小功率调幅发射机系统设计毕业汇报总结

小功率调幅发射机系统设计学生姓名****指导教师****摘要高频信号的产生、发射、接收和传输过程处理的有关的电路，主要解决无线电波、电视和通信中发射和接受高频信号的有关技术问题。

小功率调幅发射机常用于通信系统和其它无线电系统中，特别是在中短波广播通信的领域里更是得到了广泛应用。

原因是调幅发射机实现调幅简便，调制所占的频带窄，并且与之对应的调幅接收设备简单，所以调幅发射机广泛地应用于广播发射。

本课题研究对象是最基本的小功率调幅发射系统的三个模块：高频部分，低频部分和电源部分设计与安装对各级电路进行详细地探讨，并利用Multisim软件仿真验证设计的正确性。

关键词: 调幅;振荡器;发射机目录引言...................................................................... 错误!未定义书签。

一调幅发射机基本知识........................................ 错误!未定义书签。

1.1基础知识 (1)1.2性能指标 (2)1.3 调幅信号源 (2)1.4振荡电路 (3)1.5 放大器原理 (4)1.6 调制电路 (5)1.7 调幅调制原理 (6)二设计方框图 (7)2.1 拟定调幅发射机的框图 (7)2.2 调幅发射机设计方框图 (9)三调幅发射机电路设计 (9)3.1 高频振荡器电路 (9)3.2 隔离放大电路 (10)3.3 受调放大级电路 (11)3.4 话筒和音频放大电路 (12)3.5 传输线和天线 (13)四系统测试与仿真 (14)致谢 (20)参考文献 (21)引言无线电技术诞生以来，信息传输和信息处理始终是其主要任务。

要将无线电信号有效地发射出去，天线的尺寸必须和电信号的波长为同一数量级，为了有效地进行传输。

必须将携带信息的低频电信号调制到几十MHz至几百MHz以上的高频振荡信号上，再经天线发送出去，调频是信号发射必不可少的一个环节。

调频发射机目前处于快速发展之中，在很多领域都有了很广泛的应用，可以用于演讲、教学、玩具、防盗监控等诸多领域。

小功率调幅发射机常用于通信系统和其它无线电系统中，特别是在中短波广播通信的领域里更是得到了广泛应用。

原因是调幅发射机实现调幅简便，调制所占的频带窄，并且与之对应的调幅接收设备简单，所以调幅发射机广泛地应用于广播发射。

低频小功率调幅发射机是将待传送的音频信号通过一定的方式调制到高频载波信号上，放大到额定的功率，然后利用天线以电磁波的方式发射出去，覆盖一定的范围。

一调幅发射机基本知识1.1基础知识用调制信号去控制载波的某个参数的过程，叫调制。

用调制信号去控制高频振荡器的幅度，使其幅度的变化量随调制信号成正比的变化，这一过程叫做振幅调制。

经过幅度调制后的高频振荡称为幅度调制波（简称调幅波）。

早期的VHF频段的移动通信电台大都采用调幅方式，由于信道快衰落会使模拟调幅产生附加调幅而造成失真，目前已很少采用。

调频制在抗干扰和抗衰落性能方面优于调幅制，对移动信道有较好的适应性，现在世界上几乎所有模拟蜂窝系统都使用频率调制。

由于高频信号的幅度很容易被周围环境所影响。

所以调幅信号的传输并不十分可靠。

在传输的过程中也很容易被窃听，不安全。

所以现在这种技术已经比较很少被采用，但在简单设备的通信中还有采用。

振幅调制根据频谱结构的不同可分为普通调幅（AM)波，抑制载波的双边带调幅（DSB-SC AM）波和抑制载波的单边带调幅（SSB-SC AM)波。

本设计的调幅发射机指的是AM调幅。

调幅发射机是由本机振级、缓冲级、调制级、功率激励与放大电路及音频放大器等组成。

1.2性能指标和实验设备由于调幅发射机实现调幅简便，调制所占的频带宽，并且使与之对应的调幅接受设备简单，所以调幅发射机广泛应用于广播发射。

调幅制一般适用于中、短波广播通信，发射机的工作频率应根据调制方式，在国家或者有关部门所规定的范围内选取，对调幅发射机一般在中频（0.3-3MHZ)和高频(3-30MHZ)范围内。

