调频发射系统整机电路设计要点

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1、兰州理工大学课程设计报告目录一、前言1二、设计指标与要求22.1设计题目22.2设计任务22.3内容和要求22.4设计指标2三、系统综述33.1基本原理33.2整体原理框图及说明5四、单元电路设计与仿真64.1变容二极管间接调频电路设计与仿真64.2锁相环调频电路与仿真74.3上混频电路电路与仿真84.4三极管倍频器电路与仿真94.5丙类谐振功率放大电路与仿真10五、整机设计电路图11六、高频实验平台整机联调12七、设计总结14八、参考文献1414兰州理工大学课程设计报告一、前言发射机就是可以将信号按一定频率发射出去的装置。广泛应用与电视，广播，雷达等各种民用，军用设备。主要可分为调频发

2、射机，调幅发射机，光发射机，哈里斯发射机等多种类型。调频发射机作为一种简单的通信工具，它首先将音频信号和高频载波调制为调频波,使高频载波的频率随音频信号发生变化,再对所产生的高频信号进行放大,激励,功放和一系列的阻抗匹配,使信号输出到天线,发送出去的装置。本文主要讨论了调频发射系统整机的原理实现方式并设计电路图，将调频发射机的电路分为了它由调制器、前置功放、末级功放和直流稳压电源等部分组成，分别讨论它们的原理及其特性。通过本次的课程设计，需要我们加强对通信电子线路的理解，掌握文献资料检索，设计方案论证比较，以及设计参数计算等能力环节，进一步提高分析解决实际问题的能力，提高解决通信电子线路

3、问题的实际本领，真正实现由课本知识向实际能力的转化；通过典型电路的设计与Multisim仿真，加深对基本原理的理解，增强我们的实践能力。14兰州理工大学课程设计报告二、设计指标与要求2.1设计题目调频发射系统整机电路设计2.2设计任务1.单元电路的的设计与仿真<1>设计变容二极管直接和间接调频电路<2>设计压控振荡器调频电路<3>设计锁相环调频电路<4>设计上混频电路<5>设计三级管倍频和锁相环倍频等倍频电路<6>设计丙类谐振功率放大器2.调频发射系统整机电路设计3.高频实验平台整机联调2.3内容和要求<1>要求完成各单元设计及仿真，利用Multisim开发软件完成整机电路设计；<2>通

4、过实际电路方案的比较分析，参数计算，元件选取，仿真测试等环节，初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法；<3>了解与课程有关的电子电路以及元器件工程技术规范，能按课程设计任务书的技术要求，编写设计说明，能正确反映设计和实验成果，能正确绘制电路图；<4>掌握常用仪表的正确使用方法，学会简单电路的实验调试和整机指标测试方法。2.4设计指标<1>中心频率12MHZ<2>频率稳定度≦0.1MHZ<3>最大频偏>10KHZ<4>输出功率≧30MW<5>电源电压Vcc=12V14兰州理工大学课程设计报告三、系统综述3.1基本原理使载波频率按照调制信号改变的调制方式叫调频。已调波频率变化的大小由调

5、制信号的大小决定，变化的周期由调制信号的频率决定。已调波的振幅保持不变。调频波的波形，就像是个被压缩得不均匀的弹簧，调频波用英文字母FM表示。1.调频波（FM）载波，调制信号；通过FM调制，使得频率变化量与调制信号的大小成正比。即已调信号的瞬时角频率：已调信号的瞬时相位为：2.FM性能指标因为频率调制不是频谱线性搬移过程，它的电路就不能采用乘法器和线性滤波器来构成，而必须根据调频波的特点，提出具体实现的方法。对于调频电路的性能指标，一般有以下几方面的要求：<1>线性的调制特性。即已调波的瞬时频率变化与调制信号成线性关系。<2>具有较高的调制灵敏度。即单位调制电压所产生的振荡频率偏移要大。

6、<3>最大频率偏移与调制信号频率无关。<4>未调制的载波频率（即已调波的中心频率）应具有一定的频率稳定度。<5>无寄生调幅或寄生调幅尽可能小。实现调频的方法分为直接调频和间接调频两大类3.调频方法<1>变容二极管直接调频直接调频的基本原理是利用调制信号直接控制振荡器的振荡频率，使其反映调制信号变化规律。要用调制信号去控制载波振荡器的振荡频率，就是用调制信号去控制决定载波振荡器振荡频率的元件或电路的参数，从而使载波振荡器的瞬时频率按调制信号变化规律线性地改变，就能够实现直接调频。变容二极管是一种电压控制的可变电抗元件，它的PN节呈现的势垒电容值会随着反偏电压的变化而变化。变容二极管直接调频

7、正是利用这一特性实现调频。其原理电路如下图1所示：14兰州理工大学课程设计报告图1变容二级管直接调频电路原理<2>变容二级管间接调频间接调频的基本原理就是不直接针对载波，而是通过后一级的可控的移相网络。将先进行积分，而后以此积分值进行调相，即得间接调频。这样的调频方式采用频率稳定度很高的振荡器(例如石英晶体振荡器)作为载波振荡器，然后在它的后级进行调相，得到的调频波的中心频率稳定度很高。变容二级管间接调频电路原理图如下图2所示：图2