目录。一、课程设计的主要内容和基本要求 2
二、课程设计应完成的软硬件的名称、内容及主要技术指标 3
三、设计原理及原理图 3
四、设计电路及pcb版图 8
五、心得体会 10
六、参考资料 11
一、 课程设计的主要内容和基本要求。
1.1、进程安排。
本次设计时间为2周，共10天。
1.2 设计目的。
无线电发射与接收设备是高频电子线路的综合应用，是现代化通信系统、广播与电视系统、无线安全防范系统、无线遥控和遥测系统、雷达系统、电子对抗系统、无线电制导系统等，必不可少的设备。本次设计要达到一下目的：
1、进一步认识射频发射与接收系统；
2、掌握调频（或调幅）无线电发射机的设计；
3、学习无线电通信系统的设计与调试。
4学会使用protel和multisim的使用，能自主完成某个电路的原理图和pcb图。
1.3 设计要求。
1、发射机采用fm调制方式；
2、若采用fm调制方式，要求发射频率覆盖范围为传输距离为10m;
3、 若采用am调制方式，发射频率中波波段或30mhz左右，传输距离》10m；
4、 为了加深对调制系统的认识，发射机建议采用分立元件设计；（采用集成电路的设计方法建议作为备用方案；）
5、 已调信号采用通用的am/fm多波段收音机进行接收测试。
1.4 报告任务要求。
1、给出设计课题题目、实践目的、设计原理、设计内容和要求；
2、查阅相关资料，对系统的发展背景、应用场合在序言中进行阐述。
3、给出系统设计方案、电路原理图、各个电子元器件的型号、参数；
4、画出发射电路中，一些关键节点的信号波形；
5、系统调试方法，设计过程遇到的问题、思考及解决方法；
6、系统的功能扩展实现情况；
7、心得体会；
二、 课程设计应完成的软硬件的名称、内容及主要技术指标。
主要运用了multisim这个软件，由于我没有做实物。所以没有用到什么硬件。
三、 设计原理及原理图。
3.1设计整体思路：
输入信号→电路振荡→功率放大。
3.2基本原理。
本设计图采用fm调制。
载波，调制信号；通过fm调制，使得频率变化量与调制信号的大小成正比。即已调信号的瞬时角频率。
已调信号的瞬时相位为。
实现调频的方法分为直接调频和间接调频两大类，本设计图采用直接调频：
直接调频的基本原理是利用调制信号直接控制振荡器的振荡频率，使其反映调制信号变化规律。要用调制信号去控制载波振荡器的振荡频率，就是用调制信号去控制决定载波振荡器振荡频率的元件或电路的参数，从而使载波振荡器的瞬时频率按调制信号变化规律线性地改变，就能够实现直接调频。直接调频可用如下方法实现：
1.改变振荡回路的元件参数实现调频。
在lc振荡器中，决定振荡频率的主要元件是lc振荡回路的电感l和电容c。在rc振荡器中，决定振荡频率的主要元件是电阻和电容。因而，根据调频的特点，用调制信号去控制电感、电容或电阻的数值就能实现调频。
调频电路中常用的可控电容元件有变容二极管和电抗管电路。常用的可控电感元件是具有铁氧体磁芯的电感线圈或电抗管电路，而可控电阻元件有二极管和场效应管。
2.控制振荡器的工作状态实现调频。
在微波发射机中，常用速调管振荡器作为载波振荡器，其振荡频率受控于加在管子反射极上的反射极电压。因此，只需将调制信号加至反射极即可实现调频。
若载波是由多谐振荡器产生的方波，则可用调制信号控制积分电容的充放电电流，从而控制其振荡频率。（1）频振荡级：
由于是固定的中心频率，可考虑采用频率稳定度较高的克拉泼振荡电路。
克拉泼（clapp）电路是电容三点式振荡器的改进型电路，下图为它的实际电路和相应的交流通路：
实用电路交流通路。
如图可知，克拉泼电路比电容三点式在回路中多一个与c1 、c2相串接的电容c3，通常c3取值较小，满足c3<可是，接入c3后，虽然反馈系数不变，但接在ab两端的电阻rl’=rl//reo 折算到振荡管集基间的数值（设为rl’’）减小，其值变为。
式中，c1，2是c1 c2 和各极间电容的总电容。因而，放大器的增益亦即环路增益将相应减小，c3越小，环路增益越小。减小c3来提高回路标准是以牺牲环路增益为代价的，如果c3取值过小，振荡器就会因不满足振幅起振条件而停振。
2）功率放大极：
为了获得较大的功率增益和较高的集电极效率，该级可采用共发射极电路，且工作在丙类状态，输出回路用来实现阻抗匹配并进行滤，如下图为谐振功率放大器的原理电路图：
其中zl为外接负载，lr cr 为匹配网络，它们与外接负载共同组成并联谐振回路，调cr使回路谐振在输入信号上，为实现丙类功放，基极偏置电压vbb应该没在功率管的截至区内。
若忽略基区宽度调制效应及管子结电容的影响，则输入信号电压vb（t）=（coswt）*vbm，根据，集电极电流波形是一串周期重复的脉冲序列，脉冲宽度小于半个周期，用傅里叶级数展开可得：
由于集电极谐振回路调谐在输入信号频率上，因而它对ic中的基波分量呈现的阻抗最大，且为纯电阻，称为谐振电阻，在高q回路中，其值近似为：，式中=为回路总电容，为回路谐振角频率，qe= /rl为回路有载品质因素，而谐振回路上对中的其他分量呈现的阻抗均很小，这样可以近似认为回路上仅有由基波分量产生的电压，vc，而平均分量和各次谐波分量产生的电压均可忽略，因而可在负载上得到不失真信号功率。
