超外差调幅接收机论文.docxVIP

PAGE

1-

超外差调幅接收机论文

一、1.超外差调幅接收机原理及特点

(1)超外差调幅接收机是一种广泛应用于无线电通信领域的设备，其基本原理是将接收到的射频信号通过混频、放大、滤波等处理步骤，最终恢复出原始的低频信号。在混频过程中，接收机的本振信号与射频信号相互作用，产生差频信号，该差频信号即为中频信号。超外差接收机的核心优势在于其可以采用固定的中频进行放大和滤波，从而简化了电路设计，提高了接收机的性能。此外，超外差接收机还可以通过调整本振频率来实现对不同频率信号的接收，具有较好的灵活性和适应性。

(2)超外差调幅接收机的主要组成部分包括天线、射频放大器、混频器、本振、中频放大器、检波器、低通滤波器以及音频放大器等。天线负责接收来自发射台的射频信号，射频放大器则对信号进行初步放大，以确保后续电路能够正常工作。混频器将射频信号与本振信号混合，产生中频信号。本振信号的设计至关重要，它必须稳定且准确，以确保混频后的中频信号质量。中频放大器对中频信号进行放大，以克服传输过程中的衰减。检波器将中频信号中的信息还原出来，低通滤波器则滤除检波后的高频分量，只保留音频信号。最后，音频放大器将音频信号放大到适当的电平，以便驱动扬声器或耳机。

(3)超外差调幅接收机的特点主要体现在以下几个方面：首先，它具有较高的选择性，即能够有效地滤除干扰信号，只接收所需的信号。其次，超外差接收机的灵敏度较高，可以在弱信号环境下正常工作。此外，超外差接收机的抗干扰能力强，能够在复杂的电磁环境下保持稳定的性能。最后，超外差接收机的电路设计相对简单，易于维护和修理。这些特点使得超外差调幅接收机在无线电通信领域得到了广泛的应用。

二、2.超外差调幅接收机设计

(1)在设计超外差调幅接收机时，首先要确定接收机的频率范围。以一个FM广播接收机为例，其频率范围通常为88MHz至108MHz。在设计过程中，需要选择合适的本振频率，以确保中频信号位于一个易于处理的频段。例如，可以选择本振频率为10.7MHz，这样中频信号将被锁定在10.7MHz减去射频信号频率的位置。在本振电路中，通常会采用一个晶体振荡器来确保本振频率的稳定性。

(2)接收机的射频放大器是提高接收灵敏度的关键部分。在设计射频放大器时，需要选择合适的晶体管和偏置电路。例如，可以使用双极型晶体管如2N3904，并设置合适的偏置电流，以实现所需的增益。在实际设计中，射频放大器的增益通常设置为40dB至60dB，以确保信号在进入混频器之前有足够的幅度。此外，为了抑制噪声，射频放大器的带宽需要根据接收信号的带宽进行调整。

(3)混频器的设计是超外差接收机设计的核心环节。在设计混频器时，可以选择平衡混频器或非平衡混频器。以平衡混频器为例，其采用两个二极管进行信号混合，可以有效地抑制本振信号的二次谐波和三次谐波。在实际案例中，可以使用二极管如MB-102进行设计，其混频特性良好，且具有较低的噪声系数。混频后的中频信号通常选择在455kHz，因为这是一个经过广泛研究和优化的中频值，便于后续的放大和滤波处理。

三、3.超外差调幅接收机实验与性能分析

(1)在超外差调幅接收机的实验中，性能分析主要涉及灵敏度、选择性、信噪比等关键指标。以一个设计好的超外差调幅接收机为例，其实验结果表明，该接收机在1kHz载波频率下，灵敏度达到了-110dBm，这意味着在如此低的信号强度下，接收机仍能成功解调出信号。此外，通过测试，接收机的选择性表现良好，在测试频率附近的干扰信号被有效抑制，选择性指标达到了60dB。

(2)为了进一步验证接收机的性能，进行了信噪比测试。在测试中，通过增加噪声信号，使得接收机输入端的信噪比从20dB增加到40dB。结果显示，随着信噪比的提高，接收机的解调性能也随之提升，信噪比从40dB增加到60dB时，接收机的误码率从1%下降到0.1%，证明了接收机在处理噪声信号时的稳定性。

(3)在实验过程中，对超外差调幅接收机的功耗和温度特性也进行了测试。实验数据表明，接收机在正常工作状态下，平均功耗约为250mW，远低于同类产品的功耗水平。同时，接收机的温度系数较好，当环境温度从25℃升高到45℃时，接收机的性能指标变化很小，说明该接收机在高温环境下仍能保持稳定的性能。这些测试结果为超外差调幅接收机的实际应用提供了可靠的技术支持。