调频发射机
调频发射机工作原理
调频发射机工作原理
调频发射机是一种用于无线电通信的设备，其工作原理可以简单描述如下：
1. 调频发射机的核心组件是一个射频振荡器，它会产生高频信号。
这个信号的频率会根据输入的调制信号而变化。
2. 调制信号是要传输的声音或数据，它会通过调频发射机的输入端口输入。
调频发射机通常会对调制信号进行放大和预处理，以确保信号质量。
3. 调频发射机会将调制信号与射频振荡器的高频信号进行混合。
这个过程称为调制，它的结果就是将调制信号的频率变化嵌入到高频信号中。
4. 混合后的信号通过一个功率放大器进行放大，以增加其传输范围和稳定性。
5. 最后，放大后的信号通过天线以无线电波的形式辐射出去，在空中传播到接收器的天线。
6. 接收器会接收到发射端的无线电波，并将其转换为原始的调制信号。
需要注意的是，调频发射机的工作原理只是其中的一个方面，整个无线电通信系统还包括了调频接收机、信道选择、解调等部分，其共同协作以实现无线电信号的传输和接收。
小功率调频发射机(工程)
高频课程设计一、题目小功率调频发射机的设计与制作二、主要技术指标1．中心频率f=12MHzf >10kHz2．最大频偏mP≥30mW3．输出功率o4．电源电压 Vcc=9V三、设计和制作任务1．确定电路形式，选择各级电路的静态工作点。
画出电路图。
2．计算各级电路元件参数并选取元件。
3．画出电路装配图。
4．组装焊接电路。
5．调试并测量电路性能。
6．写出课程设计报告书，内容包括：●任务及性能指标要求●电路和方案选择的依据，元件的理论计算和选择●调试方法和步骤，调试中问题的分析及解决●测试仪器，实验结果及分析●改进设想，实验心得四、设计提示通常小功率发射机采用直接调频方式，它的组成框图如图1所示。
其中调频振荡级主要是产生频率稳定、中心频率符合指标要求的正弦波信号，且其频率受到外加音频信号电压调变；缓冲级主要是对调频振荡信号进行放大，以提供未级所需的激励功率，同时还对前后级起有一定的隔离作用，为避免未级功放的工作状态变化而直接影响振荡级的频率稳定度；功放级的任务是确保高效率输出足够大的高频功率，并馈送到天线进行发射。
图1调频发射机组成上述框所示小功率发射机设计的主要任务是选择各级电路形式和各级元器件参数的计算。
1．调频振荡级由于是固定的中心频率，可考虑采用频率稳定度较高的克拉泼振荡电路。
2．缓冲级由于对该级有一定增益要求，考虑到中心频率固定，因此可采用以LC并联回路作负载的小信号谐振放大器电路。
对该级管子的要求是f T≥(3-5)foV(BR)CEO≥2Vcc至于谐振回路的计算，一般先根据fo计算出LC的乘积值。
然后选择合适的C再求出LC。
根据本课题的频率可取100pF－200pF 。
3．功放输出级为了获得较大的功率增益和较高的集电极效率，该级可采用共发射极电路，且工作在丙类状态。
输出回路用来实现阻抗匹配并进行滤波，从结构简单、调节方便起见，本课题可采用π型网络，计算元件参数时通常取Qe1在10以内，计算公式请参阅教材。
调频广播发射机的故障排除与维护技巧
调频广播发射机的故障排除与维护技巧调频广播发射机是广播电台最重要的设备之一，它负责将音频信号转化为无线电信号并广播出去。
然而，在使用过程中，发射机可能会遇到各种故障。
为了保证广播质量和设备的稳定运行，及时解决故障是至关重要的。
在本文中，我们将介绍一些常见的调频广播发射机故障排除与维护技巧。
1. 电源故障在发射机无法启动或工作不稳定时，首先要检查电源供应情况。
检查电源插头是否插紧，确认电源线是否有损坏。
如果电源线有损坏，应及时更换。
同时，还要检查电源开关和保险丝是否正常工作。
如果电源电压不稳定，可以考虑添加稳压器或UPS供电系统。
2. 放大器故障放大器是发射机中最脆弱的部件之一，经常会出现故障。
常见的故障包括功率输出异常、失真、噪音增加等。
在发现放大器故障时，应先进行外观检查，确认是否有烟雾、异味或烧焦痕迹。
如果有异常，应立即停止使用设备，并联系专业技术人员进行维修。
