信息通信工程高頻課程設(shè)計---無線傳輸系統(tǒng)的調(diào)試與設(shè)計

1、通信電子線路課程設(shè)計(論文)任務(wù)書 信息工程 學院 通信工程 專業(yè) 通信092班 一、課程設(shè)計(論文)題目無線傳輸系統(tǒng)的調(diào)試與設(shè)計 二、課程設(shè)計(論文)工作自2021年12月19日至2021年12月30日三、課程設(shè)計(論文) 地點: 圖書館、通信實驗室 四、課程設(shè)計(論文)內(nèi)容要求：1本課程設(shè)計的目的1使學生掌握無線傳輸系統(tǒng)各功能模塊的根本工作原理； 2培養(yǎng)學生根本掌握通信電路設(shè)計的根本思路和方法； 3使學生掌握無線傳輸系統(tǒng)調(diào)試；4培養(yǎng)學生分析、解決問題的能力；5提高學生的科技論文寫作能力； 6學會使用pspice等電路設(shè)計軟件。 2課程設(shè)計的任務(wù)及要求1根本要求：1分析無線傳輸系統(tǒng)各功能模塊

2、的工作原理及調(diào)試；2在硬件制作的根底上，為改善產(chǎn)品性能，通過理論分析及具體計算提出自己的系統(tǒng)設(shè)計方案，并提供詳細的設(shè)計電路圖；3選用適宜的器件；4提高專業(yè)英文閱讀能力。2創(chuàng)新要求： 對性能改善后的電路圖進行仿真驗證，同時硬件實現(xiàn)。3課程設(shè)計論文編寫要求1要按照書稿的規(guī)格打印謄寫課程設(shè)計論文；2論文包括目錄、中文摘要、緒論、正文、小結(jié)、參考文獻、附錄等；3按課程設(shè)計論文裝訂采用學校統(tǒng)一封面；4評分要點： 1完成原理分析； 2完成仿真分析； 3完成調(diào)試；4答復(fù)下列問題；5英文翻譯；6格式標準；5參考文獻：1董在望.?通信電路原理 ?高等教育出版社 2張肅文.?高頻電子線路 ?高等教育出版社3楊翠娥

3、.?高頻電子線路實驗與課程設(shè)計?哈爾濱工程大學出版社， 4劉潤華. ?電工電子實習與設(shè)計?石油大學出版社課程設(shè)計論文編寫要求5李永平. ?Pspice電路設(shè)計與實現(xiàn)?國防工業(yè)出版社學生簽名： 2021年1月4日6課程設(shè)計進度安排內(nèi)容 天數(shù)地點構(gòu)思及收集資料 2圖書館組裝與調(diào)試 5實驗室撰寫論文 3圖書館、實驗室課程設(shè)計(論文)評審意見1原理分析15分：優(yōu)、良、中、一般、差； 2計算分析25分：優(yōu)、良、中、一般、差； 3改良電路25分：優(yōu)、良、中、一般、差；4系統(tǒng)聯(lián)調(diào)10分：優(yōu)、良、中、一般、差；5焊接水平 5分：優(yōu)、良、中、一般、差；6產(chǎn)品制作10分：優(yōu)、良、中、一般、差；7英文翻譯10分：優(yōu)

4、、良、中、一般、差；8根據(jù)格式標準性、考勤及組成團隊情況，決定是否降等級：是 、否評閱人：羅暉 職稱：副教授 2021年1月15日附加說明：(不用打印)1、封面日期寫最后一天(1月14日)；2、任務(wù)書簽名寫第一天(1月4日)；3、頁數(shù)20頁以上正文為小四，行間距為單倍行距；4、格式按畢業(yè)設(shè)計格式執(zhí)行， 5、封面統(tǒng)一到信息學院辦公室購置6、指紋考勤時間：早上8：15-8：35；下午：2：15-2：357、指導(dǎo)教師：羅暉8、輔導(dǎo)教師：一班：黃德昌、朱路 二班：黃德昌、王鵬鳴9、圖表的標識為圖1.1、圖2.1、圖2.2或表1.1，圖表的大小一定不能超過頁面的四分之一，大圖可以作為附錄；10、要獲“優(yōu)

5、秀，可以自行申報，必須通過統(tǒng)一的測試、格式應(yīng)當絕對標準；11、不能調(diào)試成功系統(tǒng)，總評為“不及格；12、如果發(fā)現(xiàn)論文有較多雷同，此類論文總評全為“不及格；13、章節(jié)安排：目錄1、緒論2、無線傳輸系統(tǒng)的工作原理及調(diào)試3、無線傳輸系統(tǒng)的設(shè)計及仿真4、無線傳輸系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)5、小結(jié)附錄：翻譯14、具體要求： (1)每人購置100個電阻，50個用于自己訓練，50個用于10分鐘測試。 (2)仿真測試20分鐘，電路中的元件個數(shù)為30個左右。 (3)實驗箱聯(lián)調(diào)：40分鐘，每人一套設(shè)備，調(diào)試發(fā)射或接收機。 (4)制作一個無線傳輸設(shè)備，(不能借用往屆，線路板上有日期)。 (5)以寢室為單位進行辯論。無線傳輸系統(tǒng)的

