高频课程设计报告

目录一. 设计题目………………………………………………二.设计要求………………………………………………三.设计内容………………………………………………3.1总体方案…………………………………………3.2设计目的…………………………………………3.3设计原理…………………………………………四．设计实现………………………………………………4.1电路连接…………………………………………4.2波形分析…………………………………………五．仿真调试结果…………………………………………六．设计总结………………………………………………七．参考文献………………………………………………一. 设计题目模拟通信系统的设计与实现二．设计要求要完成整个系统各环节以及整个系统的仿真，最终在接收端或者精确或者近似地再现输入（信源），完成课程设计报告。

三．设计内容3.1总体方案图1 模拟通信系统框图方案1 AM广播通信系统图2 中波调幅发射机AM广播：525—1605KHz混频图3 超外差中波调幅收音机方案2 FM广播通信系统FM广播：88—108M本振98.7—118.7M图4 FM接收机方案3 半双工调频无线对讲机电源控制电源控制图5 半双工调频无线对讲机以上的三个方案是老师提供个我们的，在实验中我们只要选择一个就可以了，当然有能力的也可以多做几个。

我们组主要做的是半双工调频无线对讲机，此外在我们做完对讲机后AM接收机和FM接收机也去做了。

对于半双工对讲机的设计要求:通过使用简单经济的设计方案,来实现对讲机的应有功能,达到设计目的.例如,完成呼叫,收听,对讲等功能.对于有兴趣和能力突出的同学,可以尝试改进更新等设计理念.3.2 设计目的1、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。

3.3设计原理半双工调频对讲机组成原理框图如上图所示，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。

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，从上图中可以看到，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。

四：设计实现4.1电路连接载频信号产生模块LC振荡器可以用西勒电路，也可用克拉泼电路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：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。

6、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。

7、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。

实验注意事项1、本实验系统接通电源前请确保电源插座接地良好。

2、每次安装实验模块之前应确保主机箱右侧的交流开关处于断开状态。

为保险起见，建议拔下电源线后再安装实验模块。

3、安装实验模块时，模块右边的电源开关要拨置上方，将模块四角的螺孔和母板上的铜支柱对齐，然后用螺钉固定。

确保四个螺钉拧紧，以免造成实验模块与电源或者地接触不良。

经仔细检查后方可通电实验。

4、各实验模块上的电源开关、拨码开关、复位开关、自锁开关、手调电位器和旋转编码器均为磨损件，请不要频繁按动或旋转。

5、请勿直接用手触摸芯片、电解电容等元件，以免造成损坏。

6、各模块中的贴片可调电容是出厂前调试使用的。

出厂后的各实验模块功能已调至最佳状态，无需另行调节这些电位器，否则将会对实验结果造成严重影响。

若已调动请尽快复原；若无法复原，请与指导老师或直接与我公司联系。

7、在关闭各模块电源之后，方可进行连线。

连线时在保证接触良好的前提下应尽量轻插轻放，检查无误后方可通电实验。

拆线时若遇到连线与孔连接过紧的情况，应用手捏住线端的金属外壳轻轻摇晃，直至连线与孔松脱，切勿旋转及用蛮力强行拔出。

8、按动开关或转动电位器时，切勿用力过猛，以免造成元件损坏。

小信号放大：图6 单调谐小信号放大电路图小信号谐振放大器是接收机的前端电路，主要用于高频小信号或微弱信号的线形放大。

实验单元电路由晶体管N1和选频回路T1组成，不仅对高频小信号放大，而且还有选频作用。

本实验中单调谐小信号放大的谐振频率为fs=10.7MHz。

1、断电状态下，按如下框图进行连线：单调谐小信号放大电路连线框图正弦波振荡器图7正弦波振荡器（4.5MHz）将开关S1的1拨下2拨上，S2全部断开，由晶体管N1和C3、C10、C11、C4、CC1、L1构成电容反馈三点式振荡器的改进型振荡器——西勒振荡器，电容CCI 可用来改变振荡频率。

)14(1210CC C L f +=π振荡器的频率约为4.5MHz （计算振荡频率可调范围） 振荡电路反馈系数F=47.0470220311≈=C C 振荡器输出通过耦合电容C 5（10P ）加到由N2组成的射极跟随器的输入端，因C 5容量很小，再加上射随器的输入阻抗很高，可以减小负载对振荡器的影响。

