半双工调频无线对讲机

高频电子实验报告

实验名称：

半双工调频无线对讲机

实验目的：

1、在模块实验的基础上掌握调频发射机、接收机，整机组成原理，建立调频系统概念。

2、掌握系统联调的方法，培养解决实际问题的能力。

实验内容：

1、完成调频发射机整机联调。

2、完成调频接收机整机联调。

3、进行调频发送与接收系统联调。

实验仪器：

1、高频实验箱 2 台

2、双踪示波器 1 台

实验原理：

1、半双工

半双工是指接收与发送共用一个载波信道，但同一时刻只能发送或只能接收的传输方式。

发射机由音源，音频放大，调频、上变频、高频功放等电路组成。接收机则由高放，下变频、中频放大、鉴频、音频功放、耳机等部分组成。

发送与接收频率同为10.7M，公用一根天线。收发的切换依靠10号板的J1完成。J1在没有按下去的情况下为接收状态，按下去为发送。为了避免自身的发送对接收的干扰，所以加入了电源控制。电源控制的作用是当接收电路工作时，发送电路关闭，反之亦然。

2、调频发射机的工作原理

其工作原理是：音源经音频放大进行调频（LC调频振荡器产生频率f0=4.5MHZ的中频振荡，变容二极管线性调频）后输出FM信号f1（最大频偏Δf m=±20KHZ，整个发射机的频率稳定度由该级决定）;进入混频级,本机振荡器输出的另一高频信号f2(6.2MHZ）亦进入混频级，则混频级的输出为含有f1、f2、(f1+ f2)、(f2-f1)等频率分量的信号；混频级的输出接调谐回路选出高频信号(f2 + f1)，经功率激励级放大的信号进入末级功放进行功率放大，使负载(天线)上获得满足要求的发射功率。如果要求整机功率较高，如要求ηA＞50%，应采用丙类功率放大器。

调频发射机的主要技术指标有：

1.发射功率

发射功率P A 一般是指发射机输送到天线上的功率。只有当天线的长度与发射机高频振荡的波长λ相比拟时，天线才能有效地把载波发射出去。若接收机的灵敏度U A = 2μV ，则通信距离S 与发射功率P A 的关系为

4}{07.1}{mW

A Km P S ?=

2.工作频率或波段

发射机的工作频率应根据调制方式，在国家或有关部门所规定的范围内选取。

3.总效率

发射机发射的总功率PA 与其消耗的总功率 之比称为发射机的总效率ηA ： η A = Pc / P A 4.非线性失真

当最大频偏Δf m 为75kHz ，调制信号的频率为100～7500Hz 时，要求调频发射机的非线性失真系数r 应小于1%。 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 。 3、调频接收机的工作原理

其工作原理是：天线接收到的高频信号，经输入调谐回路选频为f 1，再经高频放大级放大进入混频级。本机振荡器输出的另一高频信号f 2亦进入混频级，则混频级的输出为含有f 1、f 2、(f 1+ f 2)、(f 2-f 1)等频率分量的信号。混频级的输出接调谐回路选出中频信号(f 2-f 1)，再经中频放大器放大，获得足够高的增益，然后经鉴频器解调出低频调制信号，由低频功放级放大。

调频接收机的主要技术指标有： 1.工作频率范围

接收机可以接收到的无线电波的频率范围称为接收机的工作频率范围或波段覆盖。

2.灵敏度

接收机接收微弱信号的能力称为灵敏度，通常用输入信号电压的大小来表示，接收的输入信号越小，灵敏度越高。调频广播收音机的灵敏度一般为5~30μV 。

3.选择性

接收机从各种信号和干扰中选出所需信号(或衰减不需要的信号)的能力称为选择性，单位用dB(分贝)表示，dB 数越高，选择性越好。调频收音机的中频干扰比应大于50dB 。

4.频率特性

接收机的频率响应范围称为频率特性或通频带。调频机的通频带一般200KHZ。

5.输出功率

接收机的负载输出的最大不失真(或非线性失真系数为给定值时)功率称为输出功率。

实验电路原理框图：

实验步骤：

1、准备两台实验箱，分别在关电状态下按下表连线：

发送部分：

接收部分：

电源控制：（使用台阶线）

2、将3号板S1拨为“01”，S2拨为“01”，2号板SW1拨置“4.5M”，SW2拨置“OFF”；5号板SW1拨置“4.5M”；10号板SW1拨到上方。

3、打开电源，将1号板信号源调到6.2M，RF幅度最大。

4、调整3号板的W2，使TP8频率接近4.5M。

5、将2号板的W3旋到1/2处，10号板的W1，W2旋到1/3处。

6、将拉杆天线接到10号板Q1接口。

7、按下10号板的J1，对方应能听到音乐声，然后微调各单元电路，使声音最清晰。

8、将话筒插入10号板“MIC1”，SW1拨到下方实现两台实验箱人声对讲。实验数据：

发射过程：

1、音频信号输入

音频信号：

2、正弦振荡器调制

输出调制信号：

3、双平衡二极管混频

射频信号、本振信号：

混频输出信号：

4、丙类功率放大器放大信号

输出的放大信号：

5、双工器发射信号

接收信号

1、双工器接收高频小信号高频小信号波形：

2、单调谐小信号放大

输出放大信号：

3、模拟乘法器混频

射频信号、本振信号：

混频输出中频信号：

4、集成选频放大

输出中频放大信号：

5、正交鉴频

解调信号：

6、音频放大

输入波形：

输出信号：

7、双工器耳机接收信号

实验心得：

通过这次实验，完成了调频发射机整机联调和调频接收机整机联调。在模块实验的基础上掌握了调频发射机、接收机，整机组成原理，知道了调幅和调频机的相同点及其不同点，建立了调频系统的概念。并且对各个模块实验有了更深的理解，对它们的原理、作用以及它们之间的关系有了具体的认识。

通过实验中的亲自动手，使我将所学的理论和实践相结合，巩固消化了所学的知识，培养了实践操作技能，建立了理论与实践相结合的概念。将自己所学的知识应用于实际的生活中，认识到理论和实际是不可分的，在实践中我的知识得到了巩固，解决问题的能力也受到了锻炼，尤其是在调试的过程中，锻炼了自己动手能力，提高了自己解决实际问题的能力。