6、調(diào)試與設(shè)計摘 要綜合無線傳輸?shù)陌l(fā)射機和超外差式接收機模塊，實現(xiàn)中波調(diào)幅信號的無線傳輸。發(fā)射機包括中頻信號的放大、調(diào)制、集成線性寬帶功率放大模塊；超外差式接收機包括高頻小信號放大、混頻、中頻放大、解調(diào)、功率放大模塊。本次使用音頻信號為中波驗證無線傳輸原理。通過連調(diào)實驗，實現(xiàn)信號的無線傳輸。本文還就高頻放大電路的設(shè)計、仿真、焊接、制作、檢測調(diào)試進行了了詳細的闡述。關(guān)鍵詞：無線傳輸 中波調(diào)幅 發(fā)射機 超外差式接收機 高頻放大目 錄第一章 緒論61.1 課題研究的目的和意義612 課題研究的內(nèi)容與組成6第二章 無線傳輸系統(tǒng)的工作原理及調(diào)試72.1 無線傳輸系統(tǒng)的工作原理7發(fā)射機7超外差式接收機92.2

7、 無線傳輸系統(tǒng)的連調(diào)11連調(diào)過程122.2.2 實驗現(xiàn)象132.3 MC1496介紹14第三章 無線傳輸系統(tǒng)的設(shè)計及仿真163.1 高頻放大電路仿真16直流仿真16交流仿真18第四章 無線傳輸系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)19焊接原那么19焊接分析與實物調(diào)試194.2.1 擺放元器件的要點194.2.2 實物檢測的過程204.3 硬件電路調(diào)試20第五章 小結(jié)21謝 辭22參 考 文 獻23附錄一24附錄二 高頻放大電路實物圖25附錄三 高頻電路元器件清單26附錄四 集成電路27第一章 緒論1.1 課題研究的目的和意義課程設(shè)計是針對某一理論課程的要求，對我們進行綜合性實踐訓練的實踐學習環(huán)節(jié)，可以培養(yǎng)我們運用課程

8、中所學的理論知識與時間緊密結(jié)合，獨立地解決實際問題的能力。目前，無線數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用領(lǐng)域越來越多，移動通信技術(shù)的飛速開展，越來越多的信息采集和遠程控制系統(tǒng)采用了無線傳輸技術(shù)，由于無線數(shù)據(jù)通信不用布線，快速布局因此具有有線通信無法比較的便捷性，扎物體運動場合具有不可替代性。并且隨著無線技術(shù)的日益開展，無線傳輸技術(shù)應(yīng)用越來越被各行各業(yè)所接受?，F(xiàn)在無線傳輸技術(shù)已經(jīng)遠遠超出了播送通信的范圍，應(yīng)用日益廣泛，如無線導(dǎo)航、數(shù)字音頻、數(shù)字圖像傳輸?shù)壬畹母鱾€方面。因此進行無線傳輸?shù)难芯康谋匾跃惋@而易見了。無線電播送的接收是由超外差式接收機實現(xiàn)的。超外差式接收機的接收天線收到空中的電波；調(diào)諧電路選中所需頻率的信

9、號；檢波器將高頻信號復(fù)原成聲頻信號(即解調(diào))；解調(diào)后得到的聲頻信號再經(jīng)過放大獲得足夠的推動功率；最后經(jīng)過電聲轉(zhuǎn)換復(fù)原出播送內(nèi)容?？梢?，在無線電播送和接收過程中，無線電波是信息傳播的重要工具。利用無線電波作為載波，對信號進行傳遞，可以用不同的裝載方式。在無線電播送中可分為調(diào)幅制、調(diào)頻制兩種調(diào)制方式。目前調(diào)頻式或調(diào)幅式超外差式接收機，一般都采用超外差式，它具有靈敏度高、工作穩(wěn)定、選擇性好及失真度小等優(yōu)點。12 課題研究的內(nèi)容與組成課題目的是實現(xiàn)聲音信號的無線傳輸與接收。因此課題包含兩個方面的內(nèi)容：一、信號的發(fā)射；二、信號的接收。在實現(xiàn)這兩個內(nèi)容過程中，闡述了發(fā)射機與接收機的工作原理、電路設(shè)計、實物

10、制作等內(nèi)容。在高頻放大模塊，對電路進行了仿真，在仿真的根底上做出實物，并對實物進行調(diào)試以驗證實際放大效果。在掌握原理的根底上，在實驗箱上進行連調(diào)，實現(xiàn)無線傳輸。第二章 無線傳輸系統(tǒng)的工作原理及調(diào)試2.1 無線傳輸系統(tǒng)的工作原理無線傳輸?shù)暮诵木褪前l(fā)射機和接收機兩個局部，發(fā)射機局部實現(xiàn)中頻信號的調(diào)制發(fā)送過程；接收機局部實現(xiàn)正確的接收和解調(diào)過程，那么在接收機音頻信號輸出端便可以聽到理想的聲音。整個無線傳輸系統(tǒng)其實就是一個中頻信號調(diào)制解調(diào)的過程，在這個過程中想方設(shè)法減小信號的失真。2.1.1發(fā)射機中波調(diào)幅發(fā)射機框圖：話筒或音樂IC天線音頻放大高頻AM調(diào)制圖1發(fā)射機工作原理：音頻信號輸入后是一個比較弱的

