高頻電子線路課程設(shè)計(jì)報(bào)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(jì)報(bào)告中波電臺(tái)發(fā)射及接收系統(tǒng)設(shè)計(jì)

——通信電子線路課程設(shè)計(jì)

姓名：院系：

班級(jí)：學(xué)號(hào)：

2023年11日

8月高頻電子線路課程設(shè)計(jì)報(bào)告

一課程設(shè)計(jì)內(nèi)容

1.中波電臺(tái)發(fā)射系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.中波電臺(tái)接收系統(tǒng)設(shè)計(jì)

二課程設(shè)計(jì)目的及要求

1.中波電臺(tái)發(fā)射系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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(jì)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(fù)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(tái)接收系統(tǒng)設(shè)計(jì)

目的：是要求把握最基本的超外差接收機(jī)的設(shè)計(jì)與調(diào)試。

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

三課程設(shè)計(jì)具體內(nèi)容

第一部分中波電臺(tái)發(fā)射系統(tǒng)設(shè)計(jì)：

一課程設(shè)計(jì)所需相關(guān)知識(shí)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(hào)，再把信號(hào)處理成適合于信道傳輸?shù)男盘?hào)形式送至信道。信源信號(hào)在通信系統(tǒng)中稱為基帶信號(hào)?；鶐盘?hào)是頻譜在零頻附近的寬帶信號(hào)，這種信號(hào)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(hào)，這種信號(hào)不宜直接在信道中傳輸。假使將消息信號(hào)對(duì)頻率較高的載波進(jìn)行調(diào)制，就能使信號(hào)的頻譜搬移到適合信道的頻率范圍內(nèi)進(jìn)行傳輸。例如聲音基帶信號(hào)的頻率范圍是20Hz～20kHz，這樣的基帶信號(hào)是不能在無線信道上傳輸?shù)摹＜词乖谀承┛梢詡鬏斨绷鞯挠邢扌诺郎?，為了提高信道的通信容量，基帶信?hào)的傳輸方式也很少采用。

一般是用基帶信號(hào)去改變某個(gè)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(hào)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(gè)主要作用：1調(diào)制的過程就是一個(gè)頻譜搬移的過程，將原來不適合傳輸?shù)幕鶐盘?hào)頻譜搬移到適合傳輸?shù)哪骋粋€(gè)頻段上，然后傳輸至信道；2調(diào)制的另一個(gè)重要作用是實(shí)現(xiàn)信道復(fù)用，即把多個(gè)信號(hào)分別安排在不同的頻段上同時(shí)進(jìn)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(hào)頻率搬移，從而離開某一特定干擾頻率。

對(duì)不同的信道，根據(jù)經(jīng)濟(jì)技術(shù)等因素，可以采用不同的調(diào)制方式。以模擬信號(hào)為調(diào)制信號(hào)，對(duì)連續(xù)的正（余）弦載波進(jìn)行調(diào)制，亦即載波的參數(shù)隨著調(diào)制信號(hào)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(hào)的變化而變化，嚴(yán)格的講，就是指載波振幅與調(diào)制信號(hào)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(jì)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(jí)振幅調(diào)制級(jí)功率放大級(jí)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(jí)：發(fā)射系統(tǒng)的核心，主要用來產(chǎn)生一個(gè)頻率穩(wěn)定的，幅度較大的，波形失真小的，高頻正弦波信號(hào)作為發(fā)射載頻信號(hào)。該級(jí)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(hào)，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(hào)送到振幅調(diào)制級(jí)完成調(diào)幅功能。

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

4功率放大級(jí)：功率放大級(jí)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(jí)

主振級(jí)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(diǎn)式振蕩器。其中電容三點(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。為提高頻率穩(wěn)定度，可采用改進(jìn)三點(diǎn)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(jí)

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(hào)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(jí)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(diǎn)是效率高，晶體管獲得充分的應(yīng)用；缺點(diǎn)是需要大功率的調(diào)制信號(hào)源?；鶚O調(diào)幅電路的優(yōu)缺點(diǎn)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(jī)的小型化。本次設(shè)計(jì)采用數(shù)字乘法器實(shí)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(jí)

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(hào)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(jí)直接產(chǎn)生達(dá)到輸出功率要求的調(diào)幅波，多以丙類放大器作為此時(shí)的末級(jí)電路。

本試驗(yàn)選用丙類放大器。

五單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇（總圖在最終）

1主振級(jí)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(diǎn)（一般不用，所以未用滑動(dòng)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(jì)算方法計(jì)算得f，而實(shí)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(jìn)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(jí)緩沖級(jí)，由射極跟隨器組成，可減小后級(jí)電路對(duì)振蕩電路的影響。緩沖級(jí)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(jì)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(hào)，經(jīng)過LM358進(jìn)行放大，可通過調(diào)理滑動(dòng)變阻器R1，改變振