高頻電子線路課程設(shè)計報告

本文格式為Word版，下載可任意編輯——高頻電子線路課程設(shè)計報告中波電臺發(fā)射及接收系統(tǒng)設(shè)計

——通信電子線路課程設(shè)計

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2023年11日

8月高頻電子線路課程設(shè)計報告

一課程設(shè)計內(nèi)容

1.中波電臺發(fā)射系統(tǒng)設(shè)計2.中波電臺接收系統(tǒng)設(shè)計

二課程設(shè)計目的及要求

1.中波電臺發(fā)射系統(tǒng)設(shè)計

目的：是要求把握最基本的小功率調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)的設(shè)計與安裝調(diào)試。

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要求：載波頻率535-1605KHz，載波頻率穩(wěn)定度不低于10，輸出負載51Ω，總的輸出功率50mW，調(diào)幅指數(shù)30％~80％。調(diào)制頻率500Hz~10kHz。2.中波電臺接收系統(tǒng)設(shè)計

目的：是要求把握最基本的超外差接收機的設(shè)計與調(diào)試。

要求：AM調(diào)幅接收系統(tǒng)設(shè)計主要技術(shù)指標：載波頻率535-1605KHz，中頻頻率465KHz，輸出功率0.25W，負載電阻8Ω，靈敏度1mV。

三課程設(shè)計具體內(nèi)容

第一部分中波電臺發(fā)射系統(tǒng)設(shè)計：

一課程設(shè)計所需相關(guān)知識及概述

通信系統(tǒng)中的發(fā)送設(shè)備是將信息發(fā)送者送來的非電量原始信息（信源）如語音、文字和圖像等轉(zhuǎn)變成電信號，再把信號處理成適合于信道傳輸?shù)男盘栃问剿椭列诺馈Ｐ旁葱盘栐谕ㄐ畔到y(tǒng)中稱為基帶信號。基帶信號是頻譜在零頻附近的寬帶信號，這種信號一般具有從零頻開始的較寬的頻譜，而且在頻譜的低端分布較大的能量，所以稱為基帶信號，這種信號不宜直接在信道中傳輸。假使將消息信號對頻率較高的載波進行調(diào)制，就能使信號的頻譜搬移到適合信道的頻率范圍內(nèi)進行傳輸。例如聲音基帶信號的頻率范圍是20Hz～20kHz，這樣的基帶信號是不能在無線信道上傳輸?shù)?。即使在某些可以傳輸直流的有限信道上，為了提高信道的通信容量，基帶信號的傳輸方式也很少采用?/p>

一般是用基帶信號去改變某個高頻正弦電壓（載波）的參數(shù)，使載波的振幅、頻率或相位隨基帶信號而變化，這一過程稱為調(diào)制。

在通信系統(tǒng)中，調(diào)制有三個主要作用：1調(diào)制的過程就是一個頻譜搬移的過程，將原來不適合傳輸?shù)幕鶐盘栴l譜搬移到適合傳輸?shù)哪骋粋€頻段上，然后傳輸至信道；2調(diào)制的另一個重要作用是實現(xiàn)信道復(fù)用，即把多個信號分別安排在不同的頻段上同時進行傳輸，以提高信道容量；3調(diào)制可以提高通信系統(tǒng)抗干擾的能力，例如將信號頻率搬移，從而離開某一特定干擾頻率。

對不同的信道，根據(jù)經(jīng)濟技術(shù)等因素，可以采用不同的調(diào)制方式。以模擬信號為調(diào)制信號，對連續(xù)的正（余）弦載波進行調(diào)制，亦即載波的參數(shù)隨著調(diào)制信號的作用而變化，這種調(diào)制方式稱為模擬調(diào)制。

而所謂調(diào)幅，就是指，使振幅隨調(diào)制信號的變化而變化，嚴格的講，就是指載波振幅與調(diào)制信號的大小成線性關(guān)系，而它的頻率和相位不變。振幅調(diào)制分為4中方式：AM（普通調(diào)幅）、DSB（抑制載波雙邊帶調(diào)幅）、SSB（單邊帶條幅）、VSB（剩余邊帶調(diào)幅）。本設(shè)計調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)指的是AM調(diào)幅。

二小功率調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)工作原理及功能框圖主振級振幅調(diào)制級功率放大級輸出到天線音頻處理器上圖是小功率調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)功能框圖，可知該發(fā)射系統(tǒng)共分為四大部分。

1主振級：發(fā)射系統(tǒng)的核心，主要用來產(chǎn)生一個頻率穩(wěn)定的，幅度較大的，波形失真小的，高頻正弦波信號作為發(fā)射載頻信號。該級電路尋常采用LC諧振回路作為選頻網(wǎng)弱的晶體管振蕩器。