在功率选择上只有当天线的长度与发射频率的波长可以比拟时，天线才能有效地把载波发射出去。

调制器的调幅特性不能跟调制电压线性变化而引起已调波的包络失真为调幅发射机的非线性失真，一般要求小于10%。

指没有调制信号时，由噪声产生的调制度与信号最大时间的调幅度比，广播发射机的噪声电平要求小于0.1%，一般通信机的噪声电平要求小于1%。

在设计性能测试的过程中设计所需设备如下：函数信号发生器∕计数器EE164B 一台调制度测量仪器HP8901A或BD5 一台频信号发生器一台超高频毫伏表DA-36A 一台双踪示波器（COS5020）或数字存储示波器一台数字万用表一台通过测试选择的参数如下：已知+Vcc=+10V、-VEE=-10V；话音放大级输出电压为5mV；负载电阻RL=75Ω。

设计主要元器件MC1496、3DG100、3DG130、4MHz晶振、NXO-10磁环；设计主要技术指标工作频率f=10MHz，发射功率P0=100mW，调制度ma=50%，整波效率大于40%。

1.3调幅信号源为了使振荡器输出尽可能的稳定、准确的频率。

以达到设计任务书所需求的目标，下面浅谈一下关于频率稳定度和准确度方面的原理。

（一）频率准确度定义频率准确度分为绝对准确度，又称频偏。

用振荡器的实际工作频率f与标准频率f c之间的偏差f∆，即f∆=f-f c来表示。

相对频率准确度用f∆/f c来表示。

（二）频率稳定度定义频率稳定度通常定义为在一定时间间隔内，振荡器频率的相对偏差的最大值，用f∆max/f c时间间隔表示。

这个数值最小，频率稳定度越高。

按照时间间隔长短不同，通常分为下面三种频率稳定度。

①长期频率稳定度：一般指一天以上以致几个月的时间间隔内的频率相对变化。

这种变化通常是由振荡器中元器件老化而引起的。

②短期频率稳定度：一般指一天以内，以小时、份、秒计算的时间间隔内的频率相对变化。

产生这种频率不稳定的因素有温度、电源电压等。

③瞬时频率稳定度：一般指秒或者毫秒时间间隔内的频率相对变化，这种频率变化一般都具有随机性并伴随着有相位变化的随机变化。

引起这种频率不稳定的主要因素是振荡器内部噪声。

1.4振荡电路主振级是调幅发射机的核心部件，主要用来产生一个频率稳定、幅度较大、波形失真小的高频正弦波信号作为载波信号。

（一）晶体振荡器：晶体谐振器是晶体振荡器最重要的稳频元件，其性能直接决定了振荡器系统的性能好坏。

晶体振荡器可以等效为一个谐振电路来表示。

虽然晶振的产生的频率稳定度和准确度都可以做的很高，但是一般找不到15MHZ的晶振。

（二）西勒LC振荡电路产生一接近15MHZ的正弦波。

西勒电路是依克拉泼电路改进的电容反馈振荡器，它与克拉泼电路的主要不同点在于它回路电感L两端并联了一个可变电容C4，用C4改变振荡频率，但是功率不能保证准确和稳定。

1.5放大器原理1.5.1工作原理第一级甲类放大器：先将输入信号放大，然后通过一个LC 选频网络选择有用的频率信号抑制无用的谐波，通过一个耦合电容输出其下一。

其中，静态工作点是由滑变和电阻分压，通过滑变来调节，发射极和地之间接直流反馈电阻和交流反馈电阻，以保证静态工作点的稳定。

第二级丙类放大器，是典型的基极为无直流偏置电压的丙类放大器，只有载波的正半周且幅度足够大时才能使功率管导通，其集电极为LC 选频谐振回路，谐振回路以选出有用的基波信号，因此可获得较大的功率输出。

