高频电路综合实验系统的研究和开发

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1、维普资讯http://www.cqvip.com篙螽实验技术与管理vo1．18．1200161高频电路综合实验系统的研究和开发姜忠莲，马幼军，张宏斌(大连理工大学电子与信息学院，116023)摘要：本文介绍一种高频电路的综合实验系统，它以一种新的实验方法和手段，改变了过去验证性实验模式。实验系统涉及了无线通信设备中的大部分高频电路．并在系统中引^了锁相技术、数字频率合成技术和单片机技术等现代实用技术，使实验系统更具系统性、综合性和实用性。关键词高频电路；锁相技术；频率合成；频率合成器中圈分类号：TNTIO文献标识码：B文

2、章编号：1002．4956(2001)01-0061-．(~3加强高频电路实验课程的改革和建设，激发学生学习的积极性和创造性，一直是我们研究和探索的课题，我们在从事多年高频电子线路实验的工作中，经过不断实践和探索，积累了许多成功的经验，研制开发了高频电路综合实验系统。该系统在实验方法上采用了验证性与设计性相结合；软件与硬件应用能力相结合；单元电路与系统调试相结台的实验方法，提高了学生的综合技能和实际应用能力。1．实验系统的组成和功能综台实验系统由无线发送和无线接收两个子系统组成。工作频率为(46．610～46．97O)M

3、，共有10个信道，信道可自动切换和自动跟踪。发送系统的原理框图如图1所示。它包括高频电路中的振荡、调制、倍频功率放大及数字频率合成5个部分。用集成电路NC2833构成信号发送电路，调制信号以窄带调频方式，经I￡天线匹配网络无线发射，功率为20mW左右。频率台成器NC145166和单片机构成系统的信道切换和锁定电路。图1发送系统框图收稿日期：2000罅05作者简介：姜忠莲，女，1957年出生．工程师维普资讯http://www.cqvip.com实验技术与管理接收系统的原理框图如图2所示。它实现的功能有两个，一是对发射信号

4、所占用的信道进行扫描和跟踪；二是接收解调，即将信号放大、混频，中放和鉴相输出。解调电路由集成电路MC3363构成而频率合成器MC1~166和单片机构成的电路，完成系统信道的跟踪和锁定。囝2接收系统框图从以上两个框图可以看出，这是一个多频点无线发送——接收系统。它囊括了学生在高频电子线路课程中学习的大部分内容。而数字频率合成技术、单片机技术和锁相技术的引入，不仅提高了系统的性能，而且意在拓宽学生知识面，提高学生的实际应用能力。2．实验的内容和方法在本系统上可开设两种实验模式的实验内容，一种是综合调试实验；另一种是高频电路的

5、设计性实验。(1)综合调试实验有4个方面的实验内容①发送系统的调试。用键盘输入一个BCD码，锁定一个信道，频率稳定度要达到频率合成器的参考频率稳定度的量级。调整各单元电路元件参数，使系统的振荡频率、频偏、输出功率等达到一定要求。观测各测试点电压波形，分析各单元电路的性能好坏对发送系统整体性能的影响。②接收系统的调试。输入一个BCD码，选择与发送系统相同的信道，接收由发射机发送的信号，调整高放、混频、中放、鉴相等单元电路，使各测试点电压波形非线性失真小，波形稳定，而且要使系统的灵敏度、变频增益、鉴频特性等技术指标满足系统的

6、要求。③系统性能综合调试。通过软、硬件相结合的方法，使系统整体性能满足一定的技术指标。硬件方面，在前两项实验的基础上，测量各测试点的波形、频率、电压、电流等，适当调整主要元件参数，使系统达到最佳工作状态。软件方面，利用单片机编程，控制数字频率合成器，使发送系统在10个信道内自动切换和锁定。接收系统对发送过来的信号，要进行10信道扫描，确定信号所占用的信道，并予以锁定。当发射信号的信道进行变换时，系统通过检测信号控制，启动自动跟踪程序，使系统信道具有自动跟踪和自动切换功能。显示器显示系统的工作信道和锁定状态。④故障分析。在

7、实验系统上人为设置一些故障，指导学生通过观察系统出现的现象，借助毫伏表、示波器、频率计等实验仪器，分析原因，并排除故障。这是培养学生分析问题、解决问题的能力，提高综合测试技能必要的实验内容。维普资讯http://www.cqvip.com高频电路综合实验系统的研究和开发(2)设计性实验由于高频电路工作频率高，电路结构和导线长短等因素对电路影响很大，所以，高频电路的设计性实验方法，有别于低频电路和数字电路，最大的区别是，不能采用在实验板上用导线搭接元器件的方法构成电路。我们通过不断地研究和实践，提出了适用于高频电路的设计性

8、实验方案。具体的做法是，由指导教师给出设计题目及电路形式学生接到题目后，首先要查阅资料，弄清软件、硬件各自要实现的功能，提出技术要求。对硬件部分，要计算出电路的元器件参数，且准确地选择具体的元器件型号，完成实际电路。对软件部分，要根据电路，编写单片机程序，实现各种控制功能。我们要求学生实验前拟定实验方案，包括仪器清单