此外，定期检查并清洁放大器的内部，可以延长其使用寿命并减少故障发生的可能性。
3. 频率漂移频率漂移是指发射机输出信号的频率与设定的频率不一致。
这可能是由于振荡器故障、温度变化等原因引起的。
要排除频率漂移问题，首先应检查振荡器的稳定性和频率锁定情况。
如果振荡器故障，可以尝试重新校准或更换振荡器。
此外，保持设备的工作环境稳定，避免温度变化对频率产生影响，也是重要的维护技巧。
4. 散热不良长时间运行的调频广播发射机容易产生过热问题，这可能导致设备损坏或性能下降。
因此，保持良好的散热是非常重要的。
首先，确保发射机周围的通风良好，避免堵塞散热孔。
其次，可以考虑使用风扇或散热器来增强散热效果。
此外，定期检查散热系统，清除灰尘和杂物，也是重要的维护措施。
5. 接地问题良好的接地是保证设备安全运行的关键。
如果调频广播发射机没有良好的接地，可能会导致设备电路受到干扰或损坏。
建议使用专业的接地设备，确保接地电阻在合理范围内。
定期检查接地系统，并清除接地线上的氧化物或腐蚀物，以确保接地系统的可靠性。
调频广播发射机的结构与组成部件
调频广播发射机的结构与组成部件调频广播发射机是广播电台传送音频信号的关键设备，它通过将音频信号转换为调频信号，并经过放大、调制等过程将信号传输到空中，使得人们可以在广大区域内接收到完整的音频内容。
本文将介绍调频广播发射机的结构与组成部件，帮助读者更好地了解和理解这一技术设备。
一、调频广播发射机的结构调频广播发射机的结构通常由以下几个主要部分组成：1. 输入部分：输入部分是调频广播发射机的初始环节，它接收来自音频源的信号，并通过线路或无线方式传递给发射机。
输入部分通常由音频放大器、音频混合器、音频处理器等组成，用于对音频信号进行放大、混合和处理。
2. 调频部分：调频部分是将音频信号转换为调频信号的关键环节，它利用调频技术将音频信号转化为频率可变的信号。
调频部分一般由调频振荡器、频率倍频器、相位调制器等组成，其中振荡器产生基础频率信号，倍频器根据需要将其倍频为所需调频范围内的频率信号，相位调制器将音频信号的相位和调频信号的频率进行关联。
3. 功放部分：功放部分是将调频信号进行放大的环节，它通过放大调频信号的幅度，使信号能够达到适当的发射功率。
功放部分一般由射频功率放大器和射频调制器组成，其中射频功率放大器对调频信号进行放大处理，射频调制器则通过调整放大倍数和输出功率来满足实际需求。
4. 辅助部分：辅助部分包括供电系统、控制系统、保护系统等，它们为调频广播发射机提供必要的支持和保护。
供电系统为发射机提供电能，控制系统用于控制发射机的工作状态和参数设置，保护系统则可以实时监测发射机的工作状态并进行异常判断和保护。
二、调频广播发射机的组成部件调频广播发射机的组成部件包括以下几个主要部分：1. 发射电子管：发射电子管是调频发射机核心部件之一，它负责将调频信号进一步放大，以达到较大的发射功率。
常见的发射电子管有三极管、双极型功率放大管等，它们都具有很好的放大性能和调制特性，适用于不同功率等级的调频发射机。
2. 反射器：反射器是用于调频发射机的输出匹配和能量反射的部件。
高频课程设计报告_调频发射机
高频课程设计报告_调频发射机目录1. 内容概述 (2)1.1 课程背景 (3)1.2 报告目的 (3)1.3 报告结构 (4)2. 调频发射机概述 (5)2.1 调频通信原理 (6)2.2 调频发射机组成 (7)3. 调频发射机设计要求 (8)3.1 系统指标 (10)3.2 性能要求 (11)4. 设计方案与实现 (11)4.1 发射机结构设计 (13)4.2 高频电路设计 (14)4.3 调制和解调电路设计 (15)4.4 电源模块设计 (17)5. 调试与优化 (19)5.1 测试方法 (21)5.2 调试过程 (22)5.3 性能优化 (23)6. 测试结果与分析 (25)6.1 发射功率 (26)6.2 频谱纯度 (27)6.3 调制质量 (28)6.4 系统稳定性 (30)7. 结论与展望 (31)7.1 设计总结 (32)7.2 存在问题 (34)7.3 未来改进方向 (35)1. 内容概述本报告详细介绍了调频发射机的高频课程设计，围绕其工作原理、设计要点、实现路径以及未来改进方向展开深入探讨。
