高頻期中論文

1、<p>　　小功率調(diào)幅發(fā)射機(jī)電路的設(shè)計(jì) </p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　1．了解無線電通信原理</p><p>　　2．熟悉調(diào)幅廣播和超外差接收的方框圖</p><p>　　3．學(xué)會(huì)小功率發(fā)射機(jī)的安裝與調(diào)試技術(shù)</p><p><b>　

2、　二、儀器與器材</b></p><p>　　儀器設(shè)備：示波器一臺(tái)，直流穩(wěn)壓電源一臺(tái)，超外差收音機(jī)一部，錄音機(jī)一部，萬用表一塊。</p><p>　　元器件：瓷片電容：0.01µF×7、120P、300P、68P；電解電容：10µF×2、100µF；電阻：6.2KΩ×3、33KΩ×2、56Ω、1KΩ×

3、;2、8.2KΩ、10KΩ、2KΩ、150Ω、680KΩ、47KΩ、220Ω；電位器：1KΩ；三極管：3DG6B×2、3DG12B；變壓器：TTL-3型×3；耳機(jī)插孔；自制天線。</p><p>　　三、小功率調(diào)幅法設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)方案  </p><p>　　調(diào)幅發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)原則 </p><p>　?。ㄒ唬┓娇驁D 下圖為最基本的調(diào)幅發(fā)射機(jī)的

4、方框圖。</p><p>　?。ǘ┘夹g(shù)指標(biāo) 調(diào)幅發(fā)射機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)：載波頻率 ，載波頻 率的穩(wěn)定度，輸出負(fù)載電阻RL，發(fā)射功率PL，發(fā)射機(jī)效率，調(diào)幅系數(shù)ma，調(diào)制頻率F。 </p><p>　　1.發(fā)射功率 發(fā)射功率一般是指發(fā)射機(jī)輸送到天線上的功率。只有當(dāng)天線的長度與發(fā)射機(jī)高頻振蕩的波長λ相比擬時(shí)，天線才能有效地把載波發(fā)射出去。波長與頻率的關(guān)系為：λ= c/f。式中， c為電磁波傳播速

5、度，c=3×108m/s。 若接收機(jī)的靈敏度Us=2μV，則通信距離s與發(fā)射功率PA的關(guān)系為 表1小功率發(fā)射系統(tǒng)的功率與通信距離的關(guān)系 </p><p>　　2. 工作頻率或波段發(fā)射機(jī)的工作頻率應(yīng)根據(jù)調(diào)制方式，在國家或有關(guān)部門所規(guī)定的范圍內(nèi)選取。對調(diào)頻發(fā)射機(jī)，工作頻率一般在超短波（30-300MHZ）范圍內(nèi)；對調(diào)幅發(fā)射機(jī)一般在中頻（0.3-3MHZ）和高頻（3-30MHZ）范圍內(nèi)。</p>

6、<p>　　3. 總效率發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射的總功率PA與其消耗的總功率P’c之比稱為發(fā)射系統(tǒng)的總效率 </p><p>　?。ㄈ╇娐沸褪竭x擇調(diào)幅發(fā)射機(jī)是由主振器，緩沖級(jí)，高頻電壓放大器，振幅調(diào)制器，高頻功率放大器等電路組成。 </p><p>　　1. 主振器主振器就是高頻振蕩器，根據(jù)載波頻率的高低，頻率穩(wěn)定度來確定電路型式。高頻電子線路所討論的工作頻率是幾百千赫到幾百兆赫，而課程

