高频电子电路课程设计.doc

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1、Ⅰ高频电子线路课程设计概述1.1课程设计题目小功率调频发射机的设计与实现。发射机系统如图1所示。图1本课程设计的系统模型1.2课程设计目的通过具体的电路设计和调试安装实践，进一步加深对基础电路，高频电路的了解，理解所学的专业知识，提高动手能力，提高解决实际问题的综合能力，培养创新能力。1.3课程设计所用仪器设备信号源，示波器，频谱分析仪，万用表，焊接工具等。1.5课程设计任务1、理解并掌握本课程设计所涉及的知识；2、熟悉工程设计方法；3、设计并理解调频发射机的调频和发射过程；4、掌握高频电路的调试方法；

2、5、连接本系统硬件电路；6、完成本系统的调试和测试。Ⅱ高频电子线路课程设计说明及过程2.1调频发射、接收系统的组成与调幅系统相比，调频系统由于高频振荡器输出的振幅不变，因而具有较强的抗干扰能力与较高的效率，在无线通信、广播电视、遥控遥测等方面获得广泛应用。图2所示的为调频发射与接收系统的基本组成框图，其中图(a)所示的为直接调频发射机的组成框图，图(b)所示的为外差式调频接收机的组成框图，调频发射机的主要技术指标如下：图2调频发射、接收系统组成框图1．发射功率一般是指发射机输送到天线上的功率。只有当天线

3、的长度与发射频率的波长可以比拟时，天线才能有效地把截波发射出去。波长与频率的关系为式中，为电磁波传播速度，，若接收机的灵敏度，则通信距离s与反射功率的关系式为表1列出了小功率发射机的功率与通信距离s的关系。表1发射功率与通信距离s的关系501002004006002.843.384.024.825.272．工作频率或波段发射机的工作频率应根据调制方式，在国家或地区或有关部门所规定的范围内选取。对于调频发射机，工作频率一般在超短波范围内，即。3．总功率发射机发射的总功率与其消耗的总功率之比称之为发射机的总

4、功率，即。4.非线性失真当最大频偏为75kHz，调频信号的频率为100Hz~7500Hz时，要求调频发射机的非线性失真系数应小于%。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%，杂音电平应小于－65dB。2.2本系统要求的技术指标分类注意：本系统的设计指标如下，要对应图3去设计相应元器件的值。1、发射功率为100mW，负载电阻51欧姆。2、工作中心频率，最大频偏。3、总效率。2.3本课程设计的具体说明1、本课程设计所采用的调频发射机实验电路图如图3所示：图3调频发射机实验电路lLC振荡与

5、调频电路：图3中产生频率=5MHz的高频振荡信号。变容二极管线性调频，最大频偏=10kHz。发射机的频率稳定度由该级决定。l缓冲隔离级：将振荡级与功放级隔离，以减小功放级对振荡级的影响。因为功放级输出信号较大，工作状态的变化（如谐振阻抗变化）会影响振荡器的频率稳定度，或波形失真或输出电压减小，为减小级间相互影响，通常在中间插入缓冲隔离级。缓冲隔离级常采用射级跟随器电路。为减少射极跟随器对前级振荡器的影响，通常要加耦合电容。l功率激励级：为末级功放提供激励功率。如果发射功率不大,且震荡级的输出功率能够满足

6、末级功放的输入要求，则功率输入激励级可以省去。l末级功放：将前级送来的信号进行功率放大，使负载（天线）上获得满足要求的发射功率。如果要求整机效率较高，则应采用丙类功放；若整机效率要求不高，如＜50％，波形失真要小，则可以采用甲类功放。但是本题要求＞50％，故选丙类功放较好。2、增益分配与单元电路设计。发射机的输出应具有一定的功率才能将信号发射出去，但是功率增益又不可能集中在末级功放，否则电路性能不稳，容易产生自激。因此要根据发射机各组成部分的作用，适当的、合理的分配功率增益。如果调频振荡器的输出比较稳定

7、，又具有一定的功率，则功率激励级和末级功放的功放增益可适当小些，否则功率增益主要集中在这两级。缓冲级可以不分配功率增益。设各级功率增益如图4所示。图4小功率调频发射机的组成框图3、电路的装调与测试。整机电路的设计计算顺序一般是从末级单元电路开始，向前逐级进行的。而电路的调装顺序一般从前级单元电路开始，向后逐级进行。电路的调试顺序为先分级调整单元电路的静态工作点，测量其性能参数；然后再逐级进行联调为止，直到整机调试为止；最后进行整机技术指标测试。由于功放运用的是折线分析方法，其理论计算为近似值。此外单元电

8、路的设计计算没有考虑实际电路中分布参数的影响，级间的相互影响，所以电路的实际工作状态与理论工作状态相差较大，元件器件参数在整机调整过程中，修改比较大，这是在高频电路整机调试中需要特别注意的。4、整机联调时常见故障分析。如前所述，高频电路由于受分布参数及各种耦合与干扰的影响，其稳定性比起低频电路来要差些，因此调试工作比较复杂，特别是整机调试，需要细致耐心，前后级要多次反复调整，直到满足技术指标要求为止。切忌不要急躁，更不能盲目地更改参数，否则