调频发射器的制作要点

1、调频发射器的制作要点调频发射器的制作要点50MHz150MHz频率范围的调频发射器具有天线简易、调制方便、辐射性能好和效 率高等优点。 而 87MHz108MHz 的调频广播波段可利用现 成的收音机作接收机，因而此波段发射器的制作尤其受到爱 好者的青睐。笔者在诸多电子刊物上经常看到关于此类发射器制作 的文章，有的很好，也有存在某些问题的。笔者想就专业知 识和实际制作体会，谈一下本人对调频发射器制作中某些要 点与误区的看法。（一 ）高频振荡器振荡器的主要指标是输出波形失真度与频率稳定度。对 于后者，晶体振荡器是最好的，但业余应用中有其缺点，一 是频点固定且不易购买 ;二是直接调制时频偏太小， 因

2、而不得 不多次倍频，使电路复杂且波形变坏，影响发射器的效果。 其实一般采用电容三点式或克拉泼振荡电路完全能够胜任， 频率稳定度与波形失真已能满足要求。电容三点式电路 （见图 1 ）的正反馈量由 C1、C2 决定，而C1 、C2 并联在三极管的结电容上，能减小结电容变化对频 率的影响，微调 L 可在较大范围内改变频率。克拉泼振荡电路 L 见图 2）的频率更稳定， 但正反馈量变 小，当改变频率时容易在频率高端停振，故改变 C3 或 L 只能在较小的范围内改变振荡频率， 该电路宜采用 fT 较高的 振荡管以利于起振。提高振荡器频稳度和改善输出波形的方法有：晶体管结 电容要小， fT 要高供电要稳压使

3、用低损耗的高频电容， 与外界要弱耦合，另外，在保证起振的条件下，工作点可选 得低一些，有利于改善波形。（二）频率调制器 要求失真小，灵敏度高。常见的调频方法有直接调制三 极管结电容和变容二极管调频。直接调制结电容电路虽简 单但频偏较小且伴有较大的寄生调幅。由调幅原理可知， 调幅波的边频极靠近载频 （ 仅差一个音频 ） ，发射器后级的 LC 选频电路不易将其滤除，因而使发时频谱变坏，影响后级电 路制作并干扰接收。因此笔者建议使用变容二极管调制。 （三）缓冲级、推动级要求功率增益大，前后隔离度好。功率增益大一些，可 使后级功放容易实现，而从前级吸收的高频功率也可少一 点，这样有利于减小振荡器的外耦

4、合，提高频稳度。因此， 缓冲、推动电路应尽量采用功率增益高的共发射极甲类放大 电路。由于其输入阻抗较小，应该部分接入前级或减小耦合 电容以达到阻抗匹配。 本级要选用 fT 高，高频功率增益大的 晶体管，静态工作电流可稍大些 （一般取3mA5mA），以减 小晶体管的频率非线性失真和提高本级功率增益。（四）倍频器出于频率稳定度的考虑或使用晶体振荡器，发射器往往 需要倍频级也就多了一个倍频效率和频谱纯度的问题。提 高倍频效率可使用丙类放大器 (如导通角在 40°左右时三倍 频效率最高 ) 。但丙类放大器的大量谐波要在倍频后很好地抑 制，否则将干扰末级功放的调试与正常工作。(五 )高频功率放

5、大器可选用甲、乙、丙类功放电路。甲类功放的高频功率增益最大且输出频谱纯净但效率 太低。乙、丙类功放效率高一些，但功率增益较甲类小而且 调试、匹配较困难。丙类功放的例子见图3(a)、(b) 、Rb 的取值可选晶体管输入阻抗的 27倍。Rb取值太大将使be结负 偏压太大而使输出功率变小，反之则效率变低且输出功率也 因为 Rb 分流激励功率而降低。 解决办法是 Rb 取小一点， 并 在 Rb 上串联一个 uH 级电感，或直接用高频扼流电感代替 Rb 使功放处于乙类零偏状态。功放级容易出现的误区是盲目选用丙类射频功放。由于 丙类功放确实具有转换效率高的优点，故在高频功率管管耗 (Pcm) 定或电源消耗

6、一定的条件下能够输出比甲、乙类功放更大的高频功率，因而在移动电台或大功率电台的发射器上 被广泛采用 (主要出于省电考虑 )。这致使一些制作者形成了 射频功放即丙类功放的错误概念。在他们设计制作的发射器 上，即使是几十毫瓦的高频输出，也一概选用丙类功放，还 有的竟用丙类功放作射频振荡器的缓冲级 （若是倍频级另当 别论）!要知道剧烈变化的丙类放大器输入阻抗会对振荡器的 频率稳度产生极大的负面影响。实际上，丙类功放要实现高 频率，大功率输出，条件还是比较苛刻的。首先需要工作在 临界或略过压状态，高频激励要比相同输出的甲类功放大且 要严格满足高效率时的功放管导通角。此外，由于大量谐波 的存在，需要性能

7、更好的滤波器，同时也需要更严格的阻抗 匹配。基于以上原因，设计调试好一个高质量的丙类射频功 放在业余条件下是比较困难与麻烦的。笔者曾见过几位制作 者，用自制的简易场强计测得丙类功放已有较大输出，满以 为可以大大增加传输距离，而实际拉开距离试验并不理想， 原因就在于自制的丙类功放级滤波不良，场强计检测到信号 中含有大量谐波成份。笔者以为业余制作在条件允许的情况 下尽量采用甲类功放，这样容易出功率且谐波干扰小，滤波 匹配网络简单。（六）多级发射机自激的处理（1）低频自激，表现为间歇发射或解调后出现干扰杂音。 这多是由于高频扼流圈和大的射频旁路电容所引起。减少扼 流圈 （或代之以电阻 ）有利于消除低

8、频自激。（2）高频自激：表现为高频谐波 （不一定是信号的整数倍 频）自激， 其主要由引线电感和分布电容引起， 解决办法是合 理布线，缩短元件引脚在三极管基极或射极串接小的阻尼 电阻。作为本文的结束，笔者将结合具体电路，说明以上要点 在实例中的应用。图4是一个87MtHz108MHz调频发射器的电原理图， 其最大的特点是电路简洁，频率稳定 （绝无跑频现象 ），传输 音质好，射频功率约 100mW 。笔者用它制用了一个无线话 筒和一个电视伴音转发器，使用效果极佳。该电路使用电容 三点式振荡电路，一级甲类放大器作为缓冲级。调制级、振 荡器和缓冲器基极供电用 78L06 稳压， 振荡级输出采用发射 极

9、弱耦合，以上措施大大提高了振荡频率的稳定度。调制采 用变容二极管部分接入调频方式，提高了传输音质的同时也 提高了频稳度。缓冲级变压器将末级功放较低的输入阻抗转 变成阻抗较高的集电极负载，增大 LC 回路 Q 值，提高了缓 冲级功率增益和选频滤波性能。这里常见的误区是将末级功 放输入直接用电容接至缓冲级集电极 （见图 5） ，以为如此能提 高功放的激励电压，其实不然，由于阻抗严重失配，不仅缓 冲级增益大打折扣，还容易击穿末级功放管的 be 结。图 4 的末级功放采用简单甲类放大器。天线负载仍旧由调谐变压 器完成匹配与滤波， 调整磁芯和电容 C14 较易达到谐振与匹 配的目的。微调电位器或电感 Ll 可以改变振荡频率，微调L2磁芯可使激励级谐振。图4电路中，T1 : C9018, 3 > 100R1为47k Q电位器；R4为220k Q微调电阻。C14为5