11、信號，而且頻率很低，假設(shè)果進行長距離傳輸，信號損耗將會非常大，最后衰減到可能接收機無法接收到該音頻信號。因此需要先通過音頻放大處理，使弱音頻信號的功率得到有效的放大。然后將低頻的音頻信號搬移到頻率很高的載波信號上，調(diào)制信號和載波信號混頻，調(diào)制后得到需要的已調(diào)信號，然后通過高頻功率放大器推動把已經(jīng)調(diào)制好的信號從天線發(fā)射出去。至此，發(fā)射機局部工作完成。發(fā)射機電路設(shè)計發(fā)射機包括音頻放大，AM調(diào)制和高頻放大這3個模塊，各個模塊的功能實現(xiàn)電路如下所述。音頻放大模塊這個局部實現(xiàn)的功能是對輸入的音頻信號進行功率放大，以防止在發(fā)射傳輸過程中損耗過大而導(dǎo)致發(fā)射前信號就已經(jīng)失真。音頻放大原理的原理，因為音頻信號屬

12、于基帶信號，因此采用甲類功率放大器比較適宜。AM調(diào)制模塊信號調(diào)制的方式有很多種，這里采用的是AM調(diào)幅方式。調(diào)幅波也有很多種，比方標準條幅波、雙邊帶調(diào)幅波、單邊帶調(diào)幅波和殘留邊帶調(diào)幅波。本次實驗采用標準調(diào)幅的方式來對音頻信號進行調(diào)制。信號調(diào)制對于基帶信號的長距離傳送是必不可少的，因為低頻信號在長距離傳送的情況下失真將會非常嚴重，即使發(fā)送出去了，在接收端也接收不到。而調(diào)制正好解決了這個問題，通過參加一個頻率很高的載波信號，調(diào)制信號和載波信號混頻后通過載波信號的幅度反響調(diào)制信號的特點，實現(xiàn)了調(diào)制信號的頻譜搬移。AM調(diào)幅電路實現(xiàn)如下列圖所示圖3-3音頻信號通過圖3中的J5輸入，另外從J1處輸入一個頻率

13、為1MHz的載波信號，調(diào)節(jié)平衡電路中的W1，使調(diào)制方式為AM調(diào)制方式，兩個信號通過模擬乘法器后的到調(diào)制信號，調(diào)制信號再通過J6輸出給下一級電路，即集成線性寬帶功率放大器。高頻放大模塊為了確保接收機可以接收到比較強的發(fā)射信號，因此在發(fā)射前對已調(diào)制信號進行高頻放大。高頻放大電路由雙極型晶體管、場效應(yīng)管和各種線性模擬集成電路構(gòu)成的，是通信系統(tǒng)的重要組成局部，他們的工作頻率一般在百兆赫茲之間，并以集總參數(shù)電路的形式出現(xiàn)，這種放大器通常是以頻率選擇性電路作為輸入回路和負載。頻率選擇性可以采用簡單的單諧振回路，也可以采用各種濾波器。和低頻放大器一樣，高頻放大器也分為大信號放大器和小信號放大器兩類。大信號放

14、大器多用于發(fā)射機的中間級和末級功率放大，對他的要求主要是輸出較大的輸出功率和較高的效率。小信號放大器多用于接收機中的高頻和中頻放大，對他的主要要求是：增益高、噪聲低、通頻帶寬和工作穩(wěn)定性好等。高頻放大器的設(shè)計根據(jù)增益高、噪聲低、通頻帶寬和穩(wěn)定性好的要求，使用級聯(lián)三極管放大電路可以實現(xiàn)增益高的要求，為了減小噪聲可以在兩級之間加一個較大的耦合電容，最主要的是以選頻網(wǎng)絡(luò)作為負載，一方面可以起到濾波作用，而且可以提高電路的高頻特性。為了使電路能夠更穩(wěn)定的工作，可以在兩個集電極之間加一個大電感作為高頻扼流圈，減小反響。根據(jù)設(shè)計要求，電路設(shè)計如下列圖：圖3-4超外差式接收機超外差式接收機框圖：天線天線回路

15、音頻功放耳機變頻檢波中頻放大圖2超外差式接收機工作原理：天線接收已調(diào)制音頻信號，因為長距離傳輸后高頻信號也產(chǎn)生了衰減，所以要先對接收到的信號進行高頻小信號放大，放大后的信號和本地載波一起輸入混頻器，混頻后得到中頻信號。中頻信號進行中頻放大，放大后的中頻信號輸入到檢波器中進行解調(diào)，解調(diào)后得到的信號便是我們所需要的音頻信號，因為傳輸過程中有衰減，最后再對解調(diào)信號進行音頻功放，通過耳機得到發(fā)射機發(fā)射出來的聲音信號。超外差式接收機電路設(shè)計超外差式接收機包括高頻放大、變頻、中頻放大、檢波和功率放大五個局部。下面就各個模塊進行闡述和設(shè)計。高頻小信號放大模塊此電路的作用是用來對接受信號得放大。它擁有增益高、