7、設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的最高頻率受到實(shí)驗(yàn)條件的限制，一般選在30兆赫以下。 電容三點(diǎn)式振蕩器的輸出波形比電感三點(diǎn)式振蕩器的輸出波形好。這是因?yàn)殡娙萑c(diǎn)式振蕩器中，反饋是由電容產(chǎn)生的，高次諧波在電容上產(chǎn)生的反饋壓降較小，輸出中高頻諧波??；而在電感三點(diǎn)式振蕩器中，反饋是由電感產(chǎn)生的，高次諧波在電感上產(chǎn)生的反饋壓降較大。另外，電容三點(diǎn)式振蕩器最高工作頻率一般比電感三點(diǎn)式振蕩器的高。 這是因?yàn)樵陔姼腥c(diǎn)式振蕩器中，晶體管的極間電容與回路電感相并聯(lián)，在頻率高

8、時(shí)可能改變電抗的性質(zhì)；在電容三點(diǎn)式振蕩器中，極間電容與電容并聯(lián)，頻率變化不改變電抗的性質(zhì)。因此振蕩器的電路型式一般采用電容三點(diǎn)式。在頻率穩(wěn)定度要求不高的情況下，可以采用克拉潑，西勒電路。頻率穩(wěn)定度要求高的情況下，可以采用晶體振蕩器，也可以采用單片集成振蕩電路。 頻率穩(wěn)定度是振蕩器的一項(xiàng)十分重要的技術(shù)指標(biāo)，表示一定時(shí)間范圍內(nèi)或一定的溫度、濕度、電源電壓等變化范圍內(nèi)振蕩頻率的相對變化程度，振蕩頻率的相對變化量越小，則表明振蕩</p&g

9、t;<p>　　2. 高頻電壓放大器 高頻電壓放大器的任務(wù)是將振蕩電壓放大以后送到振幅調(diào)制器，可以選用高頻調(diào)諧放大器。需要使用幾級(jí)放大器要看振幅調(diào)制器選擇什么樣的電路型式。如果選用集成模擬乘法器作振幅調(diào)制器，輸入信號(hào)是小信號(hào)。當(dāng)振蕩器輸出電壓能夠滿足要求時(shí)，可以不加高頻電壓放大器。如果采用集電極調(diào)幅電路，就要使用一至二級(jí)高頻電壓放大器，以滿足集電極調(diào)幅的大信號(hào)輸入。諧振放大器的調(diào)試方法與阻容耦合放大器相同，首先應(yīng)調(diào)整每一級(jí)

10、所需的直流工作點(diǎn)，但要注意一點(diǎn)：在多級(jí)諧振放大器中，由于增益高，容易引起自激振蕩。因此，在測試其直流工作點(diǎn)時(shí)，應(yīng)先用示波器觀察一下放大器的輸出端是否有自激振蕩波形。如果已經(jīng)有自激振蕩，應(yīng)先設(shè)法排除它，然后再測試其直流工作點(diǎn)。否則，所測數(shù)據(jù)是不準(zhǔn)確的。對于調(diào)諧放大器的頻率特性、增益及動(dòng)態(tài)范圍的調(diào)整及測試，一般有兩種方法，一種是逐點(diǎn)法；一種是掃頻法。后者比較簡單、直觀。但由于其頻標(biāo)較粗，對于窄帶調(diào)諧放大器難以精確測試。 </p>

11、<p>　　3. 振幅調(diào)制器 振幅調(diào)制器的任務(wù)是將所需傳送的信息“加載”到高頻振蕩中，以調(diào)幅波的調(diào)制形式傳送出去。通常采用低電平調(diào)制和高電平調(diào)制兩種方式。采用模擬乘法器實(shí)現(xiàn)調(diào)制的方法是屬于低電平調(diào)制，輸出功率小，必須使用高頻功率放大器才能達(dá)到發(fā)射功率的要求。采用集電極調(diào)幅電路實(shí)現(xiàn)調(diào)制的方式屬于高電平調(diào)制。如果集電極調(diào)幅電路的輸出功率能夠滿足發(fā)射功率的要求，就可以在調(diào)制級(jí)將信號(hào)直接發(fā)射出去。</p><p

