调频(FM)发射机的小制作

调频(FM)发射机的小制作

摘要：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。

关键词：调频、发射、接收、中心频率

1.

题目要求

1)查阅调频发射机基本原理的资料；

2)选择合理的方案，设计调频发射机电路(载波约100MHz)；

3)制作PCB电路板(须标注学号)，焊接元器件；

4)用收音机完成作品调试；

5)撰写作品报告。

2.

调频（FM）发射机原理

首先将音频信号和高频载波调制为调频波,使高频载波的频率随音频信号发生变化,再对所产生的高频信号进行放大,激励,功放和一系列的阻抗匹配,使信号输出到天线,发送出去的装置.高频信号的产生现在有频率合成,PLL等方式。

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与调幅电路相比，调频系统由于高频振荡器的输出的振幅不变，因而具有较强 狂干扰能力与较高的效率，所以在无线通讯，广播电视，控制检测某些方面得到广泛应用。现在我国的商业调频广播的频率范围为88-108MHZ,校园为76-87MHZ,西方国家为70-90MHZ。

调频发射的基本组成方框图：

3.

方案选择

1.1. 调频方式选择

实现调频的方法很多，大致可分为两类，一类是直接调频，另一类是间接调频。直接调频是用调制信号电压直接去控制自激振荡器的振荡频率，变容二极管调频便属于此类。间接调频则是利用频率和相位之间的关系，将调制信号进行适当处理后，再对高频振荡进行调相，以达到调频的目的。两种调频法各有优缺点。直接调频的稳定性较差，但得到的频偏大，线路简单，故应用较广；间接调频稳定性较高，但不易获得较大的频偏。考虑到电路的复杂度故采用直接调频的方案。

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1.2. 直接调频方案选择

直接调频最常见有变容二极管调频，使用VCO实现变容二极管直接调频。许多中小功率的调频发射机都采用变容二极管直接调频技术，即在工作于发射载频的LC振荡回路上直接调频，采用晶体振荡器和锁相环路来稳定中心频率。较之中频调制和倍频方法，这种方法的电路简单、性能良好、副波少、维修方便，是一种较先进的频率调制方案。

另外一种更为简单的直接调频方法是用三极管直接调频。原理是三极管组成共基极超高频振荡器，基极与集电极的电压随基极输入的音频信号变化而变化，从而改变高频振荡的频率，最终实现频率的调制。

由于采用变容二级管调频，对高频轭流圈的参数要求比较苛刻。这样会使设计电路变得困难。因此采用三极管直接调制的方法，这样不仅能够实现FM调频，而且使电路变得非常简洁。

4.

设计原理图

本调频发射机主要由三个基本模块组成，第一级是由microphone构成的声-电转换电路；第二级音频放大电路；第三级高频振荡调制器；总体电路如下图所示， 该电路由声--电转换、音频放大器、高频振荡调制器等部分组成。声--电转换器由microphone担任，它拾取周围环境声波信号后即输出相应电信号，经C1输入到晶体管Q1，Q1担任音频放大器，对音频信号进行放大，经C2送至Q2的基极进行频率调制。Q2组成共基极高频振荡器，基极与集电极的电压随基级输入的音频信号变化而变化，从而改变高频振荡的频率，最终实现频率的调制。

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5.

系统调试记录

在设计过程中，原电路图在输出与天线间有一隔直电容100pF，调试过程中发现天线输出频率不稳定，而用示波器测电容另一端发现有稳定波形，所以决定把电容去掉，输出直接接天线。另外，R8原定为470Ω，但调试过程中发现振荡幅度约为30mV,发射距离较短，因此把470Ω替换为220Ω，发现振荡幅度约为80mV，在不与广播电台冲撞情况下，

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发射距离较远，测试过，50m内声音清晰，测得的中心频率为96.7MHz。

6.

结论

通过几天的课程设计，使我对调频发射机的工作原理有了进一步的了解，同时也使我对高频这门课程产生更为浓厚的兴趣。

在电路图分析设计， pcb制作、热转印、焊接等过程中，任何一个环节疏忽大意，都可能给后续过程造成麻烦。所以，在整个设计过程中，必须时刻保持着认真的态度，不可太随意。当调试遇到麻烦时，只有保持冷静，仔细去思考，才能尽快找出问题所在，急躁是不能解决问题的。

通过此次课程设计，投机取巧是不行的，想把一件事情做好，就得花时间去认真做。使我发现其实我们所学的知识只要加以利用或者结合一些常识性东西，将会发挥巨大的威力。比如这次我们所设计的调频发射机正是广播电台的基础。

7.

参考文献

[1]廖惜春. 高频电子线路（第3版）[M]. 北京：电子工业出版社， 2010

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