16、噪聲低，通頻帶寬，工作穩(wěn)定性好得特點。對于此類電路，它的輸入回路和負載是諧振回路，而且諧振回路中心頻率很高，使得電路在高頻環(huán)境下工作，由于諧振回路得出現(xiàn)，使得高頻小信號調(diào)諧放大器不僅有放大的作用，還起著濾波選頻的作用。高頻小信號放大原理圖變頻模塊變頻電路是時變參量線性電路的一種典型應(yīng)用。如一個振幅較大的振蕩電壓0使器件跨導(dǎo)隨此頻率的電壓作周期變化與幅度較小的外來信號S同時加到作為時變參量線性電路的器件上，那么輸出端可取得此二信號的差頻或和頻，完成變頻作用。如果此器件本身既產(chǎn)生振蕩電壓又實現(xiàn)頻率變換變頻，那么稱為自激式變頻器或簡稱變頻器。如果此非線性器件本身僅實現(xiàn)頻率變換，本振信號由另外器件產(chǎn)生

17、，那么稱為混頻器。變頻電路的作用是使接收到的高頻信號變?yōu)橹蓄l信號，實現(xiàn)方法是加一個本地載波和接收信號一起加到混頻器中，本地載波是變頻電路自身產(chǎn)生的，它的頻率等于調(diào)制是加的載波頻率，通過變頻后得到一個上邊帶頻率和一個下邊帶頻率，通過濾波器選擇我們所需要的下邊頻帶即中頻信號。電路框圖如下列圖所示：圖3-5三極管變頻電路設(shè)計如下列圖所示：圖3-6檢波器模塊又叫中頻放大器，其作用是將變頻級送來的中頻信號進行放大，一般采用變壓器耦合的多級放大器。中頻放大器是超外差式超外差式接收機的重要組成局部，直接影響著超外差式接收機的主要性能指標。質(zhì)量好的中頻放大器應(yīng)有較高的增益，足夠的通頻帶和阻帶使通頻帶以外的頻率

18、全部衰減，以保證整機良好的靈敏度、選擇性和頻率響應(yīng)特性。檢波的作用是從中頻調(diào)幅信號中取出音頻信號，常利用二極管來實現(xiàn)。由于二極管的單向?qū)щ娦?，中頻調(diào)幅信號通過檢波二極管后將得到包含有多種頻率成份的脈動電壓，然后經(jīng)過濾波電路濾除不要的成份，取出音頻信號和直流分量。音頻信號通過音量控制電位器送往音頻放大器，而直流分量與信號強弱成正比，可將其反響至中放級實現(xiàn)自動增益控制。功率放大模塊因為信號經(jīng)過前面幾級電路也存在損耗，所以為了得到強音頻信號，必須對解調(diào)后的信號進行功率放大。放大可以采用甲類功放實現(xiàn)。綜合發(fā)射機和超外差式接收機兩個局部，就可以實現(xiàn)中頻調(diào)幅波信號的無線傳輸。2.2 無線傳輸系統(tǒng)的連調(diào)實驗

19、連調(diào)就是在實驗箱上把發(fā)射機的各個局部合理連接起來，發(fā)送音頻信號，把接收接的各個模塊合理連接，實現(xiàn)信號的接收。由于條件限制，所以本次聯(lián)調(diào)只做了發(fā)射局部。首先對使用的實驗箱進行簡單介紹。實驗箱包含10個模塊。分別是：模塊1：單元選頻電路模塊模塊2：小信號選頻放大模塊模塊3：正弦波振蕩及VCO模塊，這個模塊的作用是保證輸出信號和輸入信號一致，是輸出穩(wěn)定；模塊4：AM調(diào)制及檢波模塊，這個模塊的作用是實現(xiàn)信號的標準調(diào)幅、雙邊帶調(diào)幅、單邊帶調(diào)幅等各種條幅方式。另外還可以通過這個模塊可以實現(xiàn)同步解調(diào)；模塊5：FM鑒頻模塊一模塊6：FM鑒頻模塊二模塊7：混頻及變頻模塊，這個模塊的作用是把高頻信號變?yōu)橹蓄l信號；

20、模塊8：高頻功放模塊，這個模塊的作用是對已調(diào)制的高頻信號進行功率放大，確保信號可以正常傳輸；模塊9：波形變換模塊模塊10：綜合實驗?zāi)K，這個模塊是實現(xiàn)無線傳輸?shù)年P(guān)鍵模塊，音頻信號由此輸出，也是由此接收，所以說無論是信號的發(fā)射還是接收都要通過這一模塊。實驗箱布局圖連調(diào)過程發(fā)射機局部使用到了發(fā)射機局部由實驗箱上的模塊4，8，10構(gòu)成。發(fā)射機搭建步驟是：1. 測試示波器、信號源、信號線的好壞2. 將模塊10的S1的2撥上，即選通音樂信號，經(jīng)U4放大從J6輸出，調(diào)節(jié)W2使J6處信號峰-峰值為200mV左右，連接J6和J5將音頻放大信號送入模擬乘法器的調(diào)制信號輸入端。同時將1MHz峰-峰值500mV左右