通过发射极所接滑变可调节丙类放大器的功率输出功率放大器的原理框图1.5.2电路的主要器件选择与参数计算直流供电电压Vcc 选择12V ，由于输入信号的频率较高，考虑到稳定性和频率特性，以及上、下限截止频率，第一级放大器的三极管选择2SC2655，而第二级放大器的三极管选择2N2222A.调整第一级放大器静态工作点由滑变R1完成，因此基极偏压采用固定偏压形式，静态工作点I CQ =7mA ，而LC 选频网络应满足频率为6MHZ ，由式LC /10=ω,并考虑到选频的效果和放大的倍数，电感L 就选14mH ，而电容C 选择6pH 。

其增益由R3的调节来控制。

C3为旁路电容，而C4为耦合电容。

因此，选择C3=0.01uF ，C4=1nF 。

其中增益公式bcB c i O a r R R U U A +-==β 得出Au=5。

RL 后级等效负载阻抗，因此，计算出的放大倍数为估算值。

U O =2.5V,U i =5V 。

式中U O 输出电压，而U i 为输入电压。

丙类放大器为第二级放大，目的是为了提供大功率，因此LC 选频回路是必不可少的，其谐振频率同样为6MHZ 左右，这样才能选出有用的基波分量，抑制无用的谐波。

但考虑到由于是第二级放大，无用的干扰比较大，所以采用部分接入法，来增加电路的Q 值，提高选频回路的选择性，由于丙类只有载波的正半周且幅度足够才能使功率管导通，因此应选大电容来使波形的恢复失真最小。

1.6 调制电路低电平调制电路输出功率小，适用于低电平系统。

它的电路形式有多种，如斩波调幅器、平衡调幅器、模拟乘法器调幅等，比较常用的事采用模拟乘法器形似制成的集成调幅电路，即集成模拟乘法器调幅。

这种集成电路的出现，使产生高质量调幅信号的过程变得极为简单，而且成本很低。

高电平调幅电路输出功率大，一般在系统末级直接产生满足发射要求的调幅波。

它的电路形式主要有集电极调幅和基极调幅两种。

集电极调幅电路的优点是效率高，晶体管得到充分的应用；缺点是需要大功率的调制信号源。

基极调幅电路的优缺点正好与之相反，它的平均集电极效率不高，但所需的调制功率很小，有利于调幅发射系统整机的小型化。

集成模拟乘法器性能好，外围电路结构简单，可实现振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频等过程，目前在无限无限通信、广播电视等领域应用的较多。

1.6.1集电极调幅由于高频振荡电路的输出信号通常比较小，因此在隔离级之后需要加入高频放大电路，它的任务是将载波信号放大后送给调制级。

由于集电极调幅电路，属于高电平调幅，所以必须采用高频功率放大器，是振荡器的输出电压满足要求。

高频功率放大器，工作的相对带宽较宰，负载网络采用的是谐振回路，谐振频率和载波的中心频率f=13.634MHZ 相同。

高电平功率放大器的原理是利用输入到基极的信号，来控制集电极的直流电流所供给的直流功率，使之转换为交流信号功率输出。

高频功率放大器的重要指标是功率和效率。

如果要得到较高的功率和效率，关键在于减少集电极损耗。

使集电极电流i c在V c最小的时候通过，那么，集电极损耗功率自然就会降低。

为了获得高的集电极效率，放大器的集电极电路应该是脉冲状。

高频功率放大器，同时提高功率和效率时，存在矛盾，为了兼顾功率和效率，最佳导通角为 701.6.2丙类放大器高频功率放大器是调幅发射机的末级，它的任务是要给出发射机所要的输出功率。