小功率调频发射机案例3.doc

小功率调频发射机 论文摘要:用我们所学的知识去掌握调频发射机整机电路的设计与调试方法,学习如何将高频单元电路组合实现满足工程实际要求的整机电路等.根据技术指标我们进行了本次设计,主要以振荡、调频、缓冲、放大等。 关键字:小功率 调频 发射机 一、调频发射机及其主要技术指标 　 与调幅系统相比，调频系统由于高频振荡器的输出的振幅不变，因而其具有较强的抗干扰能力与较高的效率，所以在无线通信，广播电视，遥控检测某方面得到广泛应用。 　 调频发射与接收系统的基本组成框图： 图１ 直接调频发射机框图 ｚ 图2 外差式调频接收机组成框图 (1)、发射机功率PA： 一般是指发射机输送到天线上的功率，只有当天线的长度与发射频率的波长可比拟时，天线才能有效地把载波发射出去，波长与频率的关系式： C= s*f 式中C为电磁波传播速度,C=3ｘ108 m/s 若接收机的灵敏度VA=2uv,则通信距离S与发射机功率PA的关系为： 发射机功率PA与通信距离S的关系 PA/mW 50 100 200 300 400 500 600 700 S/km 2.84 3.38 4.02 4.45 4.28 5.08 5.27 5.50 (2)、工作频率或波段： 发射机的工作频率应根据调制方式，在国家或有关部门所规定的范围内进取。 广播通信常用的划分表如下： 波段名称 波长范围/m 频率范围 频段名称 超长波 100000-10000 3KHz-30MHz 甚低频 长波 10000-1000 30KHz-300KHz 低频 中波 1000-200 30KHz-1.5MHz 中频 中短波 200-50 1.5MHz-6MHz 中高频 短波 50-10 6MHz-30MHz 高频 超短波 10-1 30MHz-300MHz 甚高频 对于调频波发射机工作频率一般在超短波范围之内。 (3)、总效率： 发射机的总功率PA与其消耗的总功率Pc之比称为发射机的总效率。 即 : 总效率 = PA / PC (4)、非线性失真： 当最大频偏△fm为75KHz，调制信号的频率为100Hz-7500Hz时要求调频发射机的非线性失真系数r应小于1﹪ (5)、杂音电平：调频发射机的寄生调幅应小于载波电平的5﹪－10﹪，杂音电平应该于－65dB. (6)、电容三端式振荡电路原理图如下： 图３ ①、电路特点： 与发射极相连的同为容性元件不与发射极相连的为容性感性元件。 振荡波形好。 调节C1和C2来改变频率反馈系数变化。 ②、电容三端式的交流等效电路如下： 电路图4 图中反馈电压是从电容C上获得，晶体管的三个电极分别与回路电容伯三个端点相连接，故称为电容反馈三端式振荡器。电路中集电极和基极均采取并联馈电方式，Cb，Cc均为隔直电容。 3、起振条件和振荡频率： 反馈电压与输入电压同相，满足相位起振条件，这时可调整反馈系数F=C1/C2（1/3-1/8），使之满足A0F1就要以起振。 注：F不可太小也不可太大，一般取（1/8-1/3）。 二、小功率发射机的设计 通常小功率发射机采用直接调频方式，它的组成框图如下所示。其中高频振荡级主要是产生频率稳定、中心频率符合指标要求的正弦波信号，且其频率受到外加音频信号电压调变；缓冲级主要是对调频振荡信号进行放大，以提供末级所需的激励功率，同时还对前后级起有一定的隔离作用，为避免级功放的工作状态变化而直接影响振荡级的频率稳定度；，功放级的任务是确保高效率输出足够大的高频功率，并馈送到天线进行发射。 上述框所示小功率发射机设计的主要任务是选择各级电路形式和各级元器件参数的计算。 3.1、频振荡级 由于是固定的中心频率，可考虑采用频率稳定度较高的克拉泼振荡电路。 1、频率稳定度定义 反馈振荡器满足起振、平衡、稳定三个条件就能产生某幅持续的振荡波形，当受到外界不稳定因素影响时，振荡波器的相位或振荡器频率可能发生微小的变化，虽然能自动回到平衡状态，但振荡频率在平衡点附近随机变化这一现象却是不可能避免的。 所谓频率稳定就是在各种外界条件发生变化的情况下，要求振荡器的实际工作频率与标称频率间的偏差及偏差的变化最小。 2、评价振荡器频率的主要指标 准确度 稳定度 振荡器的实际工作频率f与标称频率fo之间的偏差称为振荡的准确度，它通常分为绝对频率与相对频率两种。 表达式为 绝对准确度： △f=|f-fo| (2) 相对准确度： △f/fo=|f-fo|/fo (3) 振荡器的频率稳定度则是指在一定时间间隔内由于各种因素变化，引起的振荡频率相对于标称频率变化的程度，如△t=时间内测得频率的最大变化为△fmax,则频率稳定度为 ＆ 本实验采用较为稳定的克拉泼电路如图5所示三极管T1应为甲类