无线电通信-83-相位鉴频器及比例鉴频器课件

8.8调角信号解调调频波的解调又称频率检波，简称鉴频，要求输出信号与输入调频波的瞬时频率的变化成正比；调相波的解调又称相位检波，简称鉴相。①振幅鉴频器（斜率鉴频器）②相位鉴频器③比例鉴频器④脉冲计数器鉴频等实用的鉴频器：鉴频的方法①第一类鉴频方法：首先进行波形变换，将等幅调频波变成幅度随瞬时频率变化的调幅波，然后用振幅检波器将幅度的变换检测出来；②第二类鉴频方法：对调频波通过零点的数目进行计数，单位时间内的数目正比于调频波的瞬时频率；③第三类鉴频方法：利用移相器与符合门电路配合实现。8.8调角信号解调调频波的解调又称频率检波，简称鉴频，要求1鉴频器的主要技术指标:

鉴频特性曲线1、鉴频跨导S中心频率附近，单位频偏引起的输出电压的变化量：

鉴频跨导越大，鉴频特性曲线越陡峭，鉴频能力越强

鉴频器的主要技术指标:

鉴频特性曲线1、鉴频跨导S鉴频跨导2

2、鉴频灵敏度主要是指为使鉴频器正常工作所需的输入调频波的幅度，其值越小，鉴频器灵敏度越高。4、寄生调幅抑制能力5、尽可能减小产生调频波失真的各种因素的影响，提高对电源和温度变化的稳定性

2、鉴频灵敏度4、寄生调幅抑制能力5、尽可能减小产生调频波3①FM波—(频幅变换)—FM/AM②FM/AM—(包络检波)—恢复原调制信号振幅鉴频器（斜率鉴频器)振幅鉴频器的基本原理：

频-幅变换器包络检波器

检波①FM波—(频幅变换)—FM/AM振幅鉴频器（斜率鉴频器)4最简单的频幅变换电路就是并联谐振回路:利用失调回路中幅频特性曲线的倾斜部分来实现鉴频，解调后失真较大，是一种原始类型的鉴频器，现在已很少采用，但它对理解振幅鉴频器对FM波的解调有很直观的意义。

最简单的频幅变换电路就是并联谐振回路:利用失调回路中幅频特性58.8相位鉴频器相位鉴频器的基本原理：利用回路的相位频率特性将调频波变为调幅/调频波，然后用振幅检波器恢复调制信号。常用的相位鉴频器电路有两种，即电感耦合相位鉴频器和电容耦合相位鉴频器。本节主要讨论电感耦合相位鉴频器，原理电路图如下图：波形变换幅度检波耦合谐振回路完成波形变换对称包络检波器8.8相位鉴频器相位鉴频器的基本原理：利用回路的相位频率6

电路说明

电路说明

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工作原理由图可以看出，初级回路电流经互感耦合，在次级回路两端感应产生次级回路电压。加在两个振幅检波器的输入信号分别为

(8.8.1)

(8.8.2)工作原理由图可以看出，初级回路电流经互感耦合，在次级回路两8为了使分析简单起见，先作两个合乎实际的假定：近似得到右图所示等效电路，图8.8.2次级回路的等效电路

初级电流在次级回路中感应产生串

联电动势(8.8.4)式中，正、负号取决于初次级线圈的绕向。(8.8.3)

1)初次级回路的品质因数均较高；2)初、次级回路之间的互感耦合比较弱。这样，在估算初级回路电流时，就不必考虑初级回路自身的损耗电阻和从次级反射到初级的损耗电阻。为了使分析简单起见，先作两个合乎实际的假定：近似得到右图所示9根据右图等效电路求出：式中，X2=XL2–XC2是次级回路总电抗，可正可负，还可为零。这取决于信号频率。现在假设线圈的绕向使该式取负号。将式(8.8.3)代入式(8.8.4)，得(8.8.5)(8.8.6)根据右图等效电路求出：式中，X2=XL2–XC2是次级回路总10①从式可以看出，当信号频率fin等于中心频率f0(即回路谐振频率)时，X2=0，于是该式表明，次级回路电压比初级回路电压超前。(8.8.7)X2=XL2–XC2①从式可以看出，当信号频率fin等于中心频率f0(即回路谐11②当信号频率fin高于中心频率f0时，XL2＞XC2，即X2＞0。这时次级回路总阻抗为式中，是Z2的模，其值为是Z2的相角，其值为将Z2的关系式代入上式，得该式表明，当信号频率高于中心频率时，Z2呈感性，θ>0，次级回路电压超前于初级回路电压一个小于的角度。X2=XL2–XC2②当信号频率fin高于中心频率f0时，XL2＞XC2，即X12③当fin＜f0时，Z2呈容性，θ<0Z2呈容性，θ<0即超前于一个大于的相角。③当fin＜f0时，Z2呈容性，θ<0Z2呈容性，θ<0即13根据式(8.8.1)、式(8.8.2)和上面的相位关系的分析，画出图所示的矢量图。fin=f0

fin>f0

θ>0图8.8.3相位鉴频器矢量图VD2V12VD190-qVab2Vab2–fin<f0θ<0根据式(8.8.1)、式(8.8.2)和上面的相位关系的分析14

（8.8.10）

（8.8.10）15

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(a)正极性鉴频曲线

(b)负极性鉴频曲线图(a)为正极性鉴频曲线，鉴频跨导S＞0。若次级线圈的同名端相反，则为负极性鉴频，鉴频跨导S＜0，如图(b)所示。

(a)正极性鉴频曲线(b)负极性鉴频曲线图(a)为17

正极性鉴频曲线负极性鉴频曲线原因：当频率超过一定范围，超出了输入电路通频带，耦合回路的频率响应曲线的影响变得显著，导致输出电压大小也随着频移的加大而下降，最后反而使鉴频器的输出电压下降。因此，S型鉴频特性曲线的线性区间两边的边界应对应于耦合回路频率响应曲线通频带的两个半边界点，即半功率点。

正极性鉴频曲线负极性鉴频曲线原因：当频率超过一定范围，超18前面介绍的相位鉴频器，当输入调频信号的振幅发生变化时，输出电压也会发生变化，因此由各种噪声和干扰引起的输入信号寄生调幅，都将在其输出端反映出来。为了抑制噪声及干扰，在鉴频器前必须增设限幅器。而比例鉴频器具有自限幅功能，因而采用它可以省去外加的限幅器。8.9比例鉴频器前面介绍的相位鉴频器，当输入调频信号的振幅发生变化时，输出电19比例鉴频器的原理电路比例鉴频器的原理电路20其波形变换部分与相位鉴频器基本相同，电路上差别主要有以下几点：(1)负载RL接在MN之间，输出电压由M，N引出(M为正)。(2)R1和R2两端并接大电容C6(一般为10F)，使得在检波过程中ab间的端电压基本保持不变。(3)D1和D2按环路顺接，以保持直流通路，因此C3和C4上的电压极性一致，Vab=VC3+VC4