21、的載波從J1端輸入。3. 調(diào)節(jié)W1使得有載波出現(xiàn)，調(diào)節(jié)W2 從J3處觀察輸出波形，使調(diào)幅度適中。4. 將AM調(diào)制的輸出端J3連到集成線性寬帶功率放大器的輸入端J7，從TH9處可以觀察到放大的波形。5. 將已經(jīng)放大的高頻調(diào)制信號連到模塊10的天線發(fā)射端TX1,并按下開關(guān)J2，這樣就將高頻調(diào)制信號從天線發(fā)射出去了，觀察TH3處波形。6. 觀察各處波形的作用是檢驗各局部輸出的信號是否正常，這樣才能確保信號可以發(fā)射出去。2.2.2 實驗現(xiàn)象步驟1得到音頻信號，輸出波形是方波，幅度是200mV。載波信號是正弦波，頻率是1MHz，幅值是500mV，這兩個信號輸入到模擬乘法器中，便可以得到已調(diào)信號，得到的調(diào)

22、制信號是方波包絡(luò)，幅值是284mV。已調(diào)信號輸入到集成線性放大電路進行功率放大，放大后的信號是幅值增大方波包絡(luò)。輸出波輸入到模塊10后按下發(fā)射開關(guān)，信號就可以發(fā)射出去了。接收機由天線回路、變頻電路、中頻放大電路、檢波器、音頻功放、耳機等六局部組成，各局部電路中元件的功能與作用前述單元電路中己講述，參見各章。實驗箱上由模塊2，4，7，10構(gòu)成。接收機調(diào)試過程如下：1. 將模塊10的天線接收到的高頻信號中波調(diào)幅發(fā)射機發(fā)射的信號，由另一臺實驗箱提供送入模塊7的J4，將模塊7的J6連到模塊2的J5。2. 將模塊2的J6連到模塊4的J7，從模塊4的J10輸出的信號連接到模塊10的耳機輸入端。3. 慢慢調(diào)

23、諧模塊7的雙聯(lián)電容調(diào)諧盤，使接收到音樂信號。4. 觀察各點波形，并記錄下來。2.3 MC1496介紹在調(diào)制解調(diào)模塊，使用到了一款核心的芯片MC1496，它的作用是實現(xiàn)信號調(diào)制及解調(diào)，下面就這款芯片做一詳細介紹：這類器件用于輸出電壓是輸入電壓信號和轉(zhuǎn)換電壓載波乘積場合。典型應(yīng)用包括抑制載波調(diào)幅，同步檢波，F(xiàn)M檢波，鑒相器。更多的應(yīng)用信息請參照ON半導(dǎo)體公司AN531的應(yīng)用手冊。MC1496的特性如下：極佳的載波抑制性能 增益和信號處理可調(diào)高共模抑制比 典型值為-85dB器件內(nèi)部含有8個三極管多種封裝形式如右圖根本操作信息載波饋通是指輸出電壓信號中未調(diào)制的載波信號電壓為0?？蛰d波由差分放大器中的電

24、流來平衡通過偏置電阻調(diào)節(jié)，圖5中的R1。載波抑制載波抑制是指每個邊帶的載波輸出與信號電壓的比值。載波抑制與輸入的載波等級有很大關(guān)系如圖22所示，低等級的載波不能夠使上部開關(guān)器件完全導(dǎo)通，致使信號增益降低，由此減少載波抑制。較最優(yōu)載波等級較高的載波信號會引起不必要的器件與電流的載波饋通，并導(dǎo)致載波抑制降低。MC1496的最優(yōu)載波輸入信號是60mV有效值的正弦波，頻率在500KHz附近，在調(diào)制中推薦使用此載波信號。載波饋通依賴于信號波的電壓等級。所以輸入電壓信號大的時候載波抑制可以最小化，但是在輸入三極管對前必須添加線性操作局部，否那么在器件的調(diào)制信號輸出端會出現(xiàn)畸變，會與載波抑制混淆。此時需要在

25、輸入信號幅值端加裝上拉限定參看圖20。最優(yōu)的載波等級在圖22中給出，此時可以得到較好的載波抑制以及最小的虛假邊帶。在高頻線路中，為了減小載波饋通，電路的布局分配就顯得極其重要了。為了抑制載波輸入和輸出通路的耦合電容，有必要添加屏蔽。應(yīng)用信息MC1496最根本的應(yīng)用是雙邊帶抑制調(diào)制，此應(yīng)用的電路在前頁已經(jīng)給出。在某些應(yīng)用中，MC1496可能應(yīng)用于直流供電而非雙端供電。圖25所示為在12V單電源供電情況下的平衡式調(diào)制設(shè)計，此電路的工作效果接近于雙端供電的調(diào)制。AM調(diào)制圖26所示是一個低修正的調(diào)制電路。從載波抑制到AM的轉(zhuǎn)換操作需要載波的空分壓適應(yīng)輸出端正確的載波插入。但是圖26中空載波抑制電路調(diào)節(jié)

