調幅接收機設計課程設計

1、<p><b>　　本科課程設計報告</b></p><p>　題 目調幅接收機的設計與制作</p><p>　設計目的（題目來源、設計背景及意義）信息傳遞是人類社會生活的重要內容，沒有通信，人類社會是不可想象的，從故到今的烽火到亟待的旗語，都是人們尋找快速遠距離的通信手段.近年來，電子工業(yè)發(fā)展非常驚人，當然這些進步都成了人類生活不可缺少的東西，193

2、7年莫爾斯發(fā)明的有線電報開創(chuàng)了利用電傳遞信息的新時代。1876年貝爾發(fā)明的d電話已成為我們日常生活中通信的重要工具，1918年，調幅無線廣播條幅接收機問世，1936年，商業(yè)電視廣播開播,伴隨著人類的文明、社會的進步和科學技術的發(fā)展，電信技術也是以一日千里的速度飛速發(fā)展，然而無線通信在現(xiàn)在的生活中更是重要，我們常用的手機，無線電話還有各種電器的遙控器等，大到航天小到小孩玩具都離不開發(fā)射和接收設備。 調頻與調幅是目前應用最廣的兩種發(fā)送接收方

3、式，隨著社會發(fā)展調幅方式越來越成為現(xiàn)代設備的必要工作方式[1]。研究關于調幅接收機的設計，過去，全部的調諧系統(tǒng)都是人工操作，即采用機械調諧可變電容器或者調整線圈中的磁芯來活得所需的諧振頻率。這種機械調諧的方法要求機器復雜的機械裝置，而且在整個設備中占據(jù)相當大的空間。而目前調頻式或調幅式接收機，一般都采用超外差式，它具</p><p>　設計要求（設計任務、實現(xiàn)功能及技術指標）（1）頻率范圍接收機可以接受到的無線電

4、波的頻率范圍稱為接收機的工作頻率范圍或波段覆蓋。接收機的工作頻率必須與發(fā)射機的工作頻率相對應。如調幅廣播收音機的頻率范圍為535～1605KHZ，是因為調幅廣播收音機的工作范圍也為535～1605KHZ。（2）靈敏度接收機接收微弱信號的能力稱為靈敏度，通常用輸入信號電壓的大小來表示，接收的輸入信號越小，靈敏度越高。調幅廣播收音機的靈敏度一般為50uV。（3）輸出功率接收機的負載輸出的最大不失真（或非線性失真系數(shù)為給定值時）功率稱為輸出功

5、率。本設計要求功率為大于等于150Mw。（4）選擇性接收機從各種信號和干擾信號選出所需信號（或衰減不需要的信號）的能力稱為選擇性，單位用dB（分貝）表示dB數(shù)越高，選擇性越好。選擇性：接收機從各種信號和干擾信號選出所需信號（或衰減不需要的信號）的能力稱為選擇性，單位用dB（分貝）表示dB數(shù)越高，選擇性越好。（5）頻率特性接收機的頻率響應范圍稱為頻率特性或通頻帶。（6）直流電源：提供靜態(tài)工作點。電源電壓選的高，對于提高靈敏度和輸出功率有利

6、[4]。</p><p>　3、設計方案（理論分析、設計步驟或方法）超外差調幅接收機原理本設計采用超外差式調幅接收機。超外差調幅接收機組成框圖如圖3-1 所示圖3-1 超外差調幅接收機組成框圖圖中，高頻放大器由一級或多級小信號調諧放大器組成，用來放大電磁波在天線上產生的有用信號；同時，利用放大器中的諧振回路抑制其他頻率的干擾信號。由于諧振放大器的中心頻率隨所接收信號的頻率的不同而變化，因此，高頻放大器必須是可調諧

7、的?；祛l器是將已調信號不失真地變換為中頻已調信號的變換電路，本機振蕩器產生的高頻震蕩信號的頻率是載波頻率和中頻頻率之和。由于載波頻率是隨接收信號的不同而變化的，所以，本振頻率是跟蹤載波頻率同步變化的，以使得中頻信號是固定值。中頻放大器用來放大中頻調幅信號，由于中頻頻率已固定，因此中頻放大器的選擇性和增益可以設計得很好，并使選擇性、放大性等性能得到極大的提高。檢波器濾去高頻分量，得到反映信息的調制信號。最后經過功率放大器向揚聲器提供必要的

8、推動功率[5]。模塊的內部功能框圖如圖3-2所示。圖3-2 模塊的內部功能框圖圖中中頻輸入信號經隔離電容、匹配網絡放大后，由帶通濾波器濾除其它雜波，冉經匹配放大，然后通過三</p><p>　4、設計內容（應用的技術原理及具體的實現(xiàn)方法）超外差式接收機主要由輸入電路、變頻級、中級放大電路、檢波電路、低頻放大級、功率放大級和喇叭或耳機，即輸出部分組成。4.1輸入電路磁性天線感應來的信號送到諧振回路L1Ca，由于L1