12、>　　4．高頻功率放大器 高頻功率放大器是調(diào)幅發(fā)射機(jī)的末級(jí)，它的任務(wù)是要給出發(fā)射機(jī)所需要的輸出功率。本設(shè)計(jì)研究的是小功率調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)，通常采用丙類功率放大器，如果一級(jí)不能滿足指標(biāo)要求，可以選用兩級(jí)。一般末級(jí)功率放大器工作在臨界狀態(tài)，中間級(jí)可以工作在弱過壓狀態(tài)。調(diào)幅發(fā)射機(jī)的各單元電路可以用分立元件組成的電路完成，也可以用集成電路來完成。 [U]二．設(shè)計(jì)任務(wù) 技術(shù)指標(biāo)：載波頻率f0 =10MHZ，載波頻率穩(wěn)定度不低于10-3，輸出負(fù)載

13、RL=50Ω，總的輸出功率PA=200mW，調(diào)幅系數(shù)平均值ma=30%。 調(diào)制頻率F=20Hz~20kHz.。</p><p><b>　　四、設(shè)計(jì)電路</b></p><p>　　圖 是一個(gè)小功率調(diào)幅發(fā)射機(jī)的電路。其特點(diǎn)是電路簡單、取材方便、調(diào)試容易、實(shí)驗(yàn)效果良好。可用來作調(diào)幅廣播與接收、無線電話等多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。該電路由低頻振蕩(低頻放大)、高頻振蕩及調(diào)制發(fā)射三部分電路

14、組成。</p><p>　　圖  小功率調(diào)幅發(fā)射機(jī)電路</p><p>　　其中晶體管VTl及其外圍元件構(gòu)成RC移相振蕩器。F=1/（2πRC）=1KHz,輸出的信號(hào)作為低頻調(diào)制信號(hào)。當(dāng)插頭插入插口CK后，RC振蕩器變?yōu)榈皖l放大器,可由外部輸入音頻信號(hào)經(jīng)放大后作為低頻調(diào)制信號(hào)。RW、C5構(gòu)成交流負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)，調(diào)節(jié)RW可連續(xù)地改變交流負(fù)反饋的強(qiáng)度，從而改變了放大器的增益，因此改變了輸

15、出的低頻振蕩信號(hào)或音頻信號(hào)的幅度，所以RW可作為調(diào)幅度調(diào)節(jié)電位器。變壓器Trl可采用收音機(jī)中低放電路的輸入變壓器。晶體管VT2及其外圍元件構(gòu)成電容三點(diǎn)式振蕩器，該電路輸出的高頻等幅正弦信號(hào)作為高頻載波fC。電感Ll采用TTL-3中周的初級(jí)線圈。晶體管VT3及其外圍元件構(gòu)成調(diào)制發(fā)射電路。由于硅管發(fā)射結(jié)的門限電壓高，為提高調(diào)制靈敏度和減小調(diào)制失真，給VT3的發(fā)射結(jié)加上了適當(dāng)?shù)恼蚱珘?0.4～0.5V)，使其工作狀態(tài)接近于乙類。</p

16、><p>　　當(dāng)?shù)皖l調(diào)制信號(hào)F和高頻載波fC同時(shí)加到VT3的基極上時(shí)，由于發(fā)射結(jié)的非線性，使輸出電流中除了基波分量F和fC外，還產(chǎn)生了一系列諧波分量，包括差頻分量(fC－F)及和頻分量(fC+F)。將VT3的集電極負(fù)載LC回路調(diào)諧在載波頻率fC上，因LC回路的選頻作用，該回路便產(chǎn)了由fC、(fC－F)、(fC+F)所組成的調(diào)幅信號(hào)。調(diào)幅信號(hào)由天線發(fā)射出去。電感L2采用TTL-3中周的初級(jí)線圈。</p>

