无线接收机课程设计

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基于Multisim的无线调频接收机设计

基于Multisim的无线调频接收机设计

基于Multisim的无线调频接收机设计一、无线调频接收机的原理调频接收机是一种接收调频信号并转换为基带信号的设备,其原理主要包括信号接收、信号解调和信号处理等几个部分。

在信号接收过程中,接收天线接收到调频信号并将其转换为电信号;在信号解调过程中,利用鉴频器和解调器将接收到的信号解调为基带信号;在信号处理过程中,对基带信号进行滤波、放大和解码等处理,最终输出语音、数据等信息。

二、基于Multisim的无线调频接收机设计1. 确定设计参数在进行无线调频接收机的设计前,首先需要确定一些关键的设计参数,包括接收频率、带宽、灵敏度等。

根据设计要求,本文选择接收频率为800MHz,带宽为10kHz,灵敏度为0.5μV。

2. 绘制电路原理图在Multisim软件中,可以通过拖放元件和连线的方式绘制无线调频接收机的电路原理图。

具体包括射频前端、中频放大器、鉴频器、解调器和后端处理等模块。

射频前端包括天线、滤波器和射频放大器;中频放大器包括中频滤波器和中频放大器;鉴频器包括鉴频器和环路滤波器;解调器包括解调放大器和基带滤波器;后端处理包括解码器和输出放大器等。

3. 进行仿真分析在绘制完电路原理图后,可以通过Multisim软件进行仿真分析,验证设计电路的性能和稳定性。

可以对接收灵敏度、信噪比、频率响应等进行仿真测试,并根据仿真结果进行相应的调整和优化。

4. 优化设计电路根据仿真分析的结果,可以对设计电路进行相应的优化,包括调整放大器增益、优化滤波器性能、提高解调灵敏度等。

通过不断地优化设计电路,最终达到设计要求,并且确保接收收率和抗干扰能力得到有效提升。

5. 实现无线调频接收机在完成电路原理图设计和优化后,可以根据Multisim软件进行PCB布局和线路布线,最终实现无线调频接收机的硬件设计。

并通过实际测试,验证设计电路的性能和可靠性,确保其能够稳定地接收和解调调频信号,输出基带信号。

三、实现效果和应用展望通过基于Multisim的无线调频接收机设计,可以实现对无线调频信号的稳定接收和解调,并输出高质量的基带信号。

移动通信课程设计接收机

移动通信课程设计接收机
011 年 1 月 3 日 至 2011 年 1 月 9 日
学 班 学 成


名 级 号 绩
指 导 教 师 (签 字 )
计算机与通信学院 2011 年 1 月 10 日
课题名称 接收机 组 长 同组人员

数 9人
(指导教师下达的任务) 课 题 的 主 要 内 容 和 要 求 主要内容: 利用专用集成电路 TH71221 外加晶振和一些外围电路组成二次混频超外 差调频接收机。可以利用移动通信实验箱完成。 主要任务: 1、 完成电路设计; 2、 完成电路实际搭建和实现; 3、 完成接收机的各项性能测试。
具 体 任 务 时 间 安 排 与 完 成 情 况
统筹全局,组织组员对所设计的内容进行分析, 寻找设计方案中存在的弊端并进行修改。
2011.1.3 1.3—1.4 2011.1.5 2011.1.6
分组、任务分配、课题理解 电路分析、功能分析 电路设计和实现,验证和测试 组长组织组员讨论,综合组员所完成的任务, 并为课程设计报告的书写整理材料
1
基本原理及电路分析: 基本原理及电路分析:
FM、PM 与 AM 相比具有以下两个优点: (1) 移动信道因多径效应的影响为衰落信道, 移动台收到的高频信号严重起伏 (俗称衰落) , 衰落深度可达 l0~30dB。由于 FM 和 PM 信号在振幅上不载有信息,因而接收机中可采用限幅 器来消除衰落的影响而不影响载波频率、相位调制信息的接收。 (2) FM 和 PM 发射的高频信号幅度不变,发射功率恒定,接收信号强度的中值稳定,利于 信号接收。 因此,大多数模拟移动通信系统都采用 FM 或 PM 方式,其中以 FM 最为普遍。对于数字 调制,移动通信系统也常采用恒包络调制,如 FSK、MSK、GMSK 等。 本实验系统中 BS 及 MS 的收发信机 TRx(Transceiver:是 Transmitter 及 Receiver 的组合 词)包括接收机(Rx:Receiver) 、发射机(Tx:Transmitter) 、双工器(DPX:Duplexer)及锁 相频率合成器(PLL:锁相频合)四部分,其电路框图见附录 l 图 l。本实验主要了解接收机电 路,估测接收机灵敏度及大信号信噪比两个性能指标。