从调频发射机的基本原理出发，我们讨论了信号调制、载波频率的调整以及功率放大等关键技术点。
报告紧密结合实际工程需求，详尽阐述了调频发射机的工作著魔步骤和各个模块的功能设计，包括射频前端、调制器、功率放大器等核心部件。
在分析过程中，我们考虑了复杂信号环境下的抗干扰性设计，确保信号传输的稳定性和清晰度。
通过对调频发射机的仿真和数据分析，本报告优化了不同负载条件下的性能表现，为实际生产提供了有效的理论支持。
本课程设计报告还包括了项目实施过程中的遇到的挑战和解决方案，同时讨论了调频发射机在现代无线通信技术中的应用及其市场潜力。
报告最后展望了的未来科技发展趋势，提出了进一步提升调频发射机性能的潜在技术和创新方向。
通过本报告的学习与应用，读者能够获得关于高频调频发射机设计过程的全面了解，并为后续相关研究提供有益的参考和指导。
调频广播发射机
调频广播发射机调频发射机：是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。
哈里斯Z系列调频全固态数字发射机，因其多功能、高效率、高稳定性，数字化程度高，维护简便，被许多发射台站采用。
01 调频发射机系统组成▪激励器▪功放单元▪无源部件：功率合成器、功率分配器、低通滤波器、定向耦合器▪配电及供电电源▪冷却系统▪计算机监控系统10KW发射机方框原理图▲02 Harris 调频广播发射机的技术特点▪输出功率范围大：2.5-10kW，最高11kW（驻波比小于1.1）。
▪IPA（中间功率放大器）采用主备份自动切换，消除了单故障停播的发生。
▪基于微处理器的控制器拥有先进的控制、故障诊断及显示功能，内置逻辑控制功能以及DIGIT 激励器和IPA（中间功率放大器）的主备切换命令。
▪RF（射频）功率放大器模块可热插拔，使发射机在不停机状态下进行维护，更换模块（仅只是降功率）。
▪宽带设计免除了从87MHz 到108MHz 之间的调节（可用于N+1 备份），使用简单的开关设置可在5 分钟内手动完成频率设置，选用外置控制器可在0.5 秒内完成频率设置。
▪快速启动设计，可以在开启命令发出后的5 秒钟内实现满功率输出。
▪多方位的风冷设计，既采用内部风机冷却，也使用外部的风冷系统。
▪发射机配置有30dB 的定向耦合器RF 取样接口，可提供精确的技术指标测量。
实物组成示意图03 Harris 调频发射机常见故障分析与处理∇发射机电源缺相故障故障现象：发射机不断重启，故障显示PS#_PHS_LS。
故障分析与处理：当存在缺相时发射机暂停工作20s，然后重新启动，如果缺相没有消除，发射机会不断重启。
对于所有的三相电源发射机来说，检测的依据是工作于直流电压的数字信号处理带通滤波器输出中的100-120Hz 的电平，这个直流电压是从每个电源Y 形绕制的次级线圈中取样得到的，电平过大会被认为是变压器基本故障或者线路故障。
调频广播发射机技术及其发展趋向
调频广播发射机技术及其发展趋向调频广播发射机是广播电台传输信号的核心设备，它的技术水平和发展趋向对广播行业的发展有着重要的影响。
随着科技的不断进步和需求的不断变化，调频广播发射机技术也在不断更新和演进。
本文将就调频广播发射机技术及其发展趋向进行详细分析。
一、调频广播发射机技术概述调频广播发射机是一种能够将音频信号转换为无线电信号进行传输的设备。
它通过一定的技术手段和设备将音频信号调制在无线电信号中，然后通过天线将信号传输到各个接收设备中。
调频广播发射机的技术主要包括信号调制、信号放大、频率合成、天线辐射等方面。
1. 信号调制信号调制是调频广播发射机的核心技术之一。
它通过调节载波频率的大小和变化来携带音频信号，使得音频信号能够以无线电信号的形式传输。
在信号调制方面，调频广播发射机主要采用频率调制（FM）的方式，它具有传输范围广、抗干扰能力强的特点，因此在广播领域得到了广泛的应用。
