小型FM发射台远程智能监控系统

课程设计报告课程名称：电子技术课程设计设计题目： FM调频发射器系别：机电工程系专业班级：商检#班学生姓名： ###学号： ######指导老师：设计时间： 2010－11－30机电工程系课程设计任务书目录1、选题的意义 (3)2、FM调频发射器的设计 (4)2.1、设计的目的和任务 (4)2.2、参数的选择 (4)3、FM调频发射器的工作原理及分析 (5)3.1、FM调频发射器的工作原理 (5)3.2、元器件的选用 (6)3.3、FM调频发射器的制作 (6)4、信号发射器的发展 (11)5、总结与体会 (13)参考文献 (13)课程设计综合成绩评定表 (14)1、选题的意义FM调频发射器是一种在短距离使用FM广播进行调频发射，让所有在有效距离内的FM接收设备能够在指定频段内，接受到发射器所发射的信号，该发射器做为短距离的音频信号共享设备。

FM调频发射器外形时尚，多颜色可选，体积小巧，四频段可调，具有超强调频信号发射以及超强抗干扰能力，确保原声发射。

FM调频发射器具有微调功能，频段设定一致后，也可对发射效果进行微调，确保音质完美,FM调频发射器可以超远距离发射接收，保守12米距离，便捷移动使用,超长时间电量使用，FM调频发射器使用2节七号电池，连续使用20小时另外，FM调频发射器还有一个3.5毫米标准耳机插头，可与多种音频设备连接（MP3/PDA/CD/DV/移动DVD/笔记本电脑等）与任何FM调频接收系统，无线连接-车载FM广播系统/家庭音响FM广播系统/个人、学校、行业等FM调频接收设备。

FM调频发射器将音源所播放的音频文件信号，在这些FM调频设备上进行完美接收播放。

无线广播，相信大家都不会陌生，只要用台小小接收机就能耳听八方、纵横全球。

家里的电视机、收音机，车里的汽车收音机，校园里的语音无线耳机等都是无线广播的接收机，大家天天在用。

图1所示为我们常用的收音机。

图1 常用收音机2、FM调频发射器设计2.1、设计的目的和任务1.目的：（1）了解FM调频发射器的发射过程（2）了解FM调频发射器的应用（3）了解调制、调幅、调频、调谐、解调、电谐振在电磁波发射、接收过程中的作用（4）通过电磁波的产生、发射、接收过程及基本电路的简单分析，领会无线电波在现实生活中、生产中的作用2.任务：（1）分析无线电波的工作原理并画出其相应的电路图（2）设计要求及参数的选择（3）设计要求（4）画出电路原理图（或电路仿真图）（5）元器件及参数选择（6）电路仿真及测试2.2参数的选择：（1）电源电压VCC 2.7V-3.6V（2）最大工作电流IC 32mA（3）FM发射频率Fr FM 88.0-108.0MHZ（4）最大射频功率Pmax 115dBuV（5）立体声分离度Ss 35dB（6）负载频抑制SCR 50dB（7）滤波器-3dB低端Af1 25HZ（8）滤波器-3dB高端AFH 16KHZ（9）调制频偏FM 68.25KHZ（10）音频相应平坦度RF（30HZ-15KHZ）±1.5Db（11）输入阻抗Ri 56kOhm（12）音频输入幅值Vain 350mVp-p3、FM调频发射器的工作原理及分析3.1、FM调频发射器的工作原理图3-1 电路原理图工作原理：如图3-1中，Q1是共发射极变压器耦合振荡电路：负载是变压器T的初级线圈，集电极输出信号经T耦合后，由次级C1送给基极，构成正反馈，起振。

车载蓝牙FM发射器使用说明Bluetooth FM TransmitterUser Manual产品示意图1.麦克风2.U盘端口(32G Max)3. AUX Port4.频率‐5.上一曲6.暂停/播放/确认键7.TF卡槽(32G Max)8.频率+9.多功能键 10.下一曲 11.打电话/结束通话 12.5V/1.0A USB充电口13. 5V/2.4A USB充电口Diagram1.Microphone2.U Disk Port (32G Max.)3.AUX Port4.Frequency‐5.Previous Track6.Pause/Play/Confirm7.TF Card Slot (32G Max.)8.Frequency+9.Malfunction Button 10.Next Track 11.Call/End 12.5V/1.0A USB Charging Port 13.5V/2.4A USB Charging Port规格连接技术：蓝牙蓝牙频率：2.402~2.480 GHz蓝牙距离：5米FM频率：87.5~108.0 MHzSpecificationsConnection Technology: BluetoothBluetooth Frequency: 2.402~2.480 GHzBluetooth Range: 5 meters Effective Frequency: 87.5MHz~108.0MHz开机将产品插入车辆点烟器，FM发射器会自动开机，并显示汽车点烟口的输入电压。