无线终端设计课程设计

无线终端设计课程设计

无线终端设计课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解无线终端的基本原理,掌握无线通信技术、嵌入式系统等核心知识;2. 学会分析无线终端的设计需求,了解各类无线终端设备的功能、性能及适用场景;3. 掌握无线终端硬件、软件及天线设计的基本方法和技巧。

技能目标:1. 能够运用所学知识,独立设计并实现一款具有基本功能的无线终端设备;2. 培养学生的动手实践能力,提高问题解决能力和团队协作能力;3. 提高学生运用专业软件进行无线终端设计、仿真和分析的能力。

情感态度价值观目标:1. 激发学生对无线终端设计领域的兴趣,培养创新意识和探索精神;2. 培养学生严谨、负责的工作态度,提高对工程实践的认识;3. 增强学生的知识产权意识,树立正确的价值观和职业道德观。

课程性质:本课程为电子信息类专业高年级学生的专业核心课程,旨在培养学生的无线终端设计能力和实践技能。

学生特点:学生具备一定的电子技术、通信原理和嵌入式系统基础,具有较强的学习能力和实践欲望。

教学要求:结合课程性质、学生特点,注重理论与实践相结合,强调课程内容的实用性和针对性。

通过课程学习,使学生能够掌握无线终端设计的基本知识和技能,具备实际项目设计和实施的能力。

课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 无线通信原理:包括无线通信系统的基本组成、调制解调技术、信道编码与解码、多址技术等;教材章节:第一章 无线通信基础2. 嵌入式系统设计:涉及嵌入式处理器、硬件描述语言、嵌入式操作系统、软件开发环境等;教材章节:第二章 嵌入式系统设计3. 无线终端硬件设计:介绍射频前端、模拟前端、数字信号处理、电源管理等方面的设计方法;教材章节:第三章 无线终端硬件设计4. 无线终端软件设计:包括协议栈、应用程序开发、调试与优化等;教材章节:第四章 无线终端软件设计5. 天线设计:讲解天线的基本原理、设计方法、匹配网络及其在无线终端中的应用;教材章节:第五章 天线设计6. 无线终端系统设计与仿真:通过实际案例,教授系统设计流程、仿真工具及其应用;教材章节:第六章 无线终端系统设计与仿真7. 实践教学:结合课程内容,组织学生进行无线终端设计、制作与调试,提高学生的动手能力;教材章节:第七章 实践教学教学内容安排和进度:本课程共计16周,每周4课时。

课程设计-高频电子线路(无线接收,发射系统设计).doc

课程设计-高频电子线路(无线接收,发射系统设计).doc

《高频电子线路》课程设计----------无线接收、发射系统的设计专业_XX______指导教师___XX_学生姓名___XX________班级__XX________学号__33___________前言 (3)一、绪论 (4)二、发射系统设计 (8)2.1发射原理图 (8)2.2发射原理 (8)2.3发射原理框图 (9)三、接收方案设计 (10)3.1接受电路原理框图 (10)3.2工作原理分析…………………………………………10.3.3无线接收部分 (11)四、硬件调试与检测 (14)4.1调试前硬件的检查 (14)4.2调试过程 (14)五、结论与展望 (16)六、参考文献 (16)七、致谢 (18)人类自从发现能利用电波传递信息以来,就不断研究出不同的方法来增加通信的可靠性、通信的距离、设备的微形化、省电化、轻巧化等。