利用谐振回路的选频作用，可以将失真的集电极电流脉冲变换为不失真的余弦电压，同时还可以将含有电抗分量的外接负载变换为谐振电阻re，而且调节，还能保持回路谐振时使re等于放大管所需的集电极负载，实现阻抗匹配，因此在谐波功率放大器中，谐振回路起了选频和匹配的双重作用。
丙类工作时集电极效率随管子导通时间的减小而增大，但随着导通时间的减少，中基波分量幅度将相应减小，从而导致放大器的输出功率减小，为了在增大输入激励电压幅度vbm外，还必须同将基极偏执电压vbb向负值方向增大。这样，加到基极上的最大反向电压（vbb-vbm）就将迅速增大，从而可能发生功率管发射结被反向击穿。
3.3 调频发射机的原理图。
话筒mic用信号源代替，语音输入ck，电容c4、电阻r2、r3、r4，三极管9014组成基本放大电路。话筒和语音输入可以将话音转换成音频信号，音频信号经过耦合电容c3传到三极管9014的基极，实现音频信号的放大，从而获得所需要的功率，以便对高频载波进行调制。
载波产生电路。
高频时，三极管的结电容的作用不可忽略。三极管9018、电感l、结电容、电容c6，c7组成了改进型电容三点式高频振荡电路，产生高频振荡信号，即载波。载波的频率主要由电感l、结电容、电容c6，c7决定。
调频波产生电路。
用放大了的音频信号去控制9018，便可控制载波的频率，使得载波的频率随着音频信号的改变而改变，从而实现调频。调频信号通过电容c8传送到发射天线，向外发射，而电容c6和c7可使用可调电容从而实现输出频率的可调以适应各个环境的使用避免干扰。
三极管9014对音频信号进行放大，9018三极管为高频振荡，驻极体话筒mic将人的声音变成音频电信号后，经c3送到三极管9014进行放大，放大后的音频信号经c4耦合后去调制高频振荡信号，使9018的be结电容（cbe）随音频信号电压的变化而变化，于是ｌ对外发射调频电磁波。用调频收音机来接收信号，就可以从收音机中接收到人的声音。若**圈ｌ的中部抽头通过c8连接长约50mm塑料软胶线作发射天线，则可增强发射效果，增加通话距离。
元器件选用。
为尽可能缩小整机体积，如图1可选用9014微型高频三极管和9018微型超高频三极管；mic选用∮8mm驻极体微型话筒；c1为标准103陶瓷电容，c2为100uf电解电容，c3、c4选用10uf /6.3v超小型电解电容，c5 、c6、c8选用超小型高频瓷片电容（参数值分别为：c5为标准102陶瓷电容、c6为5.
2pf、c8为8.2pf），c7为可调电容；电阻r1为1.2kω，r2为2.
4 kω，r3为330 kω，r4为1.5 kω，r5为100 kω，r6为56 ω，所有电阻均采用1/32ｗ金属膜电阻；线圈ｌ用∮0.51mm的漆包线在∮5mm的圆棒上平绕7匝脱胎制成，还可在中心位置抽头，便于安装发射天线；电源vcc采用四节1.
5v电池；开关k1采用长柄轻触按键微型开关（长度不够时要设法将柄杆接长，并加套相应长度的弹簧）：k1，k2、k3为同一开关有三档位，ck为语音输入。
3.4示波器显示波形图。
四、 设计电路及pcb版图。
频率对馈电电源，地线分布等电磁兼容问题都有着严格的要求。
是因为电源和噪声能耦合到系统中，使得噪和杂散变坏。因此，在。
布局pcb板图时，应做到以下几点：
1）单独稳压，稳压器的输入输出端都要接有滤波电路；
2）布线元件排列应该尽量整齐；
3）电源应该加宽，约为1mm宽，信号线宽也要达到0.75mm。
采取以上措施能够有效地滤除所有无用频率和电源纹波，抑制各种干扰和噪声。
降低频率合成器的相位噪声和杂散。使本电路完全满足了系统的要求，并且在相。
位噪声、非线性失真、音频频率响应和调频信噪比等方面都有很好的特性。相位噪声小于-100dbc/hz/10khz，非线性失真小于0.1%，音频频率响应非常理想，与此同时，载波频率稳定度控制在200hz以内，输出信号频率偏差不超过20khz，各项指标满足技术要求。
而且，本电路调试量小，成本也不高。
注意在焊接时一定要小心、谨慎，尽量避免将两种不同的元件焊在一起，以防发生短路。另外在焊接时一定要看准再焊，以免各种元件发生混乱。
调试。4.1放大电路的调试。
首先，断开话筒将放大电路部分通电，c3电容端输入一个20mv左右的正弦波，用示波器观测c4端输出的信号是否放大，若放大侧说明该放大电路正常工作，反之，则放大电路不能正常工作。
若没有示波器可用万用表在通电后测量**管各点电压，观测各级之间电压差值是否符合9014三极管的标准。（三极管的标准数据可在网上查询）
4.2高频**电路的调试。
首先，用检测9014的方法检测9018是否正常工作，若正常工作，则在该电路输入端输入音频信号，再用示波器观察输出是否为频率不断变化的调频信号，若产生调频信号，则断开断开音频信号，再次观测输出波形，看其频率是否依然不断变化，若频率不变则说明该电路正常工作。
4.3电路整体调试。
根据原理图连接好电路，然后通电输入音频信号，调整其输出频率使其达到收音机能接受到的频率范围，用示波器测出其发射频率，再用收音机进行接收看能否接收到与输入在发射机上一致的音频信号。
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