26、范圍不夠大，所以載波調(diào)制電路需要作如圖27的修正。乘法探測器器MC1496可以做成極好的SSB乘法探測器如圖28。這種乘法器的靈敏度為3uV，在有9.0MHz的中間級操作時的動態(tài)范圍為90dB。此探測器是整個高頻范圍的寬帶探測器。在中間級的頻率接近50KHz時，8腳和10腳的電容應(yīng)當由0.1uF增加到1.0uF，同時在12腳的輸出濾波也要修正為特定的中間頻率和音頻放大器輸入阻抗。在MC1496的實際應(yīng)用中，引腳2和3之間的發(fā)射極電阻需要根據(jù)所需增益、靈敏度和動態(tài)范圍來調(diào)節(jié)。這個電路也可以用于AM檢波：載波信號送入載波輸入通道，AM信號輸入到SSB輸入通道。載波信號可由中間級頻率信號產(chǎn)生，亦可由

27、其自身產(chǎn)生。載波信號引入或者不引入調(diào)制，將會使上部的差分放大器處于飽和狀態(tài)。如果載波信號被調(diào)制，推薦使用300mV有效值的輸入信號等級。雙平衡混頻器在有調(diào)諧窄帶或?qū)拵л斎胼敵鼍W(wǎng)絡(luò)時MC1496可用作雙平衡混頻器。引入載波輸入通道的自激信號幅值最好有效值為100mV。圖29所示為一個寬帶輸入，調(diào)諧輸出的混頻器電路。倍頻器在MC1496的兩個輸入端輸入同樣的信號時，MC1496將用作倍頻器。圖30和圖31分別是低頻倍頻器和高頻倍頻器電路。第三章 無線傳輸系統(tǒng)的設(shè)計及仿真3.1 高頻放大電路仿真電路設(shè)計完成后，可以使用pspice軟件對電路進行仿真，得到比較理想的參數(shù)和波形，用于和實測結(jié)果進行比照。

28、仿真分為兩個局部進行，第一局部是直流仿真，確定靜態(tài)工作點；第二局部是進行交流仿真，得到仿真波形，通過輸出電壓值和輸入電壓的比值驗證放大倍數(shù)，以及波的頻率和中心頻率的關(guān)系。高頻放大電路原理圖如下列圖所示圖3-8直流仿真一、直流電壓仿真：圖3-9各節(jié)點處的電壓如圖7所示，發(fā)現(xiàn)節(jié)點處得到的仿真電壓和計算電壓時不一致的，比方Q1基極電壓仿真結(jié)果是而通過計算式3-13-1得=這是因為式子3-1計算時忽略了發(fā)射極電阻，發(fā)射級電阻是和Rb1、Rb2并聯(lián)的，忽略了就意味著電壓變大，也就出現(xiàn)了仿真值大于計算值的情況。直流電流仿真：圖3-10從仿真圖可以讀出兩個晶體管基極電流，集電極電流。由此可以計算晶體管的放大

29、倍數(shù)。計算如下：3-23-3同理3-43-5所以，兩級總放大倍數(shù)由計算式得3-7查閱晶體管Q2N2222的參數(shù)得所以放大倍數(shù)是符合要求的。 交流仿真 圖3-11由圖3-4可以知道經(jīng)過兩級放大后的波形為正弦波，但是由于內(nèi)部反響等原因，導(dǎo)致放大后的波形不是嚴格的正弦波，存在一定的失真仿真峰值 所以仿真放大倍數(shù)=Vo/Vi=1380通過頻域仿真得到仿真波形的幅度頻率特性關(guān)系，如圖3-5所示圖3-12由圖可知尖峰出現(xiàn)在9.2MHz左右，這說明選頻網(wǎng)絡(luò)起到了選頻的作用，需要的頻率通過選頻網(wǎng)絡(luò)后挑選出來了，相應(yīng)的得到了很明顯的幅值，而不需要的頻率那么被率除掉，根本上沒有幅值或者很小。仿真得到的頻率不等于中

30、心頻率，這是選頻網(wǎng)絡(luò)選頻不夠理想導(dǎo)致的，仿真放大倍數(shù)小于計算值，可能是因為有干擾和反響產(chǎn)生的。第四章 無線傳輸系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)高頻放大電路設(shè)計完后，根據(jù)電路元件的參數(shù)，購置相應(yīng)的元器件進行實物焊接、調(diào)試。在這一板塊，主要介紹焊接的規(guī)那么、考前須知，以及總結(jié)焊接的過程。一般先裝低矮、耐熱的元件，最后裝集成電路。應(yīng)按如下步驟進地焊接：清查元器件的質(zhì)量，并及時更換不合格元件。確定元件的安裝方法，由孔距決定，并對照電路圖核對電路板。將元器件彎曲成形，本電路所有的電阻除R12外均采用立式插裝，盡量將字符置于易觀察的位置，字符應(yīng)從左到右、從上到下。以便于以后檢查，將元件腳上錫，以便于焊接。插裝：對照電路板對