人们对发射信息和接收信息所用的电路,也慢慢地趋于这种要求。

目前的无线电接收机不单只能收音,且还有可以接收影像的电视机、数字信息的电报机等。

随着广播技术的发展,以接收电路为核心的接收机也在不断更新换代。

自1920年开发了无线电广播的半个多世纪中,以接收电路为核心制造的收音机经历了电子管收音机、晶体管收音机、集成电路收音机的三代变化,功能日趋增多,质量日益提高。

20世纪80年代开始,收音机又朝着电路集成化、显示数字化、声音立体化、功能电脑化、结构小型化等方向发展。

这就对接收电路提出了新的挑战。

发射电路的发展是任何无线系统的根基,要完成无线通信,首先必须产生高频率的载波电流,然后设法将信号传输出去。

在无线电技术中采用振荡器来产生高频电流。

振荡器可以看作是将直流电能转变为交流电能的换能器,高频电流送至发射天线,转变为电磁波发射出去,电磁波中就包含了所要发射的信息信号。

通过课程设计,使学生加强对高频电子技术电路的理解,学会查询资料,方案比较,以及设计计算等环节。

进一步提高分析解决实际问题的能力,创造一个动手动脑、独立开展电路实验的机会,锻炼分析、解决高频电子电路问题的实际本领,真正实现由课本知识向实际能力的转化,通过典型电路的设计与制作,加深对基本原理的了解,增强学生的实践能力。

调频接收机课程设计

调频接收机课程设计

调频接收机课程设计一、课程设计背景和目的调频接收机是无线电通信中最基本的装置之一,广泛应用于广播、电视、通信等领域。

本课程设计旨在通过对调频接收机原理和实现方法的学习,使学生掌握调频接收机的基本原理和设计方法,提高学生对无线电通信技术的理解和应用能力。

二、教学目标1. 理解调频接收机的基本原理和实现方法;2. 掌握调频接收机电路的设计和调试技能;3. 能够独立完成简单调频接收机电路的设计和制作;4. 培养学生对无线电通信技术的兴趣和研究能力。

三、教学内容1. 调频接收机原理及其分类;2. 调频解调电路及其特点;3. 混频器、放大器、滤波器等关键电路的设计与实现;4. 整体调谐与分散调谐方式及其优缺点;5. 调谐灵敏度与选择性指标的计算方法;6. 低噪声放大器设计与实现。

四、教学方法1. 讲授:通过讲解理论知识,让学生掌握调频接收机的基本原理和实现方法;2. 实验:通过实验操作,让学生掌握调频接收机电路的设计和调试技能;3. 课程设计:让学生独立完成一个简单调频接收机电路的设计和制作,培养学生对无线电通信技术的兴趣和研究能力。

五、教学步骤1. 理论讲解(1)调频接收机原理及其分类;(2)调频解调电路及其特点;(3)混频器、放大器、滤波器等关键电路的设计与实现;(4)整体调谐与分散调谐方式及其优缺点;(5)调谐灵敏度与选择性指标的计算方法;(6)低噪声放大器设计与实现。

2. 实验操作(1)搭建简单调频接收机电路并进行初步测试;(2)根据测试结果进行电路参数优化,并进行二次测试;(3)对实验结果进行分析和总结。

3. 课程设计(1)根据所学知识,独立完成一个简单调频接收机电路的设计方案;(2)制作并测试所设计的电路,并对测试结果进行分析和总结。

六、教材和参考书目1. 《无线电技术基础》(第二版),李炜等编著,高等教育出版社;2. 《电子电路设计基础》(第三版),刘志明编著,清华大学出版社;3. 《调频接收机原理与设计》(第二版),张宝林编著,电子工业出版社。

无线接收机课程设计

无线接收机课程设计

目录摘要 (3)一、设计目的 (4)二、总体设计方案 (4)2.1无线发射机和接收机原理框图 (4)22设计思路 (4)2.3调频接收机组成及工作原理 (5)三、调频接收机的主要技术指标 (5)3.1工作频率范围 (5)3.2灵敏度 (5)3.3选择性 (5)3.4频率特性 (5)3.5输出功率 (5)四、各部分设计及原理分析 (5)4.1输入回路 (5)4.2高频放大电路 (6)4.3混频电路 (7)4.4本振电路 (7)4.5中频放大电路 (8)4.6鉴频电路 (9)4.7低频功率放大电路 (9)五、思考题 (10)六、小结与心得体会 (10)七、参考文献 (10)摘要随着现在社会的快速发展,电信技术以一日千里的速度飞速发展。