2音頻處理器：主要是用來提供音頻調(diào)制信號，尋常采用低頻電壓放大器和功率放大器把音頻調(diào)制信號送到振幅調(diào)制級完成調(diào)幅功能。

3振幅調(diào)直級：產(chǎn)生調(diào)制信號。也可與功放級放在一起。

4功率放大級：功率放大級有緩沖部分、鼓舞部分和功率放大部分組成。它的作用是以較高效率輸出最大功率以滿足輸出要求。

三小功率調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)方案選擇

1主振級

主振級振蕩器就是高頻振蕩器，根據(jù)載波頻率的高低和頻率穩(wěn)定度來確定電路形式。共有三種方案選擇。第一是RC振蕩器，RC振蕩器由電阻和電容組成，沒有調(diào)諧回路，不能抑高制次諧波的產(chǎn)生，因此不適合用于高頻電路。其次種是電容，電感三點式振蕩器。其中電容三點式振蕩器的輸出波形比電感三點式振蕩器的輸出波形好。為提高頻率穩(wěn)定度，可采用改進三點式振蕩電路，如克拉波振蕩電路、西勒振蕩電路。第三種可選晶體振蕩器。晶體振蕩器，晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度高，振蕩頻率不易受外界因素（溫度、濕度、電壓變化等）影響。為了便利仿真，電路選擇西勒振蕩器。

2音頻處理器

音頻振蕩部分頻率為500—10kHZ左右，RC振蕩器就能滿足條件，因此選擇簡單的RC振蕩器。

3振幅調(diào)制級

振幅調(diào)制有兩種電路，低電平調(diào)幅電路和高電平調(diào)幅電路低電平調(diào)幅電路輸出功率小，適用于低功率系統(tǒng)。它的電路形式有多種，如斬波調(diào)幅器、平衡調(diào)幅器、模擬乘法器調(diào)幅等，比較常用的是采用模擬乘法器形式制成的集成調(diào)幅電路，即集成模擬乘法器調(diào)幅。這種集成電路的出現(xiàn)，使產(chǎn)生高質(zhì)量調(diào)幅信號的過程變得極為簡單，而且成本很低。

高電平調(diào)幅電路輸出功率大，一般在系統(tǒng)末級直接產(chǎn)生滿足發(fā)射要求的調(diào)幅波。它的電路形式主要有集電極調(diào)幅和基極調(diào)幅兩種。集電極調(diào)幅電路的優(yōu)點是效率高，晶體管獲得充分的應(yīng)用；缺點是需要大功率的調(diào)制信號源。基極調(diào)幅電路的優(yōu)缺點正好與之相反，它的平均集電極效率不高，但所需的調(diào)制功率很小，有利于調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)整機的小型化。本次設(shè)計采用數(shù)字乘法器實現(xiàn)的調(diào)制方法，數(shù)字乘法器混頻輸出頻譜純凈，組合頻率分量少。

四功率放大級

功率放大器主要有甲類、甲乙類或乙類（限于推挽電路）、丙類功放，根據(jù)功放的輸出功率和效率來確定選擇哪一種。采用低電平調(diào)幅電路的系統(tǒng)，由于調(diào)制器輸出信號為調(diào)幅波，其后的功率放大器必需是線性的（如甲類、甲乙類或乙類功放）；而采用高電平調(diào)幅電路的系統(tǒng)，則在末級直接產(chǎn)生達到輸出功率要求的調(diào)幅波，多以丙類放大器作為此時的末級電路。

本試驗選用丙類放大器。

五單元電路設(shè)計、參數(shù)計算和器件選擇（總圖在最終）

1主振級模塊

主振蕩電路采用的是西勒振蕩電路，調(diào)整R1可改變靜態(tài)工作點（一般不用，所以未用滑動變阻器。），調(diào)理R8可改變輸出波形振幅，調(diào)理C6可調(diào)整振蕩頻率。電路圖振蕩頻率，其中L=80uH，C2=1nF，C3=5nF，c6=250pF。由西勒電路頻率計算方法計算得f，而實際調(diào)整電路結(jié)果為968KHz考慮到忽略參數(shù)較多，理論結(jié)果存在誤差，因此可以此初步確定可變電容值，然后在進行微調(diào)即可得到想要結(jié)果。另外，此模塊還在振蕩電路后面接一級緩沖級，由射極跟隨器組成，可減小后級電路對振蕩電路的影響。緩沖級輸出波形如圖1.2所示。

圖1.1

圖1.2

圖1.3

2音頻處理器

音頻處理器使用的RC振蕩電路，計算頻率用頻率公式即可

音頻放大電路中左半部分RC振蕩電路能夠產(chǎn)生1KHz左右的單音信號，經(jīng)過LM358進行放大，可通過調(diào)理滑動變阻器R1，改變振