超外差无线收发机作品论文.doc

链条式、实践类公共选修课程报告 课程名称：《电子创新设计及实践》 作品名称：超外差式无线收发机 作者姓名： 参加竞赛名称：黑龙江省电子设计竞赛 获奖等级：省 一等奖 2012年9 月 25 日 学校统一编号： HEU-F-018 学校名称：哈尔滨工程大学 指导教师姓名：侯长波 2012年 8 月 2 日 使用TI公司器件的型号USm=300uV，镜频抑制比为14，通频带宽为180KHz，矩形系数为3.8。发射机采用变容二极管和MC12148作为振荡电路产生载波，功放采用甲类和丙类两级推动，发射机频率稳定度达到。本系统的特点是发射机频率稳定度高，接收机灵敏度高，能够很好地抑制镜像频率。 关键词：超外差接收机 高频功率放大器 比例鉴频器 双调谐滤波器 一、设计任务 设计并制作一个以分立元器件及单功能集成电路組成的接收发射机。 要求： （1)设计与制作一个点频调频超外差接收机,调频信号为载波频率fS在26～28MHz范围内任选一点 (频率稳定度优于10-4)50Hz～15, 最大频偏为75。接收机要求为超外差式, 中频fI=8.5±0.1MHz, 通频带180±10, 矩形系数Kr0.15, 接收灵敏度≤1mV, 镜像频率抑制比≥20dB, 输入阻抗50Ω, 输入端用特性阻抗为50Ω的插座作为信号输入端。 （2）解调器后要有低频电压和功率放大，负载电阻8Ω，在接收机输入信号幅值为1mV条件下, 输岀功率≥100mW, 波形无明显失真。 (3)接收机要求有独立的接收天线(1m拉杆天线) 以便接收由发射机通过天线发射岀的无线电波；(4) 设计与制作一个调频发射机, 要求载波频率fS为自制接收机的中心频率, 频率稳定度优于10-4, 调制信号频率为50Hz～15, 在调制信号振幅为1V时，最大频偏为75, 发射机负载阻抗为50Ω，输岀功50mW 二、方案论证 1、接收机的方案论证与选取 1）、前置低噪放大电路 方案一：采用低噪声晶体管9014、9015等构成的晶体管低噪声放大，实现小信号放大，该方案简单，但是调试不方便，容易形成自激现象。 方案二：采用集成低噪声放大芯片MAX2650，两级max2650可以实现对信号的低噪声固定增益放大，不需要调试，直接焊接好就能实现对信号上百倍的放大。前面加上低通滤波器的截止频率30MHZ,既可以保证调制信号能够通过，还能滤除信道噪声，同时抑制镜像频率信号。 综上考虑，我们选择方案二。 2）、本振信号产生电路 方案一：用36MHz无源晶振直接加电容构成晶体振荡电路，经过验证， 该晶体振荡电路总是不能得到标准的36MHz的本地信号，所以 方案二：可以选用36MHz有源晶振，该电路简单易得，但是谐波分量大， 需另加滤波电路。 方案三：直接用MSP430单片机控制DDS信号发生器产生36MHz本振信号，为 了进一步完成发挥部分的扫频作用，该方案是最佳选择。 综上考虑，我们选择方案三。 3）混频器 方案一：采用分立元件搭的晶体三极管混频器，该电路特点是电路简单，有一定变频增益。但是电路对本振信号幅度要求高。 方案二：采用集成模拟乘法器MC1596混频器 方案三：采用SA602A混频器 由于SA602适用频率高，低功耗，价格低，我们采用SA602做混频器。 4）中频放大器 方案一：用集成电路放大,能实现很大的放大倍数。 方案二：直接用一级或多级三极管级联构成中频放大，也能实现很大的放大倍数，而且三极管放大更加经济实惠。为了改善信噪比，我们再加上双调谐带通滤波器，从而实现在中频8.5MHz的尖峰选频。 5）鉴频电路 方案一：采用相位鉴频器实现解调，相位鉴频器的输出电压除了与输入电压的瞬时频率有关，还与输入电压的振幅有关。因此，相位鉴频本器本身不具有限幅作用，需在相位鉴频器前加入一级限幅放大，以消除寄生调幅。 方案二：采用比例鉴频器实现解调，比例鉴频器相比相位鉴频器进行改进后，能够抑制寄生调幅。 方案三：采用乘积相移鉴频器解调，用芯片SA602完成鉴频。 综上，考虑性价比后我们选择方案二，采用比例鉴频器。 6）低频功率放大电路 方案一：用晶体三级管构成低频放大电路，该电路简单，但是放大倍数不能达到理想值，而且噪声大，影响性能。 方案二：用集成低放TAD2030芯片构成低频放大电路，该芯片典型放大倍数为30dB，完全达到所需的要求。 综上，我们选择方案二。 调频发射机的工作原理与方案论证 （1）调频振荡电路 方案一：采用晶体振荡电路，但是因为晶体的并联谐振频率与串联谐振频率相差很小，其调频的频偏不可能很大，要满足题目中的7