电信有一部分涉及的是通信技术,而无线通信在现在的生活中尤为重要,我们常用的手机,无线电话还有各种电器的遥控器等,大到航天小到小孩玩具都离不开发射和接收设备。

调频与调幅是目前应用最广的两种发送接收方式,随着社会发展调频方式越来越成为现代设备的必要工作方式。

所以对于这次设计,我选择了超外差式调频接收机。

所谓超外差,是指将所要接收的电台在调谐电路里调好以后,经过电路本身的作用,就变成另外一个预先确定好的频率,然后再进行放大和检波。

这个固定的频率,是由差频的作用产生的。

在超外差式调频接收机的设计过程中,应将其分为高频放大、混频、本振、中放、鉴频、低频放大六个部分。

但是在设计时必须全面考虑,妥善处理一些相互牵制的矛盾,特别要抓住主要矛盾(稳定性、选择性、失真等),才能使得接收机有较好的指标。

超外差式接收机能够大大提高接收机的增益、灵敏度和选择性。

关键词:超外差,调频,本振,混频一、设计目的无线发射与接收设备是通信电子线路的综合应用,是现代化通信系统、广播与电视系统、无线安全防范系统、无线遥控和遥测系统等,必不可少的设备。

本次设计达到以下目的: 1. 进一步认识无线发射与接收系统(基本工作原理)2.掌握调频无线接收系统的设计(单元电路整合,完成整机电路设计)通过本课程设计与调试, 提高动手能力,巩固已学的理论知识, 能建立无线电调频接收 机的整机概念,了解调频接收机整机各单元电路之间的关系及相互影响,从而能正确设计、 计算调频接收机的单各元电路: 输入回路、高频放大、混频、中频放大、鉴频及低频功放级。