17、<p><b>　　五、設(shè)計(jì)制作步驟</b></p><p>　　1．按圖 自制電路板一塊;</p><p>　　２．檢查、處理元件。</p><p><b>　?。常娐返恼{(diào)整</b></p><p>　?。?）檢查電路的安裝有無錯(cuò)誤；</p><p>　　（2）

18、接通電源,調(diào)整電阻R3,使IC1=2mA。將示波器接在測試點(diǎn)①（VT1的集電極）上,電路常時(shí)可顯示出F=1kHz的正弦波。若無正弦波出現(xiàn)，需調(diào)節(jié)RW提高放大器的增益，以使電路起振。調(diào)節(jié)RW觀察振蕩波形幅度的連續(xù)變化，其峰一峰值電壓最大可達(dá)1OV左右。</p><p>　　（3）斷開電容C6，調(diào)整調(diào)整電阻R6，使IC2=0.6～0.8mA。</p><p>　　（4）接上C6，將示波器接到測

19、試點(diǎn)②（VT2的集電極）上，電路正常時(shí)可顯示出fC=750KHz、VP-P=10V以上的正弦波。調(diào)節(jié)LI的磁芯可微調(diào)fC；若較大范圍地改變fC，需改變C8或C9。</p><p>　　（5）調(diào)整R13，使VB3=0.4～0.5V。</p><p>　　3． 以上調(diào)試完畢，電路工作正常后，就可以進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作了。利用示波器測出F、fC的頻率，分別觀察測試點(diǎn)③、④、⑤上的波形。測試點(diǎn)③上為

20、F、fC線性疊加的波形；電路正常時(shí)，測試點(diǎn)④上可觀察到由fC、（fC－F）、（fC+F）所組成的調(diào)幅信號(hào)的波形，適當(dāng)調(diào)節(jié)RW及L2的磁芯，可得到VP-P達(dá)20V左右且不失真的調(diào)幅波。調(diào)節(jié)RW可連續(xù)穩(wěn)定地改變調(diào)幅度。測試點(diǎn)⑤上是由發(fā)射結(jié)對測試點(diǎn)③上線性疊加倍號(hào)高頻整流后產(chǎn)生的脈沖電壓波形。將測試點(diǎn)①、②、③、④、⑤上的波形畫下來，根據(jù)測試結(jié)果，總結(jié)調(diào)幅電路的工作原理。</p><p>　　該電路由低頻振蕩(低頻放大

21、)、高頻振蕩及調(diào)制發(fā)射三部分電路組成。</p><p><b>　　低頻振蕩部分</b></p><p>　　頻率在10Hz以下的振蕩器采用RC振蕩器是很適合的。這里采用齊納二極管來穩(wěn)定輸出幅度，輸出的峰-峰電壓可在0～4V間調(diào)整，頻率為6.5Hz。如采用圖中括弧內(nèi)的數(shù)值，頻率可低至0.01Hz。振蕩器吸取的電流約為3mA。</p><p>&

22、lt;b>　　低頻振蕩電路</b></p><p>　?。?）高頻振蕩電路部分  電路如圖所示。高頻振蕩器的主振級(jí)由VT1、VT2組成。正反饋經(jīng)R1、SJT、C1～C4型選頻網(wǎng)絡(luò)加到VT1的基極，VT1為射極跟隨器，以提供高輸入阻抗，保證石英晶體SJT能穩(wěn)定的工作。VT2為具有一定放大能力的反相器，其輸出作為VT1的反饋源。主振級(jí)的輸出，加到由VT3、VT4構(gòu)成的直流負(fù)反饋的放大整形

23、電路，輸出為矩形波。VT5為限幅跟隨器，它以低輸出阻抗向輸出Uo和告警電路提供高頻信號(hào)。由于最后采取了限幅措施，所以高頻幅度不需要調(diào)整就可以保證處于額定電平范圍之內(nèi)。</p><p>　　根據(jù)載波頻率的高低，頻率穩(wěn)定度來確定電路型式。高頻電子線路所討論的工作頻率是幾百千赫到幾百兆赫，而課程設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的最高頻率受到實(shí)驗(yàn)條件的限制，一般選在30兆赫以下。 </p><p>　　電容三點(diǎn)式振蕩器

