高频电子线路课程设计方案docx

高

频

电

子

线

路

课

程

设

计

设计题目：小功率调幅发射机的设计

目录

摘要 (3)

1．调幅发射机的主要性能指标 (4)

2．调幅发射机的原理和框图 (4)

2.1调幅发射机方框

图 (4)

2.2调幅发射机的电路形式及工作原理 (5)

2.2.1高频振荡器电路 (5)

2.2.2隔离放大电路 (6)

2.2.3受调放大级电路 (6)

2.2.4 话筒和音频放大电路 (7)

2.2.5 传输线与天线 (8)

2.2.6 功率放大级电路 (8)

2.2.7 传输线与天线 (9)

3.电路调试 (9)

3.1 本振级调试 (9)

3.2 放大级调试 (9)

3.3 末级调试 (9)

3.4 通调 (9)

4.心得体会 (10)

参考文献 (12)

附录一 (13)

附录二 (14)

摘要

小功率调幅发射机常用于通信系统和其他无线电系统中，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

射机实现条幅简便，调制所占的频带宽，并且与之对应的调幅接收设备简单，所以调幅发射机广泛用于广播发射。

本课题的设计目的是要求掌握最基本的小功率调幅发射系统的设计、调试与安装对各级电路进行详细的探讨。

【关键词】：小功率调幅发射机设计调试

1、调幅发射机的主要性能指标

由于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。调幅发射机的主要性能指标如下：

工作频率范围：调幅制一般适用于中、短波广播通信，其工作

频率范围为300kHz~30MHz。

发射功率：一般是指发射机送到天线上的功率。只有当天线的

长度与发射频率的波长可比拟时，天线才能有效地把载波发射出去。

调幅系数：调幅系数ma是调制信号控制载波电压振幅变化的系数，ma的取值范围为0~1，通常以百分数的形式表示，即0%~100%。

非线性失真<包络失真）：调制器的调制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%。

线性失真：保持调制电压振幅不变，改变调制频率引起的调幅

度特性变化称为线性失真。

噪声电平：噪声电平是指没有调制信号时，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%。

2、调幅发射机的原理和框图

2.1 调幅发射机方框图

一条调幅发射机的组成框图如下图图2-1所示，

图2-1调幅发射机方框图

2.2调幅发射机的电路形式及工作原理

调幅发射机工作原理是：第一本机振荡产生一个固定频率的中

频信号，它的输出送至调制器；话音放大电路放大来自话筒的信号，其输出也送至调制器；调制器输出是已调幅了的中频信号，该信号

经中频放大后与第二本振信号混频；第二本振是一频率可变的信号源，一般选第二本振频率fo2是第一本振f1与发射载频foc之和，

混频器输出经带通或低通滤波器滤波，是输出载频fc=fo2-fo1。功

放级将载频信号的功率放大到所需发射功率。

2.2.1高频振荡器电路

电路如下图图2-2所示，振荡器是无线电发射的心脏部分高频振荡

器的主要作用是产生频率稳定的载波,它的频率叫做载频。

由于晶体稳定性好，Q值高，故频率稳定度也高。因此，主振

级(高频振荡器>采用晶体振荡器，满足所需的频率稳定度。此电路

中其工作在较低的7MHZ频率，一般晶体振荡器都能实现，且具有一

定的输出电压，而其频率稳定度高，无须进行倍频。

频率输出需要通过C4微调。C1、C2为回路电容，改变C8可以

改变耦合程度，R1、R2为偏置电阻，R3为集电极负载电阻，R4为

发射极电阻，C3为旁路电阻，Z1为高频扼流圈，C6、C7为电容去

耦电容。

图2-2高频振荡器电路

2.2.2 隔离放大电路

电路如下图图2-3所示。该电路采用自给负偏压方式，通过R4

可改变电位器改变负偏压大小。回路谐振在工作频率，通过改变变

压器B1耦合输出。Z2、Z3为高频扼流圈，C10为旁路电容，C11、

C12为回路电容，C16、C17为耦合电容，C14、C15为电源去耦电容。

图2-3 隔离放大电路

2.2.3 受调放大级电路

图2-4 受调放大级电路

电路如上图图2-4所示。末级采用串联馈电的方式。为了有较高的效率，本级利用集电极电流的直流分量在基极偏置电阻上产生所需要的负偏压，使其工作在丙类状态。输出回路采用变压器耦合式谐振回路，利用电感抽头实现阻抗匹配，调整末级功放的工作状

态，从而达到有效的集电极调幅，有最佳的功率输出。为加强耦合度，可在变压器初次级之间接一个小耦合电容C22,C20和C21为回路电容。

受调放大电路的输出波形如下图图2-5所示：

图2-5 受调放大级的输出波形

2.2.4 话筒和音频放大电路

如下图图2-6所示：音频放大器采用LA4101。电源由14脚接入，3脚接地，10脚与地之间接去耦电容C20，12脚与地之间接有源滤波退耦电容C21。信号由9脚输入，经放大后由1脚经数出电容C26送到受调放大级。6脚到地之间接入C19和Rf组成的负反馈电路，决定放大倍数的大小。Rf越小，电路增益越高；反之，增益越小。13、14之间接入自举电容C24 、C22和C23，以防止产生寄生振荡。