基于Multisim的无线调频接收机设计

基于Multisim的无线调频接收机设计无线调频接收机是一种电子设备,用于接收无线电信号,并将其转换为音频信号,在通信、广播和其他应用中广泛应用。

在现代无线通信领域,无线调频接收机已成为必不可少的设备之一。

本文将介绍如何使用Multisim软件设计并模拟一个基本的无线调频接收机。

我们将从理论上讨论无线电接收机的工作原理,并使用Multisim软件进行模拟实现。

1. 无线调频接收机的工作原理无线调频接收机的主要工作原理是将无线电信号从天线中捕获并将其转换为与之同步的局部振荡器信号。

该局部振荡器信号经过混频器和滤波器处理,输出中频信号。

该中频信号经过放大器和解调器处理后,最终输出音频信号。

为了设计无线调频接收机,我们需要将其分为几个基本模块。

这些模块包括:1)射频放大器:在此模块中,我们使用同轴电缆将输入无线电信号传送到接收机中。

然后,它将无线电信号放大,并将其发送到混频器。

2)混频器:在此模块中,我们将输出由射频放大器产生的信号(RF信号)与局部振荡器的输出(LO信号)混合在一起,产生中频信号。

3)中频放大器:中频放大器被设计用来增加中频信号的振幅。

这使得中频信号更容易处理和解调。

4)解调电路:解调器被设计用来将经过放大的中频信号转换为音频信号。

解调器主要将信号的振幅分离并复制到一个新的音频载波上。

5)音频输出电路:这个模块被设计用来将解调后的信号从解调器输出,输出的信号可以连接到扬声器或其他音响设备。

在Multisim模拟前,我们需要确定接收机的一些关键参数。

这些参数包括:1)局部振荡器频率:这是我们将用来混合RF信号的频率,通常在300kHz-1.2GHz之间。

2)射频信号频率:这是我们要接收的无线电信号的频率,可以从天线上接收到。

4)混频器和放大器的增益:这是我们需要使用的两个关键参数,混频器和放大器的增益应设定为满足设计规格的最小值。

根据以上参数和电路设计原理,我们可以开始使用Multisim软件实现无线调频接收机的模拟。

调频接收机设计课程设计说明书

滤波器
根据接收信号的特性,设计合适的滤波器,滤除带外干扰和噪声,提 高接收信号的信噪比。
电路原理图及PCB设计
01
原理图设计
使用专业的电路设计软件,绘制详细的电路原理图,包括微控制器、射
频前端、模数转换器、滤波器、电源管理等部分的电路连接。
02 03
PCB设计
根据电路原理图,进行PCB布局布线设计,优化电路板性能,减小信号 干扰和损耗。同时,考虑散热、机械强度、可制造性等因素,确保电路 板的稳定性和可靠性。
sizeof(float));
float* demodulated = (float*)malloc(length *
sizeof(float));
float* processed = (float*)malloc(length *
sizeof(float));
程序流程图及代码展示
• // 读取或生成调频信号数据(这里省略具 体实现)
Chapter
调试过程记录
调试前准备
熟悉接收机结构和工作原理,准备必要的测试仪器和工具,如示 波器、信号发生器、频率计等。
调试步骤
按照设计流程逐步进行调试,包括电源电路、本振电路、混频电 路、中放电路、解调电路等各个模块的调试。
调试记录
详细记录每个模块的调试结果,包括波形、幅度、频率等参数, 以便后续分析和优化。
03
硬件设计方案及实现

主要器件选型与参数设置
微控制器
选用高性能、低功耗的STM32F4系列微控制器,具有丰富的外设接 口和强大的处理能力,满足接收机复杂算法和实时性要求。
射频前端
采用高性能的射频芯片,支持宽频带接收,低噪声系数,高线性度, 确保接收信号的准确性和稳定性。

接收机课程设计心得

接收机课程设计心得一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握接收机的基本原理,包括信号接收、放大、滤波等过程;2. 了解接收机各组成部分的功能和相互关系,如天线、变频器、解调器等;3. 理解接收机性能指标,如灵敏度、选择性、线性等,并能够分析其对通信系统的影响。

技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际通信问题的能力,如接收机调试、故障排查等;2. 提高学生动手实践能力,能够独立完成接收机的组装和测试;3. 培养学生团队协作和沟通能力,通过小组讨论、展示等形式,分享学习心得和经验。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对通信工程的兴趣和热情,激发他们探索未知、勇于创新的科学精神;2. 增强学生的环保意识,关注通信设备对环境的影响,培养绿色通信观念;3. 引导学生树立正确的价值观,认识到通信技术在社会发展中的重要作用,激发他们的社会责任感。

课程性质:本课程为实践性较强的学科,注重理论与实践相结合,培养学生的实际操作能力和问题解决能力。

学生特点:学生具备一定的电子基础知识,但对通信系统了解有限,需要通过本课程的学习,提高其通信技术水平。

教学要求:教师应结合课本内容,注重启发式教学,引导学生主动探索,将理论知识与实际应用相结合,提高学生的综合素养。

在教学过程中,关注学生的学习进度,及时调整教学策略,确保课程目标的实现。

通过课程学习,使学生能够达到预定的学习成果,为后续学习打下坚实基础。

二、教学内容本课程教学内容紧密结合课程目标,确保学生掌握接收机相关知识的科学性和系统性。

具体教学内容如下:1. 接收机原理及其各部分功能:- 介绍接收机的基本原理,包括信号接收、放大、滤波等;- 分析天线、变频器、解调器等接收机各部分的功能和相互关系。

2. 接收机性能指标及影响因素:- 讲解灵敏度、选择性、线性等性能指标的定义和作用;- 分析各性能指标对通信系统性能的影响。

3. 接收机组装与调试:- 介绍接收机的组装方法,包括元器件选择、电路搭建等;- 指导学生进行接收机的调试,掌握调试方法和技巧。

调频接收机高频课程设计报告

一. 设计目的:通过本课程设计与调试,提高动手能力,巩固已学的理论知识,能建立无线电调频接收机的整机概念,了解调频接收机整机各单元电路之间的关系及相互影响,从而能正确设计、计算调频接收机的单各元电路:输入回路、高频放大、混频、中频放大、鉴频及低频功放级。

