高频课程设计报告.docx

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高频课程设计报告

本科课程设计报告

课程名称：

高频电子线路

实验项目：

调频接收机

设计地点：

多学科楼高频实验室

专业班级：

电信1001学号：

2010001207

学生姓名：

吴清涛

指导教师：

王耀力

2012年12月25日

目录---------------------------------------------------------------------------------1第一章绪论------------------------------------------------------------------2

1.1引言-----------------------------------------------------------------------2

1.2主要技术指标------------------------------------------------------------2

1.2.1.工作频率范围--------------------------------------------------------2

1.2.2.灵敏度--------------------------------------------------------------------2

1.2.3.选择性------------------------------------------------------------------2

1.2.4.通频带-------------------------------------------------------------------2

1.2.5.输出功率---------------------------------------------------------------2

1.3提供设备及材料-------------------------------------------------------3

第二章理论设计-------------------------------------------------------------3

2.1总体方案-------------------------------------------------------------------3

2.1.1原理框图及组成部分------------------------------------------------3

2.1.2工作原理-----------------------------------------------------------------3

2.1.3部分波形变换图------------------------------------------------------4

第三章部分电路仿真------------------------------------------------------5

3.1高频小信号放大器电路仿真-----------------------------------------5

3.2包络检波电路-------------------------------------------------------------6

第四章实际电路搭建------------------------------------------------------7

第五章心得体会-------------------------------------------------------------9

附录参考文献-------------------------------------------------------------10

第一章绪论

1.1引言

本次设计，目的是设计一个简易超外差调频接收机。

现代通信与人们的生活紧密相关，任何通信离不开信号的调制发送和解调接收，且这些系统中核心技术就是高频电子技术，因此，此选题有重要的意义。

在超外差调频接收机设计过程中，将其分为高频放大，混频，本振，中放，鉴频，低频功放。

进一步学习高频电子电路，掌握电路仿真技巧。

超外差式接收机的核心是混频器部分，混频器与本地振荡器一起构成变频器，将接收到的不同载波频率转变成固定的中频。

然后解调放大。

1.2主要技术指标

1.2.1.工作频率范围

接收机系统可以就收到的无线电波的频率范围称为接收机的工作频率范围，在整个接受的波段范围内就要满足主要指标，工作频率必须和发射机的频率相对应。

因为调频广播接收机的频率范围为88-108MHZ，这是因为调频广播的发射机频率为88-108MHZ。

中频频率：

465KHZ.

1.2.2.灵敏度

接收机接收微弱信号的能力称为灵敏度。

通常用输入电压的大小来表示，接受的信号越小，灵敏度越高。

调频广播接收机的灵敏度为5-30uV.

1.2.3.选择性

接收机从各种信号和干扰中选出所需要的信号，或衰减不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。

调频接收机中的中频抗干扰应大于50dB。

1.2.4.通频带

接收机的频率响应范围称为频率特性或通频带。

调频接收机的通频带一般为200KHZ.