射随器输出信号经N3调谐放大，再经变压器耦合从P1输出。

模拟乘法器模拟相乘器实现两信号（调制信号与载频）的相乘，从而产生差频与和频，从而实现频谱的线性搬移，它产生无用频率分量少，是AM 波实现的最好方法。

用1496集成电路构成的调幅器电路图如图7所示，图中VR8用来调节引出脚①、④之间的平衡。

器件采用双电源供电方式（＋12V ，－9V ），电阻R29、R30、R31、R32、R52为器件提供静态偏置电压，保证器件内部的各个晶体管工作在放大状态。

模拟相乘器模拟乘法器调幅连线框图图中W1用来调节引出脚1、4之间的平衡，器件采用双电源方式供电（＋12V ，－8V ），所以5脚偏置电阻R 15接地。

电阻R 1、R 2、R 4、R 5、R 6为器件提供静态偏置电压，保证器件内部的各个晶体管工作在放大状态。

载波信号加在V 1－V 4的输入端，即引脚8、10之间；载波信号Vc 经高频耦合电容C 1从10脚输入，C2为高频旁路电容，使8脚交流接地。

调制信号加在差动放大器V5、V6的输入端，即引脚1、4之间，调制信号VΩ经低频偶合电容E1从1脚输入。

2、3脚外接1KΩ电阻，以扩大调制信号动态范围。

当电阻增大，线性范围增大，但乘法器的增益随之减小。

已调制信号取自双差动放大器的两集电极（即引出脚6、12之间）输出。

变容二极管电路工作原理：调频即为载波的瞬时频率受调制信号的控制。

其频率的变化量与调制信号成线性关系。

常用变容二极管实现调频。

变容二极管调频电路如图所示。

从P3处加入调制信号，使变容二极管的瞬时反向偏置电压在静态反向偏置电压的基础上按调制信号的规律变化，从而使振荡频率也随调制电压的规律变化，此时从P2处输出为调频波（FM）。

C15为变容二级管的高频通路，L2为音频信号提供低频通路，L2可阻止外部的高频信号进入振荡回路。

本电路中使用的是飞利浦公司的BB910型变容二极管，其电压-容值特性曲线见图12-4，从图中可以看出，在1到10V的区间内，变容二极管的容值可由35P到8P左右的变化。

电压和容值成反比，也就是TP6的电平越高，振荡频率越高。

变容二极管调频1、连线框图如图所示变容二极管调频接线图正交鉴频鉴频是调频的逆过程，广泛采用的鉴频电路是相位鉴频器。

鉴频原理是：先将调频波经过一个线性移相网络变换成调频调相波，然后再与原调频波一起加到一个相位检波器进行鉴频。

因此，实现鉴频的核心部件是相位检波器。

相位检波又分为叠加型相位检波和乘积型相位检波，利用模拟乘法器的相乘原理可实现乘积型相位检波，其基本原理是：在乘法器的一个输入端输入调频波)(t v s ，设其表达式为]sin cos[)(t m w V t v f c sm s Ω+=式中，f m 为调频系数，Ω∆=/ωf m 或f f m f /∆=，其中ω∆为调制信号产生的频偏。

另一输入端输入经线性移相网络移相后的调频调相波)('t v s ，设其表达式为)]}(2[sin cos{)(''ωϕπω++Ω+=t m V t v f c sm s)](sin sin['ωϕω+Ω+=t m V f c sm式中，第一项为高频分量，可以被滤波器滤掉。

第二项是所需要的频率分量，只要线性移相网络的相频特性)(ωϕ在调频波的频率变化范围内是线性的，当rad 4.0)(≤ωϕ时，)()(sin ωϕωϕ≈。

因此鉴频器的输出电压)(t v o 的变化规律与调频波瞬时频率的变化规律相同，从而实现了相位鉴频。

所以相位鉴频器的线性鉴频范围受到移相网络相频特性的线性范围的限制。

在这次课程设计中我们用的是乘积型相位鉴频器用MCl496构成的乘积型相位鉴频器实验电路如图13-2所示。

其中C 13与并联谐振回路L 1C 18共同组成线性移相网络，将调频波的瞬时频率的变化转变成瞬时相位的变化。

分析表明，该网络的传输函数的相频特性)(ωϕ的表达式为)]1(arctan[2)(22--=oQ ωωπωϕ当1<<∆oωω时，上式可近似表示为)2(arctan(2)(oQ ωωπωϕ∆-=或)2(arctan(2)(oQ ωωπωϕ∆-=式中o f 为回路的谐振频率，与调频波的中心频率相等。

Q 为回路品质因数。

△f 为瞬时频率偏移。

正交鉴频（乘积型相位鉴频）(4.5MHz)此外本次实验也用到了集成选频放大本实验中涉及到的集成选频放大器是带AGC（自动增益控制）功能的选频放大器，放大IC用的是Motorola公司的MC1350。

电路图如下图所示以上就是本实验所用到的一些模块以及电路图在实际的电路连接中我们或许会遇到一些各种各样的问题，这些问题就需要我们自己来解决。

我们要想知道自己解决问题没，就需要观察波形就行了。

4.2 波形分析电路的波形如下图：测试用语音信号带上耳机可以听到铃声二极管调频后的波形（4.5MHZ）混频后的波形（10.7MHZ）高频功率放大后波形。

幅值比较好调，所以功放后信号的幅值明显放大了。

功放后信号通过天线发射出去。

这是经天线接受然后再经单调谐小信号放大后的波形图。

因为被天线接收的信号是非常微弱的，如果不经过放大的话根本就无法去解调以及后续工作。