初步掌握调频接收机的调整及测试方法。

二.调频接收机的主要技术指标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受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。

接收机的工作频率必须与发射机的工作频率相对应。

如调频广播收音机的频率范围为88~108MH,是因为调频广播收音机的工作范围也为88~108MHz 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5~30uV。

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为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。

三.调频接收机组成图3-1 频接收机的组成一般调频接收机的组成框图如图3-1所示。

其工作原理是:天线接受到的高频信号,经输入调谐回路选频为f1,再经高频放大级放大进入混频级。

本机振荡二极管环形混频电路图 4-2 二极管环形混频电路( a )原理电路( b )等效电路A 、原理电路及其等效电路:如图4-2 ( a )、( b )所示。

对于图4-2( a )所示电路,通常将信号输入端口称之为 R 端口,本振电压输入端口称之为 L 端口,中频输出信号端口称之为 I 端口。

需要说明的是:二极管双平衡组件用作双边带调制电路时,由于变压器的低频响应差,调制信号一般必须加到 I 端口,载波信号加到 R 端口,所需双边带信号从 L 端取出。

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目录摘要 (3)一、设计目的 (4)二、总体设计方案 (4)2.1无线发射机和接收机原理框图 (4)2.2设计思路 (4)2.3调频接收机组成及工作原理 (5)三、调频接收机的主要技术指标 (5)3.1工作频率范围 (5)3.2灵敏度 (5)3.3选择性 (5)3.4频率特性 (5)3.5输出功率 (5)四、各部分设计及原理分析 (5)4.1输入回路 (5)4.2高频放大电路 (6)4.3混频电路 (7)4.4本振电路 (7)4.5中频放大电路 (8)4.6鉴频电路 (9)4.7低频功率放大电路 (9)五、思考题 (10)六、小结与心得体会 (10)七、参考文献 (10)摘要随着现在社会的快速发展,电信技术以一日千里的速度飞速发展。

电信有一部分涉及的是通信技术,而无线通信在现在的生活中尤为重要,我们常用的手机,无线电话还有各种电器的遥控器等,大到航天小到小孩玩具都离不开发射和接收设备。

调频与调幅是目前应用最广的两种发送接收方式,随着社会发展调频方式越来越成为现代设备的必要工作方式。

所以对于这次设计,我选择了超外差式调频接收机。

所谓超外差,是指将所要接收的电台在调谐电路里调好以后,经过电路本身的作用,就变成另外一个预先确定好的频率,然后再进行放大和检波。

这个固定的频率,是由差频的作用产生的。

在超外差式调频接收机的设计过程中,应将其分为高频放大、混频、本振、中放、鉴频、低频放大六个部分。

但是在设计时必须全面考虑,妥善处理一些相互牵制的矛盾,特别要抓住主要矛盾(稳定性、选择性、失真等),才能使得接收机有较好的指标。

超外差式接收机能够大大提高接收机的增益、灵敏度和选择性。

关键词:超外差,调频,本振,混频一、设计目的无线发射与接收设备是通信电子线路的综合应用,是现代化通信系统、广播与电视系统、无线安全防范系统、无线遥控和遥测系统等,必不可少的设备。

本次设计达到以下目的:1. 进一步认识无线发射与接收系统(基本工作原理)2. 掌握调频无线接收系统的设计(单元电路整合,完成整机电路设计)通过本课程设计与调试,提高动手能力,巩固已学的理论知识,能建立无线电调频接收机的整机概念,了解调频接收机整机各单元电路之间的关系及相互影响,从而能正确设计、计算调频接收机的单各元电路:输入回路、高频放大、混频、中频放大、鉴频及低频功放级。

初步掌握调频接收机的调整及测试方法并学会如何将高频单元电路组合起来实现满足工程实际需要的整机电路。

二、总体设计方案2.1无线发射机和接收机原理框图图1 无线发射机和接收机原理框图2.2设计思路采用方案:通信电子电路在生活中的应用十分广泛,收信设备也有很广泛的应用。

