高频电子发射机设计作者：
2011 年月日
序言 (2)
1.设计题目 (3)
2.实践目的 (3)
3.设计要求 (3)
4.电路原理及方案选择 (3)
4.1 FM调频原理 (3)
4.2调频方案选择 (6)
5.电路设计 (6)
5.1总体电路设计介绍 (7)
5.2单元电路 (8)
6．系统调试及测试结果 (12)
7．设计拓展 (14)
8．参考文献 (14)
9.附录 (15)
附件1：调频发射机电路原理图 (15)
附件2：调频发射机发射机PCB图 (15)
附件3：元器件清单 (16)
附录4：调频发射机实物图 (16)
发射机就是可以将信号按一定频率发射出去的装置。是一个比较笼统的概念。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。高频信号的产生现在有频率合成,PLL等方式。现在我国的商业调频广播的频率范围为88-108MHZ,校园为76-87MHZ,西方国家为70-90MHZ。一般来讲调频发射机的传输距离和发射机功率、发射天线的高度、当地的传输环境（地理条件）有关，一般来讲50W以下发射机覆盖半径在10公里以内，3KW调频发射机可以覆盖到60KM。由于它不需要中转站和地面交换机站支持，就可以进行有效的移动通信，因此深受人们的欢迎。目前它广泛的用于生产、保安、野外工程等领域的小范围移动通信工程中。
1、设计题目
调频（或调幅）发射机设计
2、实践目的
无线电发射与接收设备是高频电子线路的综合应用，是现代化通信系统、广
播与电视系统、无线安全防范系统、无线遥控和遥测系统、雷达系统、电子对抗
系统、无线电制导系统等，必不可少的设备。本次设计要达到以下目的：
（1） 进一步认识射频发射与接收系统；
（2） 掌握调频（或调幅）无线电发射机的设计；
（3） 学习无线电通信系统的设计与调试。
3、 设计要求
(1)
发射机采用FM 、AM 或者其它的调制方式； (2) 若采用FM 调制方式，要求发射频率覆盖范围在８８－１０８ＭＨｚ，
传输距离>20m;
(3)
若采用AM 调制方式，发射频率为中波波段或30MHz 左右，传输距
离>20m ；
(4) 为了加深对调制系统的认识，发射机建议采用分立元件设计；（采用集成电路的设计方法建议作为备选方案；）
(5)
已调信号通过AM/FM 多波段收音机进行接收测试。
4、电路原理及方案选择
4.1 FM 调制原理
4.1.1载波()t w U t u c cm c cos )(=，调制信号()t u Ω；通过FM 调制，使得)(t u c 频
率变化量与调制信号()t u Ω的大小成正比。即已调信号的瞬时角频率
()()t u k w t w f c Ω⋅+=
已调信号的瞬时相位为
()()t d t u k t w t d t w t t f c t ''+=''=⎰⎰Ω)(00ϕ
实现调频的方法分为直接调频和间接调频两大类。
（1） 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。直接调频可用如
下方法实现：
a.改变振荡回路的元件参数实现调频
在LC 振荡器中，决定振荡频率的主要元件是LC 振荡回路的电感L 和电容C 。
在RC 振荡器中，决定振荡频率的主要元件是电阻和电容。因而，根据调频的特
点，用调制信号去控制电感、电容或电阻的数值就能实现调频。
调频电路中常用的可控电容元件有变容二极管和电抗管电路。常用的可控电
感元件是具有铁氧体磁芯的电感线圈或电抗管电路，而可控电阻元件有二极管和
场效应管。
b.控制振荡器的工作状态实现调频
在微波发射机中，常用速调管振荡器作为载波振荡器，其振荡频率受控于加
在管子反射极上的反射极电压。因此，只需将调制信号加至反射极即可实现调频。
若载波是由多谐振荡器产生的方波，则可用调制信号控制积分电容的充放电
电流，从而控制其振荡频率。
(2)间接调频
如图5所示，不直接针对载波，而是通过后一级的可控的移相网络。 将Ω
u 先进行积分()⎪⎭
⎫ ⎝⎛⎰Ωt dt t u k 01，而后以此积分值进行调相，即得间接调频。 ()()⎪⎭
⎫ ⎝⎛''+=⎰Ωt f c cm FM t d t u k t w V t u 0cos
图5 间接调频实现
可控移相网络的实现方法如下图6所示。将变容二极管接在高频放大器的谐振回路里，就可构成变容二极管调相电路。电路中，由于调制信号的作用使回路谐振频率改变，当载波通过这个回路时由于失谐而产生相移，从而获得调相。
图6 单级回路变容管调相电路
4.1.2.系统框图
采用FM调制的调频发射机其原理框图如下图所示，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。
发射天线
FM调制器前置功放末级功放
直流稳压源
图7 FM发射机原理方框图
4.2调频方案选择
利用通信原理和高频电子线路的相关知识，为确保电路能高效率输出足够大的高频功率，并馈送到天线进行发射，可进行如下设计方案的选择：方案一：通过音频信号改变载波的幅值实现载波调幅发射，调幅发射机实现调制简便，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，但是调幅发射机的信号容易失真且发射距离不远。
方案二：以晶体振荡器做成的高精度高稳定度的调频电路。虽然是以晶体振荡器做成的高精度高稳定度的调频电路，很能达到我们的要求。但考虑到元件使用问题，我们继而找寻更符合实际的方案。