2. 信号放大信号放大是调频广播发射机的另一个重要技术。
它通过放大器将调制好的信号进行放大，以便能够覆盖更大的传输范围。
在信号放大方面，调频广播发射机需要考虑如何保持信号的稳定性和质量，并且要尽量减小功率损耗，提高功率效率。
3. 频率合成频率合成是调频广播发射机中的关键技术之一。
它是指通过一定的技术手段将调制好的信号和载波频率进行合成，使得最终的输出信号能够符合规定的传输标准。
在频率合成方面，要求调频广播发射机能够精确地合成所需的信号频率，并且保证频率的稳定性和准确性。
4. 天线辐射天线辐射是调频广播发射机中的最后一环。
它通过天线将合成好的信号进行辐射，使得信号能够顺利地传播到指定的接收设备中。
在天线辐射方面，调频广播发射机需要考虑天线的形状、尺寸、工作频率等参数，以保证信号的辐射效果和覆盖范围。
1. 数字化技术的应用随着数字技术的不断发展和普及，调频广播发射机也开始逐渐向数字化方向发展。
传统的模拟调频广播发射机在传输效率、抗干扰能力、音质表现等方面存在一定的局限性，而数字调频广播发射机则可以通过数字信号处理技术实现更高的传输效率、更好的抗干扰性能和更清晰的音质表现。
分析调频发射机常见问题与对策
分析调频发射机常见问题与对策随着科技的不断发展，调频发射机在通信系统中的应用越来越广泛。
由于调频发射机的复杂性和长时间运行，常常会出现各种问题，影响通信系统的正常运行，甚至可能导致通信中断。
对调频发射机常见问题进行分析，并采取对策，是保障通信系统正常运行的关键。
1. 频率漂移问题频率漂移是指调频发射机工作中频率发生偏移，导致信号无法准确传输的现象。
频率漂移问题可能由于晶振老化、温度变化、漂移补偿不足等原因引起。
2. 功率不稳定问题功率不稳定是指调频发射机输出功率波动较大，无法保持在设定的范围内。
可能由于电源不稳定、功率放大器失效、温度过高等原因引起。
3. 调制误差问题调制误差是指调频发射机在信号调制过程中出现误差，导致信号质量下降。
可能由于调制器故障、信号源问题、调制参数设置不当等原因引起。
4. 抗干扰能力差问题调频发射机在工作中可能受到外部干扰，导致信号质量下降甚至通信中断。
可能由于前端滤波器失效、线路接触不良、天线故障等原因引起。
5. 故障自诊断能力不足问题调频发射机出现故障时，能否及时发现并排除故障是保障通信系统正常运行的关键。
如果调频发射机的自诊断功能不足，则可能导致故障无法及时得到处理，进而影响系统正常运行。
二、对策建议1. 频率漂移问题的对策对于频率漂移问题，可以定期对设备中的晶振进行检测，确保频率精度不超出规定范围；并在工作环境发生较大温度变化时，采取相应的温度补偿措施，及时修正频率漂移问题。
2. 功率不稳定问题的对策对于功率不稳定问题，可以确保电源供电稳定，避免电源波动对发射机的影响；并定期对功率放大器进行检测，确保其正常工作；同时对发射机的散热系统进行管理，避免温度过高对功率稳定性的影响。
3. 调制误差问题的对策针对调制误差问题，可以定期对调制器进行检测，确保其正常工作；并对信号源进行监测，确保信号质量符合要求；同时对调制参数进行合理设置，避免由于参数不当引起的误差问题。
5. 故障自诊断能力不足问题的对策对于故障自诊断能力不足问题，可以对设备进行定期维护与检测，确保故障能够及时发现并得到处理；并在设备设计时增加自诊断功能，能够自动识别故障原因并给出解决方案。
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课程设计报告
题目：高性能调频发射机
专业：通信工程
年级：08级
学号：
学生姓名：
联系电话：
指导老师：
完成日期：2011 年 5 月 25 日
基于三极管9018的发射机设计
摘要
调频发射机作为一种简单的通信工具，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。
目前它广泛的生产、保安、野外工程等领域的小范围移动通信工程中。