在窄带调频通信设备中,为了获得良好的频道选择功能,使其具有灵敏度高、工作稳定、选择性好及失真小、噪声小等优点大都采用混频超外差接收方案。

调频接收机的各单元电路:输入回路、高频放大、混频、中频放大、鉴频、及音频功放级。

实现方法:其接收过程如下:从接收天线收到微弱的高频信号,经输入回路选频后,通过高频放大器放大,送到混频器与本机振荡器所产生的高频信号进行混频,在其输出端中频信号,最后经过鉴频器的鉴频得到音频放大信号,然后有音频功放还原成原来的语音信息。

这样就完成了收信机系统的工作过程。

系统中接收机单元对调频信号进行解调,恢复出原始的音频信号。

经过低频放大器还原出声音。

2.3调频接收机组成及工作原理图2 调频接收机的组成一般调频接收机的组成框图如图2所示。

其工作原理是:天线接受到的高频信号,经输入调谐回路选频为f1,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 f2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。

混频级的输出接调频回路选出中频信号(f2-f1),再经中频放大器放大,获得足够高增益,然后鉴频器解调出低频调制信号,由低频功放级放大,驱动扬声器。

从天线接收到的高频信号f1,经过混频、滤波成为固定中频f= f2– f1的接受机,称为超外差式接受机。

由于天线接收到的高频信号经过混频成为固定的中频,再加以放大,因此接收机的灵敏度较高,选择性较好,性能也比较稳定。

三、调频接收机的主要技术指标3.1工作频率范围接收机可以接受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。

接收机的工作频率必须与发射机的工作频率相对应。

如调频广播收音机的频率范围为88~108MH,是因为调频广播收音机的工作范围也为88~108MHz3.2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5~30uV。

3.3选择性接收机从各种信号和干扰中选出所需信号(抑制不需要的信号)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应大于50dB。

3.4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为200KHz。

3.5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。

四、各部分设计及原理分析4.1输入回路选择信号第一关,选取某一载频,抑制其他频率。

对输入回路的要求:为了保证信号不产生频率失真,通频带要有适当的宽度。

为了对临频带信号有足够的衰减,要有一定的选择性。

采用了简单的单调谐回路,如图3所示。

4.2高频放大电路高频放大器是用来放大高频信号的器件,在接收机中,高频放大器放所放大的对象是已调信号,它除载频信号外还有边频分量)。

根据高放的对象是载频信号这一情况,一般采用管子做放大器件,而且并联谐振回路作为负载,让信号谐振在信号载频(若有边频分量,便要设计回路的通频带能通过边频,使已调信号不失真)。

这样做的好处是:1)回路谐振能抑制干扰;2)并联回路谐振时,其阻抗很大,从而可输出很大的信号。

对高放的主要要求是:(1) 工作稳定:放大器可能会产生正反馈,它影响放大器的稳定工作,严重时,会引起振荡,使放大器变成振荡器,从而完全破坏了放大器的正常工作。

因此,在正常工作中要保证放大器远离振荡状态而稳定的工作。

(2)选择性好,有一定的通频带。

(3)失真小,增益高,并且工作频率变化时增益变动不应过大,工作频率越高,晶体管的放大能力越小,增益越低。

增益变化太大时,则灵敏度相差将很悬殊。

共射级接法的晶体管高频小信号放大器。

他不仅要放大高频信号,而且还要有一定的选频作用,因此晶体管的负载为LC并联谐振回路。

在高频情况下,晶体管本身的极间电容及连接导线的分布参数等会影响的频率和相位。

晶体管的静态工作点由电阻RA2,RA3,RA4及RA6决定,其计算方法与低频单管放大器相同。

高频放大电路如图4所示,从天线ANT1接收到的高频信号经过C1、CC1、L1组成的选频回路,选取信号为fs=10.7MHZ的有用信号,经晶体管Q1进行放大,由C3、T1初级组成的调谐回路,进一步滤除无用信号。