1.2.5.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）功率成为不失真功率。

输出功率≥100mW。

1.3提供设备及材料

1、设备：

示波器一台，万用表一块，低频信号源，调频信号发射模块（输出载波10.7Mhz，最大频偏20KHz的调频波），12V直流电源，5V直流电源。

2、集成电路芯片MC3361，晶体管3DG12C，455KHz陶瓷滤波器，10.245MHz晶体。

3、变压器，标称电感，电容，电阻若干。

第二章理论设计

2.1总体方案

2.1.1原理框图及组成部分

超外差调频接收机是由天线，输入回路，高频放大器，混频器，本地振荡器，中频放大器，检波器，低频功放组成。

原理框图如图1-1

2.1.2工作原理

接收机分为以下几部分构成：

选频网络、高频小信号放大、变频、中频放大、鉴频、低频功放。

整个电路的设计应注意以下几方面：

选择性好的级应尽量靠前，因为在干扰及信号都不大的地方把干扰抑制下去，效果最佳。

整机的灵敏度，选择性，通频带等主要取决于中放级，而噪声则主要取决于高放或混频级。

所以在考虑中放级时，应在满足频带要求与保证工作稳定的前提下，尽量提高增益；而在考虑高放级时，则增益成为次要矛盾，主要应尽量减小本级的内部噪声。

总的来说，设计一部接收机时必须考虑全面，妥善处理一些相互牵连的矛盾。

如图示，天线接收到微弱的高频信号，经输入回路选频为f1，经高放送入混频器，本振输出另一高频f2，送入混频。

混频器的输出为含有f1,f2,（f1+f2）,（f2-f1）等频率分量的信号。

接调频混路得中频f3=f2-f1=465kHZ.再经中频放大，获得足够高增益，然后检波器检出低频信号，经过解调器解调后，由低频功放级放大。

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。

2.1.3部分波形变换图

1）混频器前后输入波形如图1-2

将输入波形和本地载波送入混频器，得到一个差频，其频率降低了，波形的形状不改变。

图1-2混频前后波形

2）中频放大器输入前后波形如图1-3

将中频信号放大，提高其增益。

频率不改变。

图1-3中频放大前后波形

3）鉴频前后的波形如图1-4

把等幅的调频波变换成幅度按调制信号规律变化的调频调幅波，然后，用振幅检波器把幅度的变化检出来，得到原来的调制信号。

图1-4鉴频前后波形

第三章部分电路仿真

3.1高频小信号放大器电路仿真

高频小信号写真放大电路主要由晶体管，负载，输入信号和直流电源等部分电路组成。

晶体管基极正偏，工作在甲类，负载为LC并联谐振回路，调谐在输入信号的频率465KHz上。

该放大电路能够对输入的高频小信号进行反向放大。

仿真原理图及波形图如图3-1所示

图3-1.1高频小信号放大器仿真电路

图3-1.2高频放大仿真结果波形

3.2包络检波电路

检波电路图

包络检波电路输出波形

第四章实际电路搭建

实验所用实验箱电路如下：

从天线ANTA1接收到的高频信号经过CA1、CCA1、LA1组成的选频回路，选取信号为fs=10.7MHZ的有用信号，经晶体管QA1进行放大，由CA3、TA1初级组成的调谐回路，进一步滤除无用信号，将有用信号经变压器和CB1耦合进入ICB1（MC3361）16脚与本振信号10.245MHZ进行混频，产生差频信号从3脚输出，经455KHZ陶瓷滤波后又从5脚又进入mc3361进行放大，MC3361的8脚外挂鉴频电路，最终从9脚输出调制信号。

1.按下开关KA1、KB2，调试好小信号调谐放大单元电路，调试好高频功率放大单元电路。

2.连接好发射电路和接收电路（连LE2、LE1、LE3、LE4、LE5、LE6、LA1、LB1），同时用实验箱所配的天线（一端带夹子的导线）分别将发射单元的天线ANTE1和本实验单元天线ANTA1连好.

3.在不加调制信号的情况下，接通发射电路和接收电路的电源，调节变容二极管单元的L84，用示波器探头测量TTB2，当TTB2处有455KHz的信号输出时，说明调频单元的工作频率在10.7MHz附近。

此时从处加入1KHz，峰峰值为100mV左右的调制信号，则从TTB1处用示波器可观测到输出的解调波。

4.当从TTB1处观察鉴频输出信号，此时如果波形失真可以微调LB1和微调L84。

注意观察鉴频信号频率与调制信号频率是否一致，幅度大小与调制频偏的关系（调制频率可以通过改变调制信号大小来改变）。

如果TTB1处的信号失真，一般要考虑是否调制信号幅度过大以及变容二极管调频产生的调频信号的中心频率偏高10.7MHz太远。

TTB2的455KHz的信号输出加入1KHz的调制信号

从TTB1处用示波器可观测到输出的解调波鉴频输出波形

第五章心得体会

通过这次课程设计，使我对高频知识，特别是超外差原理还有信号接收原理有了进一步的认识，锻炼了我思考问题解决问题的能力。

刚拿到设计题目时一头雾水，便重新温习高频相关内容，并通过在网上查找相关资料和论文，学到了很多相关内容。

通过对部分电路的仿真，进一步熟悉Multisim的使用，了解到其重要用途。

同时体会到理论知识学习扎实是做设计的前提，耐心和细心更是学习和工作做好的重要因素。

由于知识水平有限，专业知识不够扎实，这次设计存在很多不完善之处，同时也深刻的意识到自己在设计方面能力的欠缺，以往只是学习原理，一旦设计电路，自己掌握的知识就显得匮乏了。

以后我要多看专业书，把专业学精学透，多于实际相联系。

参考文献

张素文，高频电子线路（第五版）。

北京：

高等教育出版社