24、的輸出波形比電感三點(diǎn)式振蕩器的輸出波形好。這是因?yàn)殡娙萑c(diǎn)式振蕩器中，反饋是由電容產(chǎn)生的，高次諧波在電容上產(chǎn)生的反饋壓降較小，輸出中高頻諧波?。欢陔姼腥c(diǎn)式振蕩器中，反饋是由電感產(chǎn)生的，高次諧波在電感上產(chǎn)生的反饋壓降較大。另外，電容三點(diǎn)式振蕩器最高工作頻率一般比電感三點(diǎn)式振蕩器的高。</p><p><b>　　高頻振蕩電路 </b></p><p>　?。?）調(diào)制

25、發(fā)射電路部分</p><p>　　振幅調(diào)制器的任務(wù)是將所需傳送的信息“加載”到高頻振蕩中，以調(diào)幅波的調(diào)制形式傳送出去。通常采用低電平調(diào)制和高電平調(diào)制兩種方式。采用模擬乘法器實(shí)現(xiàn)調(diào)制的方法是屬于低電平調(diào)制，輸出功率小，必須使用高頻功率放大器才能達(dá)到發(fā)射功率的要求。采用集電極調(diào)幅電路實(shí)現(xiàn)調(diào)制的方式屬于高電平調(diào)制。如果集電極調(diào)幅電路的輸出功率能夠滿足發(fā)射功率的要求，就可以在調(diào)制級(jí)將信號(hào)直接發(fā)射出去。</p>

26、<p><b>　　調(diào)制發(fā)射電路</b></p><p>　　五、 小功率發(fā)射機(jī)的應(yīng)用</p><p>　　發(fā)射機(jī)就是可以將信號(hào)按一定頻率發(fā)射出去的裝置。是一個(gè)比較籠統(tǒng)的概念。廣泛應(yīng)用與電視，廣播，雷達(dá)等各種民用，軍用設(shè)備。</p><p>　　下面的應(yīng)用是地市級(jí)廣播電臺(tái)傳輸與覆蓋系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐</p><p&

27、gt;　　小功率調(diào)頻多點(diǎn)同頻發(fā)射</p><p>　　1.方案的提出   </p><p>　　根據(jù)承德市所轄縣區(qū)地域廣闊、屬于山區(qū)和丘陵地帶、人口多集中于縣城，農(nóng)村人口分散，受地理環(huán)境、頻率資源、資金匱乏、技術(shù)維護(hù)等因素以及調(diào)頻大功率覆蓋的技術(shù)性制約，在縣城不適合建立大功率調(diào)頻發(fā)射臺(tái)。因此我們設(shè)計(jì)并實(shí)施了“小功率調(diào)頻多點(diǎn)同頻發(fā)射”系統(tǒng)。 2.設(shè)計(jì)方案 &

28、#160;（1）在雙橋區(qū)以外的十個(gè)縣區(qū)每個(gè)縣區(qū)分別建立承德電臺(tái)兩套節(jié)目、兩個(gè)頻率（93.8MHz、97.6MHz）的調(diào)頻發(fā)射臺(tái)； （2）采用調(diào)頻小功率（50-100W）多點(diǎn)（10個(gè)縣區(qū)）同頻發(fā)射的方式覆蓋，實(shí)現(xiàn)兩套廣播節(jié)目對縣區(qū)所在地縣城的無線覆蓋。</p><p><b>　　3、技術(shù)制作</b></p><p>　　調(diào)頻同頻覆蓋技術(shù)的本身并不復(fù)雜，其關(guān)鍵是如何盡