4.3混频电路混频是将高频放大信号和本振信号混合,输出一个中频信号,在调频电路中,本振信号必须是独立的,这是与调幅电路最大的一个区别。

混频电路如图5所示。

混频电路是一种典型的频谱搬移电路,可以用相乘器和带通滤波器来实现这种搬移。

混频器是一个变频电路,一般用相乘器,高频放大电路和本地振荡电路的输出信号加到混频器的输入端,得到一个差频。

调谐回路的输出,进入混频级的是高频调制信号,即载波与其携带的调制信号。

经过混频,输出载波的波形变得很稀疏其频率降低了,但音频信号的形状没有变。

通常将这个过程 ( 混濒和本振的作用 ) 叫做变频。

混频电路的原理是:把本机振荡产生的高频等幅振荡信号f1,与输入回路选择出来的广播电台的高频已调波信号f2同时加到非线性元件的输入端。

利用元件的非线性作用(晶体管的非线性作用)进行混频。

混频结果:输出频率为f1、f2以及频率为f1+f2、f1-f2、……高次谐波等多种信号。

从频谱观点上来看,混频的作用就是将已调波的频谱不失真的从c f 的位置上,因此,混频电路是一种典型的频谱搬移电路,可用相乘器和带通滤波器来实现这种搬移。

4.4本振电路 本振电路用LC 谐振回路来产生一个稳定的本地振荡频率,将这个稳定的谐振频率与高频放大输出信号混频,得到一个中在本次设计中,采用改进型电容三点式振荡电路。

因为本振电路的输出频率要与高频放大电路的输出信号进行混频,得到一个中频信号。

所以要求本振电路的输出频率必须很稳定,所以采用了改进型电容三点式。

如果本振电路的输出不稳定,将引起变频器输出信号的大小改变,振荡频率的漂移将使中频改变。

振荡器的振幅与振荡管的特性以及反馈电路的特性有关,当温度及其它管子与反馈电路的特性改变时,振幅也就会改变。

为了稳定振幅,可在各波段振荡器的反馈线圈上并联不同的电阻以平滑电抗元件的频率特性,还可用自动增益控制稳定振幅。

本次设计的电容改进型电路图如图6所示。

图5 混频电路4.5中频放大电路中放的作用有两个主要作用:(1)提高增益,因中频低于信号频率,晶体管的y 参数及回路谐振电阻等较大,因此易于获得较高的增益。

差外差接收机检波前的总增益主要取决于中放。

(2)抑制邻近干扰。

中频放大电路如图7所示。

对中放的主要要求是工作稳定,失真小,增益高,选择性好,有足够宽的通频带。

对于高放,因工作频率0f 高,通频带0/L B f Q =宽,故高放回路的Q 值越高越好,这时不必顾虑B 太窄的问题;但对于中放,由于工作频率较低,若回路Q 值过高,频带可能太窄而不能通过全部信号分量,故希望他在要求的通频带条件下选择性越高越好,也就是要求谐振曲线接近矩形。

实际谐振曲线很难做到理想矩形,为了衡量实际谐振曲线接近矩形的程度,引入矩形系数,式中0.7072f ∆为通频带。

矩形系数k :图6 本振电路0.10.70722r f k f ∆=∆图7 中频放大电路4.6鉴频电路鉴频器的任务是从调频信号中检出调制信号,它包括变换部分及振幅检波器部分。

普通鉴频器的线性范围较宽,调整较易;但由0cos ()cm L r U I R X θϕ==可以看到,U=正比于前级集电极电流的基波幅度Icm1,鉴频前若无限幅器,则Icm1不为常数,于是U=将随Icm1即接收信号的大小改变,而不能去掉寄生调幅的影响。

故用普通鉴频器时,前面必须使用限幅器。

但限幅器要求较大的输入信号,这导致限幅前高频级数的增加哦。

比例鉴频器可改正这一缺点,它能同时完成限幅及鉴频的任务,其输入信号不必太大。

比例鉴频器的U=为普通鉴频器的一半。

但因比例鉴频器有限幅作用,其输入信号即鉴频器输入端初级回路电压约只有0.1V 即可工作。

所以在本次设计中采用了比例鉴频器,其单元电路如图8所示。

4.7低频功率放大电路一般从鉴频器输出的信号都比较小,为了得到我们所需的信号,必须将输出信号进行放大。

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