9、Ca諧振回路調諧在欲接收信號的回路上，因此其他的干擾信號將被抑制。輸入回路的設計如圖4-1。圖4-1 輸入回路的設計輸入回路由電感線圈和可變電容構成。由于本振頻率是跟蹤載波頻率同步變化的，因此該處的可變電容要Ca和后面的可變電容Cb聯(lián)調。磁性天線采用5mm×13mm×55mm的中波磁棒，初級用線經0．17毫米的漆包線繞100圈，次級用同規(guī)格的線繞10圈。這樣就把磁棒天線接收到的信號耦合到了cd端，繼而送到高頻放大器B

10、G1的基極。T1是磁性天線線圈，從天線接收進來的高頻信號，通過輸入調諧電路的諧振選出需要的電臺信號，當改變Ca時，就能收到不同頻率的電臺信號。4.2變頻級三極管混頻電路實際是利用基極與發(fā)射機的二極管特性實現(xiàn)混頻，再利用它的放大作用，將選頻回路接在集電極。本機振蕩和混頻合起來稱為變頻電路。變頻級的作用是對接收來的高頻信號進行變頻，將頻率變?yōu)?65KHz的中</p><p>　5、調試及測試方法接收機的調整主要有如下

11、幾個方面內容：(1)三極管靜態(tài)工作點調整。它主要是通過改變三極管上偏置電阻的阻止，使三極管靜態(tài)工作在最佳狀態(tài)。(2)中頻頻率的調整。它是通過改變中頻變壓器的電感量，使與它并聯(lián)的電容器組成的并聯(lián)諧振電路，其諧振頻率為465kHz。(3)接受頻率范圍調整。它是通過改變電波震蕩線圈的電感量和本機振蕩回路的微調電容器來實現(xiàn)收音機接受的中波頻率范圍為530~1605kHz。(4)統(tǒng)調，也稱靈敏度調整。它是通過調整天線線圈在磁棒上的位置和輸入回路微

12、調電容使收音機在接收頻率范圍內始終保持465kHz[9]。利用Matlab與Sinmulink對調幅接收機進行電路的模擬仿真。系統(tǒng)中仿真模塊參數(shù)的設置：Signal Generator:信號發(fā)生器，產生基帶信號Wave form: sineAmplitude: 0.3 Frequency: 1000  Signal Generator1: 信號發(fā)生器，產生載波信號 Wave form: sine Amplitude: 1 Freque

13、ncy: 1000e3  Random Number: 隨機噪聲發(fā)生器，產生高</p><p>　6、設計結論及心得無線電信號的接受過程正好和發(fā)送過程相反。在接收處，先用接收天線將收到的電磁波轉變?yōu)橐颜{波電流，然后從這已調波電流中檢出原始的信號。最后再用聽筒或揚聲器將檢波取出的音頻電流轉為聲能，人就聽到了發(fā)射機處發(fā)送的語言、音樂等信號。但是，接收天線所收到的電磁波很微弱。為了提高接收機的靈敏度，可在檢波器之前加

14、一級至幾級高頻小信號放大器，然后再檢波。檢波之后，再經過適當?shù)牡皖l放大，最后送到揚聲器或耳機中轉為聲音，這樣的接收機叫做直接放大式接收機。它的缺點是，對于不同的頻率，接收機的靈敏度和選擇性變化叫劇烈，而且靈敏度因為受到高放不穩(wěn)定的影響，不能過高作為一個電子方面的大學生，在今后的工作中難免需要很強的實踐動手能力，所以這次課程設計實踐對我來說是很值得珍惜的好機會。這次課程設計，雖然短暫，但卻給了我一次自主設計電路的機會。在設計過程中，以前書

15、本上的內容第一次完完全全的在實際中實現(xiàn)，并且遇到了書本中不曾學到的情況。</p><p>　7、參考文獻【1】 Yang. Y. Yi. J. Woo. Y.Y. and Kim. B. Optimum design for linearityand efficiency of microwave Doherty amplifier using a new loadmatching technique[M]. M

16、icrow. J. 2001.【2】趙淑范，張化勛.通信電子線路實驗與課程設計. 北京: 清華大學出版社, 2009.【3】R. Dye. Visual Object-Orientated Programming[M]. Dr.Dobbs MacintoshJournal. 1991.【4】黃玉蘭. 調幅接收機設計基礎與典型應用. 北京: 人民郵電出版社, 2010.【5】池保勇，余志平,石秉學. CMOS 射頻集成電路分析與設計. 北

17、京: 清華大學出版社, 2006.【6】王衛(wèi)東.高頻電子電路. 北京: 電子工業(yè)出版社，2009.【7】陳艷華，李朝暉，夏瑋. ADS 應用詳解: 調幅電路設計與仿真.北京: 人民郵電出版社, 2008.【8】殷明，朱昌平. LC 振蕩</p><p>　指導教師意見:教師簽字或蓋章： 年 月 日</p><p>　教研室主任意見: 教研室主任簽字或蓋章： 年 月