或者在产品通电状态下，长按电话键5秒开机。

Power OnPlug the transmitter into the cigarette socket, then it will power on automatically with displaying the input voltage of the cigarette socket.关机长按电话键5秒FM模式：A.长按“M”键，进入“FM”模式B.按“CH+”/“CH‐”按钮调节FM发射器的FM频率与汽车FM频率为同一空白频率。

远距离FM调频发射电路本文介绍的小功率调频发射电路，由于使用了专用的发射管，调制度深，不产生幅度调制，失真小，发送距离远，工作稳定。

电路简单易制，只要焊接无误即可工作，电路原理见图１所示。

图１电路中，由专用发射管Ｔ２和其外围件组成一频率在８８～１０８ＭＨｚ范围内的高频振荡器，驻极体话筒拾取的音频信号先经Ｔ１进行放大，放大后的低频信号再对高频载波进行调制。

如断开驻极话筒Ｍ，在输入端接放音机输出就能很好地传送音乐信号。

需要说明的是射频发射专用管Ｔ２，其型号是ＦＦ５０１，采用标准的Ｔ０－９２封装（像９０００系列三极管一样），外形及引脚排列如图２所示，其ＩＣＭ为４５ｍＡ，ｆＴ大于１．３ＧＨｚ，ＶＣＥＯ为１３Ｖ。

专用管的优点就是一致性好，射频输出功率较大，电路容易调整，ＦＦ５０１完全可工作在更高的频段，读者可尝试将发射管用于其它电路的高频发射实验。

电路中的Ｌ２用∮１．０ｍｍ的漆包线在∮５．１ｍｍ的钻头上绕５匝脱胎拉长至０．８ｃｍ，Ｃ３～Ｃ８可用高频瓷介电容，天线最好用１．２米的拉杆，并垂直放立。

天线一定要架好后再上电。

电路的工作电流约２５±５ｍＡ。

如发射频率不在８８～１０８ＭＨｚ范围内，可适当调整谐振线圈Ｌ２的长度。

电路装调好后，用ＦＭ段调频收音机作接收，有效传送半径可达５００ｍ。

新颖的调频接收机本文介绍的调频接收机利用超再生调频接收原理，因采用了高增益微型集成电路，故电路简单新颖。

接收效果达到一般调频接收机的水平，同时克服了超再生接收机选择性差、噪声大等缺点，又保持了灵敏度高、耗电少、线路简单和成本低(元件费用不足5元)等优点。

适合电子爱好者制作。

该机的电路原理图如图所示。

由超再生调频接收、FM-AM变换部分、调幅检波及低放电路组成。

调频波的超再生接收，实际上就是将调频波转换成调幅波，同时对调幅波进行包络检波以得到低频信号。

图中的三极管VTl及外围元件组成典型的超再生调频接收电路，并将调频波信号转换成调幅信号以及进行包络检波输出音频信号。

控、断电直通、信号丢失报警等功能，支持多路信号选择输 入和3路输出接口。
主通道信源为发射机优先选择信号，智能切换器实时判 别主备两路信源的状态。设备具有音频的分配环出接口，通 过分配器为监视监听系统提供信号。同时信源处理系统支持 远程数字遥控以及本地手/自动切换。
2.音频信号数字化监测 在对广播节目的监听方面，通过一套音频慢录系统可以 实现对每套节目的信号源信号、入发射机信号，以及发射信 号经解调后的音频信号的监听、监测与音频异常报警。 系统通过多路音频编码器，将音频信号进行编码压缩并 进行IP封装，经网络传送至音频处理服务器，并由音频处理服 务软件计算处理，完成对音频信号的数字化监测和异态报警功 能。在监测界面上，将各个信号传输环节的音频信号，量化成 可视的动态柱形图予以展现，不仅可以实现浏览和监听音频信 号，还可以对音频信号进行定量分析、处理和故障报警。 该数字音频监听系统的特点是：当出现音频信号丢失， 系统即在超出设定的时间延时后发出报警，同时能够通过界 面检测到产生报警的节点位置。可任意组织音频柱图的监视
视频信号的判别是依靠对同步信号的检测以及对RGB信 号数字化后的分析判别，一旦检测没有同步信号马上做视频 信号丢失处理，RGB量化后的数据通过特定的公式计算出亮 度参考值，如低于设定的阈值则认为是图像黑场，进入延时 判断，在一段时间持续为黑场的情况则认为视频丢失。
音频信号的判别需要两个必要条件，第一实时判别音频信号 的电平值，一旦发现低于设定阈值则此条件满足，第二个为时间 条件，也就是说在设定的时间段内第一个条件持续满足，则第二 个条件成立。当两个条件同时满足时认为该通道信源丢失。
主路信源丢失将自动切换到备用信源上，一旦主路信源 恢复，智能切换器的输出信号将自动切回到主路信源上，同 时可任意设定主备路信源，以及断电主路直通的功能。