31、號插裝，有極性的元件要注意極性，如集成電路的腳位等。焊接：各焊點加熱時間及用錫量要適當，防止虛焊、錯焊、短路，其中耳機插座、三極管等焊接時要快，以免燙壞。焊后剪去多余引腳，檢查所有焊點，并對照電路圖仔細檢查，并確認無誤前方可通電。焊接時一般比較容易出現(xiàn)問題，比方焊錫過多，使整個焊點看起來很大，或者太少，看起來很不飽滿。有時候電烙鐵在焊錫上面放的太久會使焊點外表發(fā)黑，不再光亮。4.2焊接分析與實物調(diào)試進行實物焊接時首先根據(jù)電路原理圖對電路萬能板進行規(guī)劃，因為處理的是高頻信號，所以元器件的擺放將對實物性能產(chǎn)生很大的影響。因此在老師的指導(dǎo)下歸納了一下幾點4.2.1 擺放元器件的要點1. 元器件間的距

32、離要盡可能的??；2. 元器件要盡量緊貼萬能板，否那么容易出現(xiàn)個空電容，影響電路性能；3. 電路接地點盡量規(guī)劃到一個點或者一條線上，而且焊接時接地點要采用大面積接地的焊接方法，確保接觸良好；4. 盡量減少電路板上的飛線，否那么對電路性能干擾很大；5. 引出的導(dǎo)線盡可能的短，因為導(dǎo)線的長度和信號衰減直接相關(guān)；6. 焊接時嚴格按照焊接規(guī)那么進行操作；7. 焊接時，平安是第一位的，電烙鐵溫度很高，要遠離身體、遠離插線。焊接完成后，需要對實物進行性能檢測。檢測需要的儀器有：信號源、示波器、直流電源、信號線。4.2.2 實物檢測的過程1. 對設(shè)備及儀器的性能進行檢測；2. 連接實物之前，先將信號源和示波器

33、直接連接，檢測示波器的自身衰減，這樣可以對實物進行更準確的性能評價；3. 根據(jù)電路圖，將適宜的信號從電路板輸入端輸入，直流電接到5V直流電源，然后將電路板的輸出接到示波器輸入端，電路連接完成；4. 電路連接好以后，通過調(diào)節(jié)示波器，得到適宜的波形。如果無法得到波形，可以改變信號源的輸出頻率，輸出頻率一定要在8MHz15MHz之間，知道得到適宜的輸出波為止；5. 得到穩(wěn)定的輸出波形后，通過調(diào)節(jié)示波器，讀出實際波形的頻率和幅度，然后和理論值進行比較，分析后得出實際性能結(jié)論；6. 波形優(yōu)劣的評價標準主要有以下幾點：改變信號源的輸出幅度，輸出波形是否會相應(yīng)的發(fā)生變化；改變信號源的輸出頻率，輸出波是否會有

34、想應(yīng)變化，波形正常的話偏離中心頻率波形肯定會變壞，因為選頻網(wǎng)絡(luò)的選頻特性已定；波形是否有失真；放大倍數(shù)是否符合要求。7. 檢測完成。 硬件電路調(diào)試調(diào)試硬件電路首先對使用到的各元件進行檢驗，以區(qū)分實驗器材如信號線、示波器、信號源、各個模塊等的可使用性。硬件電路調(diào)試過程中碰到了一些問題，下面就碰到的問題和調(diào)試過程進行闡述。問題一：實物接上信號源調(diào)節(jié)后不能得到波形。解決方法：用萬用表對這個電路板進行檢測，發(fā)現(xiàn)直流電源處出現(xiàn)斷路情況，修復(fù)后再次調(diào)節(jié)，得到了穩(wěn)定的正弦波。問題二：產(chǎn)生自激振蕩現(xiàn)象。解決方法：在兩級放大的集電極之間參加了一個1mH的大電感，起到了高頻扼流的作用，減小了反響信號，消除了自激震

35、蕩現(xiàn)象。問題三：改變輸入幅值，輸出波形幅值不改變。解決方法：改變第一級放大的偏置電阻，改變靜態(tài)工作點，使三極管工作在放大區(qū)。第五章 小結(jié)通過兩個星期的課程設(shè)計學習，穩(wěn)固了學期中學習的知識，而且在這個過程中學習到了許多新的知識。下面就想和段時間的學習情況做一個總結(jié)。本次高頻課程設(shè)計的任務(wù)有1、高頻放大器電路設(shè)計；2、PSPICE電路仿真；3、高頻電路實物焊接；4、無線傳輸聯(lián)調(diào)。每個局部對于剛開始接觸的同學都有很大的難度，第一時間無法完全理解，但經(jīng)過查閱資料，詢問老師以及和同學互相探討，首先明白了設(shè)計高頻放大電路具體是要干什么，為什么要設(shè)計這樣的電路。為了設(shè)計出可行的實驗電路，首先必須設(shè)計好元器件

