 當(dāng)當(dāng)較小時，較小時，12)(tD例如例如)(211 220tMVVDbm)(sin)(cosarctan)(0tVVtVtDD

30、bmbm 上述分析表明，包絡(luò)上述分析表明，包絡(luò)V(t)的變化反映的變化反映的變的變化，化，)(tov相加器相加器相加器相加器 包絡(luò)包絡(luò)檢波器檢波器 包絡(luò)包絡(luò)檢波器檢波器相加器相加器)(tb)(td1v)(td2v 但它們之間的關(guān)系是非線性的，因而包絡(luò)檢波器但它們之間的關(guān)系是非線性的，因而包絡(luò)檢波器的輸出解調(diào)電壓是失真的。在實(shí)際電路中，為了減小的輸出解調(diào)電壓是失真的。在實(shí)際電路中，為了減小失真，廣泛采用平衡鑒相電路。失真，廣泛采用平衡鑒相電路。)(tb)(ta)(sin21)(2200220tVVVVVVtVDbmbmbmO)(tD)(tb)()(tbta)(1t)(tb)(tD)(tb)(tb

31、)(ta)(0t)()(tbta)(2t2202, 1)(cos)(sin)(tVtVVtVDDbmbm)(sin212200220tVVVVVVDbmbmbm2202, 1)(cos)(sin)(tVtVVtVDDbmbm)(sin212200220tVVVVVVDbmbmbm) )(sin21)(sin21()()(2200220022021tVVVVtVVVVVVtVtVDDbmbmbmbmbm.)(sin161)(sin81)(sin211)(sin1)(sin2133222200tMtMtMtMtVVVVDDDDDbmbm.)(sin81)(sin)()(3322021tMtMVVt

32、VtVDDbm 比較可見，用平衡鑒相電路可在輸出解調(diào)電壓中比較可見，用平衡鑒相電路可在輸出解調(diào)電壓中抵消直流項(xiàng)和抵消直流項(xiàng)和sin的二次方項(xiàng)及其以上的各偶次方項(xiàng)，的二次方項(xiàng)及其以上的各偶次方項(xiàng)，并使并使sin 項(xiàng)幅值增強(qiáng)為二倍。項(xiàng)幅值增強(qiáng)為二倍。) )(sin21)(sin21()()(2200220022021tVVVVtVVVVVVtVtVDDbmbmbmbmbm2. 實(shí)現(xiàn)電路實(shí)現(xiàn)電路移相網(wǎng)絡(luò)移相網(wǎng)絡(luò))(ta)(tb)(tb-包絡(luò)檢波包絡(luò)檢波O)(tD)(tb)()(tbta)(1t)(tb)(tD)(tb)(tb)(ta)(0t)()(tbta)(2tab21Vab1221VVab122

33、1VVab21 V12V L1C1和和L2C2構(gòu)成互感耦合的雙調(diào)諧回路，作為相構(gòu)成互感耦合的雙調(diào)諧回路，作為相位鑒頻器的相移網(wǎng)絡(luò)；位鑒頻器的相移網(wǎng)絡(luò)；兩個二極管包絡(luò)檢波器構(gòu)成相兩個二極管包絡(luò)檢波器構(gòu)成相位鑒頻器的平衡鑒相電路，位鑒頻器的平衡鑒相電路，L3為高頻扼流圈，為高頻扼流圈， C0為耦為耦合電容，對輸入信號頻率呈短路；對輸入信號頻率呈合電容，對輸入信號頻率呈短路；對輸入信號頻率呈開路，用來為包絡(luò)檢波器的平均電流提供通路。開路，用來為包絡(luò)檢波器的平均電流提供通路。 End 由該曲線可以看出，耦合很弱（即由該曲線可以看出，耦合很弱（即很?。r，很小）時，線性范圍小，鑒頻跨導(dǎo)高。一般，當(dāng)線性范圍小，鑒頻跨導(dǎo)高。一般，當(dāng)1.5以后，非以后，非線性就已經(jīng)相當(dāng)嚴(yán)重。反之，耦合比較緊，線性范圍線性就已經(jīng)相當(dāng)嚴(yán)重。反之，耦合比較緊，線性范圍就大，而鑒頻跨導(dǎo)就小。但當(dāng)就大，而鑒頻跨導(dǎo)就小。但當(dāng)以上時，非線性以上時，非