小功率调频发射机研究

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1、安徽理工大学毕业设计 本科毕业设计说明书小功率调频发射机研究DESIGN OF LITTLE POWER FM TRANSMITTER学院（部）： 通信工程 专业班级： 通信10-1班 学生姓名： 江传民 指导教师： 钟鸣宇 讲师 2014年 5月 20 日30小功率调频发射机摘要本设计为小功率调频发射机，其实就是一个小型电台，可以将声音加载到无线电信号上发射出去,用合适的收音机就能接收，并且可以从扬声器中放出声音。本次设计的发射机由由三部分构成：调频振荡级、缓冲隔离级、功率激励和末级功放级。其基本工作原理是通过振荡级产生稳定的5MHz信号，麦克风采集到人的音频信号，将音频信号加载到5MHz的

2、载波上，通过缓冲隔离级使末级功放和前一级的调频振荡相分开,避免末级功放对振动频率产生影响，提高频率稳定度,功率增益如果都集中在末级功放容易产生自激，故先通过功率激励级对信号的微弱电压进行放大，末级功放一般工作在丙类状态,工作效率A大于50%，信号功率大于500mW。关键词:发射机，调频，无线话筒，小功率 LOW POWER FM TRANSMITTERABSTRACTThe design for the low power FM transmitter, is in fact a small radio station, voice can be loaded into the launch

3、out radio signals, use a suitable radio can receive, and can emit sound from the speaker. The design of the transmitter by consists of three parts: FM oscillation, cushioning isolation levels, power drive and at the end of the power amplifier.Its basic working principle is through the oscillation ma

4、gnitude 5 MHZ signal stability, the microphone to the audio signal, the audio signal is loaded on the carrier to 5 MHZ, through buffer isolation level the level at the end of the power amplifier and the former separate from primary frequency modulation of the oscillation, avoid the last stage amplif

5、ier influence on the vibration frequency, to improve the frequency stability, power gain if are concentrated in the last stage amplifier is easy to produce self-excited, so the first of the weak voltage signal through the power stage of amplification, the last stage amplifier generally work in c cla

6、ss status, the efficiency eta A greater than 50%, signal power is greater than 500 mw, finally will signal the antenna to launch out.KEYWORDS: transmitter;FM, wireless microphone;low power目录摘要（中文）IABSTRACT（英文）II1 绪论11.1 FM发射机的概念11.2 FM发射机的现状21.3 设计技术指标32 总体方案设计52.1调频振荡级52.2缓冲级52.3功率激励和末级功放级52.2整机电路框

7、图63 单元电路设计73.1 功率激励和末级功放设计73.1.1末级功放级73.1.2功率激励级83.1.3末级功放电路参数计算93.1.4功率激励级电路参数计算123.2缓冲隔离级153.2.1 缓冲隔离级电路原理153.2.2静态工作点的计算153.3调频振荡级173.3.1 调频的方案分析与选择173.3.2变容二极管相关特性183.3.3变容管调相电路参数计算193.3.4三级单回路变容管调相电路203.4 天线的相关知识及设计203.4.1.天线的输入阻抗203.4.2.天线的增益213.4.3.天线的极化方式213.4.4.天线的设计方案214 整机电路模拟测试234.1 Prot

8、el和Multisim简介234.2调频振荡级电路测试234.3整机模拟24总结26参考文献27致谢28附录一 整机电路图29附录二 元器件参数表301 绪论1.1 FM发射机的概念二十世纪三十年代，短波（FM）收音机由美国发明家阿姆斯特朗发明，同年，他设计了世界上第一台发射机，建立了第一个短波广播站，FM发射机第一次开始商用。FM发射机技术由此开始快速发展。无线通信是利用大气空间作为传输信道来实现信息传输的一种技术。为了避免与其他同频率范围内信号源的相互干扰，控制信号在大气空间传送过程中的衰落，同时降低收发设备成本，日常有用的低频信号先要调制到有一定频段的高频载波上，经过功率放大后由天线发送

9、到大气空间，接收机的天线接收到射频信号后对其进行放大，通过下变频解调出需要的低频信号。要实现信息的传输，必然会用到发射机。发射机的主要功能是对基带信号进行调制，上混频到射频信号，并将信号功率足够放大供天线发射出去。发射机结构的选择主要考虑以下因素：输出杂散频谱必须控制在系统要求的范围内，不能造成对相邻信道的影响；在尽可能提高输出功率效率的前提下，满足系统线性度的要求；尽量减小片外器件的数量，以提高集成度，同时降低功耗。发射机的调制方式主要分调幅、调频和脉冲(数字)调制等。发射机的频率准确度与频率稳定度也是相对于射频载波而言的。频率准确度是指实际工作频率对于标称工作频率的准确程度。频率准确度越高

10、、建立通信就越快，以至于不寻找对方就可实现通信，提高通信的快速性。频率稳定度是指各种外界因素的影响下发射机频率稳定的程度。如果频率稳定度很高，建立通信后接收机不需要因频率变化而进行微调，从而提高了通信的可靠性。无线通信的有效距离及通信的可靠性均与发射天线的辐射功率有密切的关系。因而发射机必须保证输出足够大的功率。发射机的总效率是指发射机传送到天线馈线上的功率与整机输入功率的比值。在大功率发射机中，提高效率可以减小电源消耗，具有较大的经济意义。发射机的带外辐射统称为杂散辐射，如果发射机设计不当或使用不当，会使杂散辐射电平过高，干扰其他通信链路。当发射机使用宽带天线且带宽覆盖这些杂散频率时，干扰会

11、更严重。为了尽量避免发生这种干扰，有关的规程和标准对发射机的杂散辐射都给出了一定的限制。随着科技的发展，信息的容量越来越大，信息的种类也越来越繁复,在无线电通讯和广播中，语言、音乐、文字、图像等信息转换成电波信号然后传送出去是如何进行远距离通信的关键问题。这些信号频率比较低，如果采用直接发送的方式，效率低，距离近，受到的环境干扰大。因此，只有先对信号进行处理和加工，对信号进行处理和加工的过程称之为调制，基本原理都是将低频信号加载到高频载波上，通过天线发射出去，这样信号才能传送到更远的地方, 调制信号的方法有三种，调幅（AM），调频（FM），和调相（PM），而在接收端用特定的接收机把带有这种低频