36、的參數(shù)，而隨便設(shè)計的數(shù)據(jù)是不可靠的，所以需要一種工具來輔助實現(xiàn)，PISPICE這款軟件就是一個很好的工具，這個工具可以通過電路仿真的到理想的數(shù)據(jù)，因此，這個過程不但解決了元器件參數(shù)設(shè)置的問題，順便還學會了如何操作這款仿真軟件，仿真對以后通信專業(yè)的同學是非常重要的，為以后步入社會進行實際設(shè)計打下了根底。焊接是我們唯一不陌生的一個詞，因為在大一大二時已經(jīng)在實習中對此進行了實踐。通過這一次的焊接練習，學會了一些新的焊接技術(shù)，比方說共同接地的那局部要采用大面積接地，使接地效果更加理想，焊接時擺放元器件需要按照要求合理擺放，不僅僅是把元器件焊接上去，擺放元器件要慎重考慮到相互之間的影響給整個電路帶來的干

37、擾。無線傳輸剛聽到時總是覺得到底怎樣實現(xiàn)無線傳輸，音頻信號應(yīng)該怎么輸入到回路中的，后來經(jīng)過查閱書籍資料和思考，明白了無線傳輸?shù)脑恚l(fā)現(xiàn)柳暗花明又一村，原來所謂的無線傳輸就是平常安排的實驗串燒，平時做的各個實驗合理整合聯(lián)系起來后便能形成信號發(fā)射和無線接收的思路。明白了這個關(guān)鍵節(jié)點后，后面進行的聯(lián)調(diào)也變得更加得心應(yīng)手了。在這個過程中，我們是以寢室為單位的團隊模式進行的，這個過程讓我更加體會到了團隊的重要性，團隊的力量永遠要比個人的力量強大得多，在這個過程中，在三位室友身上我學習到了很多東西，很多以前不太明白的原理和公式推導(dǎo)，在大家的商量和探討中一一得到了解決。我們的分工合作也給了我步入社會工作的

38、感覺。開始時大家一起探討設(shè)計出了兩個電路，兩個室友主要負責參數(shù)的計算，另外一個收集資料，我主要負責電路的仿真，大家一起高效的完成了這個任務(wù)。同時在這里有一點感觸很深，做事情的態(tài)度很重要，本次焊接我可以說是吃了不少苦，第一塊板子焊接完成以后，經(jīng)測驗以后發(fā)現(xiàn)時一塊廢板，經(jīng)調(diào)試也沒有好轉(zhuǎn)，這下有點蒙了，猶豫接下去怎么應(yīng)付，但考慮后還是果斷選擇繼續(xù)焊接一塊新的板子，但是效果還是不理想，懷著一顆不成功便成仁的心態(tài)，自己到市場重新買了元器件，再焊接了一塊，最后得到了一個還滿意的結(jié)果。前后焊接3塊電路板讓我堅決了這樣一種做事的態(tài)度：首先不要強求結(jié)果，要學會享受這個過程，學會在這個過程學習到各種有用的東西，這

39、不僅對學生，對所有的人都是適用的謝 辭在這次課程設(shè)計過程中，首先要感謝羅暉老師，他耐心的幫助我解決了各種疑問，還要感謝黃德昌老師的悉心幫助和知道，在電路板調(diào)試過程中碰到了很多自己沒有想明白的問題，他都耐心的幫我解答，檢測波形時對器件操作不懂或者不熟悉的地方，在他的教學下慢慢學會使用。還要感謝很多研究生學長的慷慨幫助，他們不僅知識面廣，更有一個助人為樂的情懷，雖然他們沒有親手給我們做，但是給我們的建議和分析問題的思路和方法是非常珍貴的，而且他們的這種幫助方式進一步讓我明白了什么叫做真正的幫助，在這里真心的謝謝給位研究生學長。除了要感謝老師和學長外，我還要感謝我的室友，是我們的團隊合作讓我們高效的

40、完成了這個艱巨的任務(wù)，在這個過程中讓我學習到了很多。還要謝謝我們的班干部們，全班的同學電路設(shè)計完成后，沒有元器件肯定就無法繼續(xù)后面的工作，我們的班干部在這個時候主動接下了這個任務(wù)，確保了整個班級的方案可以按照原方案來進行。在這里，再次對上述提及的老師、學長、同學們致以深深的謝意！參 考 文 獻1董在望.?通信電路原理 ?高等教育出版社 2張肅文.?高頻電子線路 ?高等教育出版社3楊翠娥.?高頻電子線路實驗與課程設(shè)計?哈爾濱工程大學出版社， 4劉潤華. ?電工電子實習與設(shè)計?石油大學出版社課程設(shè)計論文編寫要求5李永平. ?Pspice電路設(shè)計與實現(xiàn)?國防工業(yè)出版社678附錄一 Introduct

41、ion 1.1 The purpose of researchThis course is designed for a theory course, at the request of our comprehensive practice training practice study link, we can cultivate we use what course and the theoretical knowledge of time closely, independently the ability of solving practical problems.At present

42、, the application of wireless data communication field is more and more, the mobile communication technology rapid development, more and more information collection and remote control system USES a wireless transmission technology, because wireless data communication need not wiring, fast layout so cable communication can't compare with the convenience, plunge object motion occasions irreplaceable. And along with the development of wireless technology, wireless transmission technology application more and