条幅发射机的设计 毕业设计

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1、毕业设计课题名称调幅发射机的设计姓名张成宾学号17专业通信技术所在系 电子技术系指导教师李志菁 完成日期2012.12.26天津电子信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书课题名称：调幅发射机设计完成期限：2012年11月30日至2012年12月11日姓名张成宾专业通信技术所在系电子技术接受任务日期2012-11-25指导教师李志菁职 称副教授系主任刘松批准日期2012-11-26一、原始依据（资料）:1、调幅技术2、调幅电路3、调幅发射机二、设计（论文）内容和要求：设计内容：设计制作调幅发射机选择合理的设计方案，并按照指导教师要求进行电路的安装及调试设计要求：1、采用调幅技术制作调幅发射机2、

2、能进行电路方案设计、选优3、能会正确分析电路工作原理，并写出论文4、独立思考，团结协作5、方案可行，电路简便，性能稳定6、制作出的产品工艺水平较高三、建议查阅的技术资料:1 樊昌信通信原理（第五版）M.北京：国防工业出版社,2001.2 美R.F.格拉夫W.希茨.电子电路百科全书M.北京:科学出版社，1997.3 王兴亮.数字通信原理与技术M.西安电子科技大学出版社,20004 段吉海基于CPLD/FPGA的数字通信系统建模与设计M.北京：电子工业出 版社，2004 .5 郭颖娜.一种FSK信号调制解调电路的设计J.西安:西安石油大学电子工 程学院，710065.6 黄载禄，殷蔚华.通信原理M

3、.科学出版社2005.7 陶亚雄.数字通信原理M.电子工业出版社，20068 曹志刚钱亚生.现代通信原理.M.北京：清华大学出版社，2001.序号起止日期计划完成内容实际完成内容检查日期 检查人签字12012.11.262012.11.27熟练掌握毕业设计要 求，熟悉设计课题的 内容、要求与指标， 查阅相关资料，结合 任务书，撰写开题报 告。全部完成22012.11.282011.11.29确定设计方案，进行 方案论证，并列出具 体元器件表。全部完成32012.11.292012.11.30使用软件仿真调试、 并绘制印刷电路板全部完成42012.12.012012.12.03进行整体电路的焊接

4、 调试。全部完成52011.12.42012.12.10撰写毕业设计论文， 准备答辩资料。全部完成系毕业设计（论文）领导小组审阅意见:系主任签字:毕业设计（论文）题目调幅发射机的设计学生姓 名张成宾系别电子技术系专业、班级通信S10-1指导教 师李志菁职称副教授工作单位天津电子信息职业技术学 院指导教 师职称工作单位实践地占八、天津电子信息职业技术学院交表日期毕业设计（论文）开题报告内容要求： 课题的意义、现状及发展趋势。 课题的研究内容、研究方法、研究手段、研究步骤。 课题所需的参考书目等。注：开题报告占毕业设计（论文）总成绩的10%。无线电技术诞生以来，信息传输和信息处理始终是其主要任务。

5、要将无线电信 号有效地发射出去，天线的尺寸必须和电信号的波长为同一数量级，为了有效地进 行传输。必须将携带信息的低频电信号调制到几十MHz至几百MHz以上的高频振荡 信号上，再经天线发送出去，调频是信号发射必不可少的一个环节。调频发射机目 前处于快速发展之中，在很多领域都有了很广泛的应用，可以用于演讲、教学、玩 具、防盗监控等诸多领域。小功率调幅发射机常用于通信系统和其它无线电系统 中，特别是在中短波广播通信的领域里更是得到了广泛应用。原因是调幅发射机实 现调幅简便，调制所占的频带窄，并且与之对应的调幅接收设备简单，所以调幅发 射机广泛地应用于广播发射。低频小功率调幅发射机是将待传送的音频信号

6、通过 定的方式调制到高频载波信号上，放大到额定的功率，然后利用天线以电磁波的方 式发射出去，覆盖一定的范围。高频信号的产生、发射、接收和传输过程处理的有 关的电路，主要解决无线电波、电视和通信中发射和接受高频信号的有关技术问题。 小功率调幅发射机常用于通信系统和其它无线电系统中，特别是在中短波广播通信 的领域里更是得到了广泛应用。原因是调幅发射机实现调幅简便，调制所占的频带 窄，并且与之对应的调幅接收设备简单，所以调幅发射机广泛地应用于广播发射。 本课题研究对象是最基本的小功率调幅发射系统的三个模块：高频部分，低频部分 和电源部分设计与安装对各级电路进行详细地探讨，并利用Multisim软件仿

7、真验 证设计的正确性指导教师审核意见：签字：年 月 日系毕业设计（论文）领导小组审阅意见：系主任签字：年 月 日系别电子技术系专业班级通信S10-1姓名张成宾班级学号17毕业设计（论文）题目：调幅发射机的设计毕业设计（论文）评语：指导教师签字：年月日毕业设计（论文）总评成绩：系主任签字：年 月 日小功率调幅发射机设计摘要：调幅发射机目前正广泛应用于无线电广播系统中，课题以电子线路课程设计实践 教学为应用背景，通过查阅大量教学文献，并结合专业基础课程教学需要，以原教学 内容为基础，完成了小功率调幅发射机从设计、仿真到安装、调试等一系列完整设计 工作。文中系统的设计了振荡器、音频放大器、振幅调制器

8、和谐振功率放大器等系统单 元电路，并通过具有射频仿真模块的软件Multisim，试验和仿真优化了系统电路。文中还简明介绍了调幅技术与调频技术各自的特点，认识了两者在原理与应用上 的不同。关键词：调幅发射机 功率放大器Multisim目录1绪论11.1小功率调幅发射机初步认识11.2课题的研究任务和内容 22方案设计与单元电路形式选择 22.1对发射机的总体方案设计22.2单元电路形式选择 33单元电路的设计与仿真43.1主振级与小信号电压放大级的设计53.2幅度调制电路的设计84单元电路调试与整机统调 104.1主振级调试114.2信号调制级调试114.3功率放大级调试114.4整机统调125