29、可能的避免或減少同頻干擾，因?yàn)樵谝话闱闆r下，若采用調(diào)頻同頻發(fā)射的方式在各自所覆蓋的區(qū)域的交匯點(diǎn)將可能出現(xiàn)相互干擾，解決的方法是：在滿足有效覆蓋區(qū)域正常收聽的前提下，合理的選擇發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率、發(fā)射天線高度和相鄰各發(fā)射點(diǎn)之間的距離，根據(jù)覆蓋區(qū)域的地理情況、人口分布情況進(jìn)行設(shè)計(jì)來避開同頻干擾。 </p><p>　　根據(jù)上述技術(shù)要求，按平坦地由空間損耗時(shí)接收場強(qiáng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)發(fā)射天線h1高度為30米，增益為6dB（換

30、算成放大倍數(shù)為10㏒×6dB=4），饋線效率取0.8，發(fā)射機(jī)標(biāo)稱輸出功率為100W，接收按用戶直接接收考慮，接收天線h2按0.5米計(jì)算，頻率按93.8MHZ計(jì)算。 經(jīng)以上理論計(jì)算可知在最大直視距離25.5Km處的場強(qiáng)（21dBμV/m），低于最低可用場強(qiáng)（行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)村為54dBμV/m）及服務(wù)場強(qiáng)即最低可收聽場強(qiáng)（一般在35dBμV/m以上），在有效覆蓋區(qū)域的最低場強(qiáng)和最大視距區(qū)域場強(qiáng)均符合設(shè)計(jì)要求,另外在工程實(shí)踐中由于

31、發(fā)射機(jī)實(shí)際輸出功率要低于標(biāo)稱功率再加之山區(qū)傳輸?shù)乃p問題，在上述點(diǎn)的實(shí)際場強(qiáng)值還將要低于理論設(shè)計(jì)值。因此在有效覆蓋區(qū)域內(nèi)，兩個(gè)發(fā)射臺(tái)的相鄰覆蓋點(diǎn)即在各自半徑為25.5km的范圍內(nèi)將不會(huì)形成同頻干擾情況的，而在有效覆蓋區(qū)域內(nèi)的場強(qiáng)（75dBμV/m）又遠(yuǎn)高于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)最低可用場強(qiáng)（54dBμV/m）所以在有效覆蓋區(qū)域內(nèi)是可以滿足正常的收聽。因此技術(shù)方面是可行的。</p><p><b>　　六、結(jié)束語<

32、;/b></p><p>　　廣播電臺(tái)的無線、有線、衛(wèi)星和互聯(lián)網(wǎng)四種傳輸覆蓋形式，以傳統(tǒng)的方式、發(fā)展的技術(shù)、未來的趨勢從各自的特點(diǎn)充分發(fā)揮優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)著傳輸和覆蓋，作為地市級(jí)廣播電臺(tái)，要實(shí)現(xiàn)信號(hào)的廣域傳輸和系統(tǒng)的覆蓋，必須是傳送與發(fā)射、有線與無線、多頻與同頻、調(diào)頻與調(diào)幅互補(bǔ)相依的共同行為，用中波、調(diào)頻進(jìn)行無線發(fā)射覆蓋仍然是目前主要的受眾渠道,今后廣播無線發(fā)射覆蓋、有線傳輸覆蓋和網(wǎng)絡(luò)交互覆蓋取長補(bǔ)短、相互促進(jìn)是廣

33、播電臺(tái)的發(fā)展方向,廣播與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合、廣播的無線和有線相互補(bǔ)充是未來廣播技術(shù)發(fā)展的必然趨勢,廣播節(jié)目從采編播出到發(fā)射覆蓋的全系統(tǒng)數(shù)字化將是廣播電臺(tái)的主要技術(shù)形式和技術(shù)目標(biāo)。</p><p><b>　　防災(zāi)科技學(xué)院</b></p><p><b>　　高頻電子技術(shù)</b></p><p><b>　　期中論文&l