电子管超外差FM收音机业余方法制作.docx

毕业设计（论文）

PAGE

1-

毕业设计（论文）报告

题目：

电子管超外差FM收音机业余方法制作

学号：

姓名：

学院：

专业：

指导教师：

起止日期：

电子管超外差FM收音机业余方法制作

摘要：本文介绍了电子管超外差FM收音机的业余方法制作过程。首先分析了超外差收音机的工作原理和设计要点，然后详细描述了电路设计、元件选择、组装调试等步骤。通过实验验证了该收音机的性能，并与其他类型的收音机进行了对比分析。最后总结了制作过程中的经验和注意事项，为有兴趣的爱好者提供了一定的参考价值。

随着科技的发展，无线电技术逐渐走进人们的生活。收音机作为一种传统的无线接收设备，其设计和制作一直是无线电爱好者热衷的课题。传统的收音机设计多为LC调谐式，其性能受限于调谐电路的Q值和频率范围。而超外差式收音机由于具有较好的频率选择性和稳定性，在业余无线电爱好者中得到了广泛的应用。本文旨在通过业余方法制作一台超外差FM收音机，探讨其设计、组装和调试过程，为爱好者提供一种可行的制作方案。

一、1.超外差收音机原理及设计

1.1超外差收音机工作原理

(1)超外差收音机的工作原理基于频率转换技术，它通过将接收到的射频信号（RF）转换为一个固定的中频信号（IF），从而简化了信号处理过程。这个过程通常包括三个主要步骤：混频、本振和滤波。在混频阶段，接收到的射频信号与一个本振信号（LO）相混合，产生一个中频信号和一个副载波信号。本振信号频率通常比射频信号高，两者之差即为中频信号。例如，在FM收音机中，中频信号通常设定为10.7MHz。

(2)在本振阶段，一个稳定的高频振荡器产生本振信号。这个信号与接收到的射频信号在混频器中混合，生成中频信号和副载波。本振信号的设计至关重要，因为它需要与接收频率保持精确的频率差，以确保中频信号的稳定。例如，如果一个FM广播的频率是100MHz，那么本振信号可能被设计为100.7MHz，以确保中频信号为10MHz。

(3)滤波器是超外差收音机的关键组件之一，它用于选择和放大特定的中频信号，同时抑制其他干扰信号。在超外差收音机中，一个具有高Q值的带通滤波器通常用于这一目的。例如，一个Q值为50的带通滤波器能够对10MHz的中频信号提供约±500kHz的带宽。这种滤波能力对于提高收音机的选择性至关重要，它可以有效地过滤掉相邻频道或其他干扰信号，从而提高接收质量。

1.2超外差收音机设计要点

(1)在设计超外差收音机时，稳定性是首要考虑的要点之一。本振振荡器的稳定性直接影响到收音机的性能，因为本振信号的不稳定性会导致中频信号产生漂移，影响接收频率的准确度。为此，通常采用温补振荡器或温度补偿振荡器（TCXO）来确保本振信号的稳定性。例如，TCXO的频率稳定度可以达到±0.5ppm，远高于普通晶体振荡器。

(2)选择合适的混频器也是超外差收音机设计中的关键环节。混频器的主要作用是将接收到的射频信号与本振信号进行混频，生成中频信号。在设计时，应考虑混频器的噪声系数、隔离度和非线性失真等因素。理想情况下，混频器的噪声系数应尽可能低，以确保接收信号的清晰度。同时，为了减少相邻频道干扰，混频器应有足够的隔离度。例如，在业余波段中，一个高性能的混频器可能具有2dB的噪声系数和50dB的隔离度。

(3)为了确保收音机的灵敏度和选择性，滤波器的设计同样重要。滤波器需要具有高Q值，以实现窄带滤波，同时还需要对中频信号进行有效的选择性滤波。在设计时，应考虑滤波器的带宽、插损和群延迟特性。例如，一个理想的带通滤波器在10MHz中频上的带宽应小于500kHz，插损在1dB左右，群延迟小于±100ns。此外，滤波器的稳定性也是需要考虑的因素，以避免因温度变化而导致的性能波动。

1.3电路设计分析

(1)超外差收音机的电路设计是一个复杂的过程，涉及多个关键组件的协同工作。首先，本振电路的设计至关重要，它需要产生一个稳定且频率可调的振荡信号。本振电路通常采用LC振荡器或晶体振荡器，并配合适当的稳频措施，如使用温度补偿晶体振荡器（TCXO）或采用锁相环（PLL）技术。在设计本振电路时，需要精确计算振荡频率，确保其与接收频率保持适当的差值，以便在混频后得到稳定的中频信号。例如，对于一个工作在88-108MHz的FM收音机，本振频率通常设定为88MHz加上一个固定的中频偏移值（例如10.7MHz），以确保中频信号为10.7MHz。

(2)接收到的射频信号需要通过天线进入混频器，与本振信号混合产生中频信号。混频器的设计需要考虑噪声系数、隔离度和非线性失真等因素。在实际应用中，常用的混频器有双平衡混频器和单平衡混频器。双平衡混频器具有较好的隔离度和较低的噪声系数，适用于高灵敏度的收音机设计。在设计混频器