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超外差收音机仿真和实物测试报告(西电)

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超外差收音机仿真和实物测试报告(西电)

摘要：本文针对超外差收音机进行仿真和实物测试，旨在研究其工作原理、性能特点及在实际应用中的表现。首先，通过仿真软件对超外差收音机进行模拟，分析其电路结构、参数设置对性能的影响。然后，搭建实物收音机，进行实际测试，验证仿真结果。最后，对测试数据进行处理和分析，总结超外差收音机的优缺点，为实际应用提供参考。本文共分为六个章节，分别介绍了超外差收音机的基本原理、仿真过程、实物搭建、测试方法、结果分析及结论。

前言：随着无线通信技术的不断发展，收音机作为一种传统的通信工具，在信息传播、娱乐等方面仍然发挥着重要作用。超外差收音机因其电路简单、性能稳定等优点，在众多收音机中占据一席之地。然而，在实际应用中，收音机的性能受到多种因素的影响，如电路设计、元件选择、参数设置等。为了提高收音机的性能，本文通过仿真和实物测试的方法，对超外差收音机进行了深入研究。

第一章超外差收音机基本原理

1.1超外差收音机的工作原理

(1)超外差收音机的工作原理基于混频、中频放大、检波和低频放大等基本步骤。首先，收到的无线电信号经过天线接收后，进入混频器。在混频器中，这个信号与一个稳定的本地振荡信号（LO）混合，产生一个新的频率，这个新频率就是中频信号。中频信号比原始的射频信号频率低，通常固定在一个易于放大的频率上。

(2)中频信号随后被送入中频放大器进行放大。中频放大器的增益可以调节，以确保足够的信号强度以驱动后续的检波器。放大后的中频信号经过检波器，检波器的作用是将中频信号中的音频信息提取出来。检波器输出的是一个包含音频信息的低频信号，这个信号通常是音频频率范围的信号。

(3)最后，低频信号被送入低频放大器进行放大，以增加其功率，使其能够驱动扬声器或其他音频输出设备。在低频放大器之后，音频信号被转换成声波，通过扬声器发出，从而实现声音的播放。在整个过程中，超外差收音机通过频率转换和放大，能够从多个无线信号中选出所需的信息，并进行有效的音频播放。

1.2超外差收音机的电路结构

(1)超外差收音机的电路结构主要包括天线、高频放大器、混频器、本振器、中频放大器、检波器、低频放大器和扬声器等部分。以某型号超外差收音机为例，其天线设计采用直径为1.5米的圆盘形天线，有效接收范围为100公里。高频放大器采用JFET放大电路，增益可达20dB，能够有效放大接收到的射频信号。

(2)混频器部分采用双平衡混频器设计，混频频率为10.7MHz，本地振荡频率为45.2MHz，两者差频后得到的中频信号为34.5MHz。中频放大器采用两级共射极放大电路，增益为60dB，带宽为400kHz，能够保证中频信号的稳定传输。检波器采用包络检波方式，输出信号幅度稳定，便于后续处理。

(3)低频放大器采用两级直接耦合放大电路，增益为40dB，带宽为3kHz，能够满足音频信号的放大需求。扬声器部分采用直径为4英寸的单元，灵敏度达到85dB，频率响应范围为80Hz-10kHz，能够提供良好的音质效果。整个电路功耗约为2W，工作电压为3V，具有较好的便携性和稳定性。在实际应用中，该型号超外差收音机在接收广播信号时，能够稳定输出高质量的音频信号。

1.3超外差收音机的主要性能指标

(1)超外差收音机的主要性能指标是衡量其工作效果和适用性的关键参数。首先，灵敏度是评估收音机接收微弱信号能力的重要指标。灵敏度通常以微伏（μV）为单位，表示收音机在特定频率下，输出1mW功率时所需的输入信号电压。高灵敏度的收音机能够在信号较弱的环境中更好地接收信号。例如，某型号超外差收音机的灵敏度可达到0.5μV，这意味着在如此微弱的信号强度下，收音机仍能正常工作。

(2)选择性是衡量收音机在接收信号时，对邻近频率干扰抑制能力的指标。选择性通常以频率偏移量来衡量，即收音机能够抑制的邻近频率信号的偏移量。高选择性的收音机能够在接收特定频率信号的同时，有效抑制其他干扰信号。例如，某型号超外差收音机的选择性可达±0.5kHz，这意味着在接收中心频率±0.5kHz的信号时，干扰信号被抑制在-60dB以下。

(3)带宽是收音机能够有效传输的频率范围，通常以kHz为单位。带宽决定了收音机能够接收的信号频率范围，以及音频信号的清晰度。例如，某型号超外差收音机的带宽为9kHz，这意味着它能够接收9kHz范围内的信号，并保证音频信号的清晰度。此外，收音机的频率稳定性和相位噪声也是重要的性能指标。频率稳定性是指收音机在长时间工作过程中，频率漂移的程度；相位噪声则反映了收音机