图2-6话筒和音频放大电路

2.2.5 传输线与天线

这部分的作用是把已调高频信号由传输线送至天线，变成电磁波，辐射到空间去，实现无限电波的发射。

2.2.6 功率放大级电路

图

2-7 功率放大级电路

2.2.7 整体电路设计

小功率调幅发射机整体电路设计如下图图2-8

图2-8 小功率调幅发射机整体电路设计图

3、电路调试

3.1本振级调试

按设计电路安装后，将后级断开，调整晶体管的工作点，使振荡管静态电流为3mA左右；适当调整C4，输出频率为7MHz，幅度为3V的正弦波。

3.2 放大级调试

将前级的振荡输出通过耦合电容接入放大器的输入端，断开末端，接入约80的假负载；在B1的次级，改变回路电容CL1，使电表读数指示最小，即回路对工作频率发生谐振；然后改变变压器抽头，使放大器工作在临界状态，在假负载上输出约200MW的功率。

3.3 末级调试

前两级调试通过后，通过耦合电容接入末级输入，并按天线的等效电阻接入B2的次级，调整回路电容C20，使回路谐振，集电极

电流指示最小，将调制信号短路，改变抽头，使载波最大点工作于临界状态，输出功率大于0.5W，且有较好的正弦波输出。

3.4 统调

由于将最后一级接上后，其输入阻抗不可能就等于假负载的阻值，因而接入电路后，会改变前级的反射阻抗，使其回路失谐，影响工作波形和输出，所以必须进行统调。重新改变抽头位置，逐次对Cl1、Cl2进行调整，且改变级间耦合电容，反复调试，达到要求为止。

最后将末级电源断开，接入另一级电源进行模拟调制，调试时要注意观察调制特性，即逐级改变末级直流电压后，观察末级集电极回路电表指示的变化。若在均匀改变电源电压的过程中，电流表指示均匀变化没有突变的现象，则在允许调幅度的情况下，有较好的调制特性，如果调制特性不好，则说明末级工作状态不对，应改变B2的抽头，重新使载波的最大点工作在临界状态。调好后，接入1KHz 的调制信号，观察调幅波形，改变音频信号发生器输出电压，使音频电压幅值变化，观察包络的变化，则调试完毕。在调试过程中，会出现输出功率不够，输出波形不纯，有谐波分量等问题，需细心调试。

4、心得体会

通过认真进行该课程设计使我建立无线电发射机的整机概念，了解发射机整机各单元电路之间的关系及相互影响，能正确设计、计算发射机的各个单元电路：主振级、激励级、输出级、调制级、

输出匹配网络及音频放大器。初步掌握小型调幅波发射机的调整及测试方法。

在设计电路时，要首先将总体电路分成若干个不子模块，使每个模块有各自的不同的任务；再对各相对简单的子模块进行单独设计；最后将各个子电路组合在一起完成整个电路。这样做法分工明确，层次清晰，使设计者能更宏观的把握设计的总体步骤。而且设计单独的子电路降低了工作难度，使设计工作更有条理性。在检查电路时，也可根据各种情况分析是哪个子系统出了问题，再单独检查该出问题系统，可以提高检查的效率。增强了用protel绘制原理图的能力，对画图的步骤和方法进行了复习巩固。

在设计过程中遇到问题，我先思考找出问题所在，然后在去图书馆或上网查资料，或者是请教同学，在这个过程中对以前学的知识有了更深刻的了解，也明白了所学知识的应用范围，收获不少。

通过这次课程设计，我学会了把书本在知识和实际的电路联系起来，这就是理论结合实际，虽然这次设计电路时磕磕碰碰，但用到的知识反映了书中的核心知识点，我想这对我们以后的学习有很大的促进作用。在整个设计过程中，我们通过这个方案包括设计了一套电路原理和用protel连接图，以前对知识的了解仅限于理论知识，而且是有的能够理会，有的却保持是懂非懂的状态。对于器件就不知道有什么用途，也就更加难以理解。但这一周之后，我对电子技术有了更深的理解，知道了自己的不足，同时也明白了所学知识的重要性，培养了自己对课程学习的兴趣。

参考文献

[1] 《电子线路设计·实验·测试》，谢自美主编，华中科技大学出版社

[2] 《高频电子线路实验与课程设计》，杨翠娥主编，哈尔滨工程大学出版社

[3] 《高频电路设计与制作》，何中庸译，科学出版社

[4] 《模拟电子线路》Ⅱ，谢沅清主编，成都电子科大

[5] 《高频电子线路》第三版，张肃文主编，高教出版社

[6] 《高频电子线路辅导》，曾兴雯陈健刘乃安主编，西安电子科大出版社

附录一

附录二：元件清单

元件清单