9、硬件电路调试过程 135.1主振级硬件电路135.2音频信号输入级硬件电路 135.3振幅调制级硬件电路 135.4功率放大级硬件电路 14参考文献15致 谢161绪论当今时代，信息技术发展十分迅猛，产品更新换代步幅更是明显加快，尤其是无 线技术创新非常活跃，各类技术加快发展和融合，新技术新应用层出不穷，向社会各 部门各领域的渗透日益广泛深入。目前，移动通信、卫星通信、雷达导航、遥控遥测、 射电天文等40多种无线电业务已在我国的通信、广播、电视、国防、安全、铁路、交 通、航空、航天、气象、渔业、科研等多个行业和领域广泛应用调幅技术目前正广泛应用于通信与广播技术中，远距离世界性的信息传播使得调

10、幅技术展现了更大的应用空间，如何更高效率的传播有用信息，而且使信号的失真度 达到最小，是下一代调幅技术需要研究的主要方向。调幅技术也是其他通信技术研究 的基础，通过研究调幅相关技术，能够对未来通信技术的发展产生更深远的认识。调幅发射机常用于通信系统与其他无线电系统中，在中短波领域应用极为广泛， 由于调幅简便，占用频带窄，设备简单等优点，因此在发射机系统中应用非常广泛。在实际的广播发射系统中，中波调幅的频率范围为5351605千赫，音频信号 中的高音频率应该被限制在4.5千赫以下，发射功率需要达到300W以上才能使空间 覆盖面达到比较好的状态，此次设计需要在实验室环境中研究发射机的工作原理与原

11、件选择，因此，根据实验室条件适当降低技术指标，载波频率采用实验室较为常用的 6MHz，单音频调制信号选择1KHz，发射机功率初步定为1W。1.1小功率调幅发射机初步认识目前，虽然调频技术以及数字化技术突飞猛进，其应用范围覆盖了无线通信技术 的80%以上，但是由于小功率调幅发射机具有调制解调电路简单、调试容易、信号带宽 窄和技术成熟等优点，因此仍然使其能够在中短波通信中广泛得以应用。课题以电子 线路课程设计实践教学为应用背景，在仿真软件与实验室中完成一个完整的调幅发射 机，并实现无线电报功能。发射机的主要任务是利用低频音频信号对高频载波进行调制，将其变为在适合频 率上具有一定的带宽，有利于天线发

12、射的电磁波。一般来说，简易发射机主要分为低 频部分、高频部分、以及电源部分。高频部分主要包括：主振荡器、缓冲放大级、中 间放大级、功放推动级以及末级功放级。低频部分主要包括：话筒、低频电压放大级、 低频功率放大级以及末级低频功率放大级等。1.2课题的研究任务和内容（1）小功率调幅发射机设计包括载波振荡电路、低频单音振荡电路（电报功能）、 音频放大电路、振幅调制电路、带通滤波电路、缓冲放大电路和丙类功率放大电路的 设计；（2）除振幅调制电路采用集成乘法器外，其余电路均采用分立元件设计；要求应 用电路仿真软件设计，并通过仿真调试优化电路。（3） 设计指标：载波频率：fc=3.579MHz （或6M

13、Hz）,频稳度W10exp（-4）；低频 单音振荡频率：F=1000Hz；单音调制调幅度：Ma$0.8,音频调制平均调幅度Ma=0.4； 无源带通滤波电路中心频率为载波频率，3dB带宽为9KHz,丙类功率放大电路的等效 天线负载阻抗：RL=75Q ；发射功率：Po$1W；效率：n c$60%以上。电源电压： Vcc=+12V.2方案设计与单元电路形式选择简易的调幅发射机就是利用模拟乘法器将话筒输入的音频信号加入到主振级产生 的高频载波信号中，再经过谐振功率放大器的作用，将已调信号进行功率放大，最后 由天线辐射到空间进行传播。2.1对发射机的总体方案设计根据设计要求，要求工作频率为6MHz，输出

14、功率为1W。由于输出功率小，因此总 体电路具有结构简单，体积较小的特点。其总体电路结构可分为载波振荡电路；单音 振荡电路（电报功能）；音频放大电路；振幅调制电路；带通滤波电路；缓冲放大电路 等。2.2单元电路形式选择1本机振荡电路振荡电路选择要根据载波频率的高低和频率稳定度来确定，在频率稳定度要求不 是很高的情况下，可以采用电容反馈式振荡电路，如克拉泼电路，希勒电路等。在频 稳度要求较高的情况下，一般可以选用晶体振荡电路，也可以选用单片集成电路。本 机设计要求频稳度要达到10exp（-4），般的lc振荡电路频稳度约为10-210-3，达 不到设计要求，因此由于本机频稳度要求较高，可以采用晶振作为主震级振荡器，从而可以达到较高的频率稳定度。2.高频电压放大器高频电压放大器的主要作用是将振荡电路产生的震荡电压放大到一定程度后送到 振幅调制器，可以选用高频谐振放大器。具体需要几级放大器需要看振幅调制器所选 用的电路类型。当选用集成模拟乘法器作为振幅调制器时，由于输入信号要求为小信 号，因此当输出电压能够满足要求是，可以考虑不用外加高频电压放大器。但如果采 用集电极调幅电路，就要另加一至二级高频电压放大器，用来满足集电极调幅电路的 大信号输入。为简便起见，本机调幅器采用模拟乘法器MC1496进行调幅4。3振幅调制电路振幅