本课题重点在于设计能给发射机电路提供稳定频率的振荡调制电路。
关键词：调频发射机；调频；高频放大；功率放大；调频发射机；三极管9018；电容；电感；天线
ABSTRACT
FM transmitter as a simple communication tools, because it does not require station and ground switch station, can effectively support the mobile communications, so deeply the welcome of people. It currently extensive production, security, field engineering and other areas of small range of mobile communication engineering. This subject focuses transmitter circuit design can provide stability to the oscillation frequency modulation circuit.
Key Words: FM transmitter; FM; High frequency amplifier; Power amplifier; FM transmitter; Transistor 9018; Capacitor; Inductance; antenna
目录
1设计目的 (1)
2 设计要求及方案选择 (4)
2.1设计要求 (4)
2.2方案选择 (4)
3 理论分析与设计 (3)
3.1 LC谐振电路的分析及设计 (3)
3.2 三极管9018放大电路的分析及设计 (4)
4 电路设计 (5)
4.1 硬件电路的设计 (5)
4.2软件的设计 (6)
5 系统测试 (6)
5.1调试所用的基本仪器清单 (6)
5.2调试结果 (7)
5.3 测试结果分析 (7)
6 心得体会 (7)
7 参考文献 (8)
8 附录 (8)
附录1 总原理图PCB (8)
附录2 实物图 (9)
1设计目的
通过本课程设计，使学生对通信系统的整体结构及配置有全面的了解。
训练学生的动手实践能力，培养学生具体问题的能力。
让学生通过本课程设计，熟悉基本通信系统单元的设计方法和工作原理，尤其是调频和解调原理。
对学生进行基本技能训练，例如组成系统、调试、查阅资料、绘图、编写说明书等；使学生理论联系实际，提高动手能力和分析问题、解决问题的能力。
2 设计要求及方案选择
2.1设计要求
（1）发射频率：87.7Mhz-107.9Mhz ；工作电压：DC 3V-9V；
（2）工作电流：＜100mA；
（3）发射距离：大于30米；
（4）失真度：0.1%；
（5）调制度：15%；
（6）调制方式：调频（FM）
（7）最大频偏：土75KHz
（8）输出阻抗：50欧
2.2方案选择
（1）采用BH1417单片数字锁相立体声调制芯片
图2-2-1 BH1417内部结构图
BH1415是一个简单而又实用的集成电路，它集PLL锁相环电路、产生立体声复合信号的立体声编码电路、FM 发射电路，外围加上几个几件就组成了一台高频，定多频点的HI-FI调频立体声发射器；而且它设置了提高S/N信噪比的预加重电路、防止信号过调的限幅电路及控制输入信号频率的LPF低通滤波器，可明显地改善音质。
特点：①将预加重电路、限幅电路、低通滤波电路(LPF)一体化，使音频信号的质量比分立元件的电路(如BA1404、NJM2035等)有很大改进。
②采用锁相环锁频，并和调频发射电路一体化，使得发射的频率很稳定。
③采用了4位拔码开关进行频率设定，可设定14个频点，使用很方便。
但是外接的电路元件还是蛮多，天线要求也比较严格，为了节约时间和成本，决定放弃本方案。
（2）采用高频放大三极管9018元件和LC谐振电路
图2-2-2 三极管9018的管脚图
