高频电子线路课程设计报告-高性能调频发射机.doc

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 ABSTRACTFM 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12 设计要求及方案选择12.1设计要求12.2方案选择13 理论分析与设计23.1 LC谐振电路的分析及设计33.2三极管9018放大电路的分析及设计34电路设计44.1 硬件电路的设计44.2软件的设计45 系统测试55.1调试所用的基本仪器清单55.2调试结果65.3测试结果分析66 心得体会67 参考文献78 附 录7附录1 总原理图PCB7附录2 实物图81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。12贺州学院课程设计报告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： 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。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。 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，,电路图如下图3-1所示图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150C 特征频率 最小 150MHZS9018NPN 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 1美J.卡尔.约瑟夫(著) 何进(译).射频电路设M.科学出版社2007.2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,2007.3赵景波,王劲松,滕敦朋.Protel 2004 电路设