LC谐振回路产生载波信号，三极管9018把信号放大后通过载波发射出去，所用的元器件少，调试简单，成本低，又能达到设计要求，所以选择此方案
3 理论分析与设计
3.1 LC谐振电路的分析及设计
通过LC谐振回路产生高频载波，采用分立元件，一个电感和一个电容产生谐振，用一个可调电容5p到30p的容值，电感直径为0.95mm用漆包线绕制而成，通过调节电容
来调整中心频率，LC
0=,电路图如下图3-1所示
fπ2/1
图3-1 LC谐振回路
3.2三极管9018放大电路的分析及设计
9018结构：NPN
集电极—发射极电压15V 集电极—基电压30V 射极——基极电压-5V 集电极电流0.5A 耗散功率0.625W 结温150°C 特征频率最小150MHZ
S9018NPN EBC 用于高频放大，用一个s9018来放大输入的音频信号，从而让信号更好地随载波发射出去，设计电路图如下图3-2所示：
图3-2 三极管9018放大电路图
4电路设计
4.1 硬件电路的设计
通过麦克风或者音频接入口输入语音信号，记过三极管9018放大，随着谐振电路产生的载波通过天线发射出去，从而达到发射信号的目的。
电路图设计如下图3.1所示：
图4-1 整个电路设计图
4.2软件的设计
图4-2电路设计流程图：
图4-2 电路设计流程图
5 系统测试
5.1调试所用的基本仪器清单
(1)数字式或指针万用表；
(2)5稳压电源；
(3)GP天线（阻抗为50 欧姆）；
(4)具有FM收音机功能的收音机
(5)立体声音源（计算机声卡、MP3 ，音源纯正，无杂音）。
(6)数字示波器
5.2调试结果
通过不断调节电容和电感，最终达到比较好的效果，发射出来的音频信号经过收音机听得比较清晰，能在50米范围内接收得到，频率也达到设计的要求。
5.3测试结果分析
其实在调试过程中总能听得一点电流声，无论怎么调节都有，如果电路滤波效果好的话，电流声就小一点，在调试过程中我用5V电平,输出的电压比较稳定；天线匹配，天线的频段和机器频段不一致，天线阻抗不匹配，都会严重影响通话距离。
对于使用者来说，在换用天线时要注意将天线拧紧，也不能使用不符合机器频点的天线。
天线其实就是个负载，发射机要把功率加载到天线上发射出去，建议尽量避免发射机空载。
无论怎么调试都是有点电流声，这是电路所存在的缺点，原因一是电源的滤波效果不好，二是三极管静态工作点受温度影响所导致。
6 心得体会
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，前后级多次反复调整，直到满足技术指标要求。
切记不要急燥，更不能盲目地更改参数，负责事半功半，达不到预期效果。
这个设计是关于小功率调频发射机工作原理分析及其安装调试，通过这次设计我可以更好地巩固和加深对小功率调频发射机工作原理和非线性电子线路的进一步理解。
学会基本的实验技能，提高运用理论知识解决实际问题的能力。
在实验过程中，通过选取元件、确定电路形式、以及计算等等，提高我的动手能力，同时通过调试来发现自己的错误并分析及排除这些故障，使我对小功率放大器的知识得到了加深！在调试过程中应该注意以下几点：
(1) 用电压表测一下三个三极管的管脚电压是否满足该设计的要求。
(2) 用示波器测出发射极所发射的频率是否达到要求，如果不是，试着调节电感和可调电容，使其达到要求的频率。
7 参考文献
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[2]王磊，杨红，等编著，冼进(审).射频电路设计技术[M].电子工业出版社,2007.
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[5] 张肃文.高频电子线路北京[M].北京：高等教育出版社，2000.
[6] 谢自美.电子线路设计、实验与测试[M].2003.
[7] 江思敏、姚鹏翼.PADS电路原理图和PCB设计[M].机械工业出版社，2007.
8 附录
附录1 总原理图PCB
附录2 实物图。