无线调频发射器的设计

绪论1.1通信的发展人类社会的发展可视为一部信息传播技术的发展史。从古代的烽火到近代的旗语，都是人们寻求快速远距离通信的手段。直到19世纪电磁学的理论与实践已有坚实的基础后，人们开始寻求用电磁能量传送信息的方法。信息传播促进社会进步和科学技术的发展；科学技术的进步又不断地改进、更新人类信息传播的媒体和工具，并促进信息更迅速、更广泛的传播。面向21世纪的无线通信，无线通信的系统组成、信道特性、调制与编码、接入技术、网络技术、抗衰落与抗干扰技术以及无线通信的新技术和新应用的发展更是一日千里[1]。1.2广播的发展现状在21世纪的今天，广播主要以调频广播为主。调频广播是继调幅广播(20世纪20年代开始的)之后的第二代广播。它开始于20世纪50年代，克服了在中波广播中存在的许多不足之处，如串台严重、频带不够分配，信噪比差等，从而成功实现了高保真度、动态范围宽、信噪比较好、较少串台现象的局面。调频广播由于具有优秀的音质和较好的抗干扰性能而成为城市广播覆盖的主要形式。随着城市规模的日益扩大，调频发射台的功率也跟着逐级增长。由原来的100W、300W上升到1KW、3KW、甚至10KW，而发射天线的高度也由几十米上升到百余米甚至三四百米。从而逐步形成了高塔大功率覆盖的格局。从广播业界的角度来看，高塔大功率覆盖模式的主要优点是建设方便，省时省力，见效快。但其所固有缺点以及因其带来的负面影响是不容忽视的。其影响主要有以下几点：因调频广播工作于米波段，极易因高大建筑物和其他物体反射形成多径干扰；因高山和低谷等地形因素会产生收不到信号的阴影区；大区制覆盖因频率不能复用造成规划困难；频谱利用率低；不能解决长距离交通线的连续覆盖问题。若从社会发展的角度来看，它还具有三大严重缺点：浪费能源，覆盖区场强不均匀度可达60dB，大量超出需要的无效辐射，形成能源的巨大浪费；污染环境，大功率FM发射台在天线附近周边地区辐射场强超过环境电磁波卫生标准已是不争的事实；对航空无线电业务造成干扰。由于国家标准和国家军用标准及频率规划大多是10年前制定的，那时寻呼业和调频广播刚起步不久，对干扰的认识还远远不够，对现在而言，已不再适应当今电磁环境的现状。譬如：当时规定的17dB的防护率早已被突破，10KM的防护间距也早已不再适用。在世界各国，频率资源是有限的。国家已严格限制频率的使用范围。广播频率是政府部门颁发的，现在很多公司、媒体都愿意以巨资来竞标频谱使用权。无线广播中，单一载频用来传输单一的或者单套立体声节目。由于传统的大功率的调频广播频率资源的限制，使广播技术工作者开辟了另一种广播技术形式：小调频同步广播。它的特点是多布点、小功率、同频、同相、同步广播，使用的是现有的调频技术。不过，其中存在着多点同步问题，但这些问题，在技术上是可以解决的。信号传输可使用微波、有线甚至卫星方式。由于采用小功率按需布点的方法，在满足覆盖需要的前提下，把单台发射机的功率大幅度降了下来，降到10W、50W、最大不超过300W，这就使得大数多问题迎刃而解。对于多径干扰的问题，由于功率小了，大部分反射波场强下降到不至于产生干涉的水平，加之布点多，部分多径干扰区可能被互相掩盖；可以用同步补点的办法消除阴影区；小功率辐射易于规划，且提高频谱利用率；可方便组成单频网，满足交通线上的无缝覆盖，保证驾乘人员的不间断接收；场强不均匀度仅为30dB，加上使用低高度垂直极化天线，极大地减小对空辐射和根部近场辐射，既节约能源，又满足电磁环境卫生标准，并可避免造成对航空频段的干扰。1.3课题研究背景1.3．1国内外在该方向的研究现状及分析目前市场上大多数小功率调频广播发射器，大都采用模拟振荡器。但其发射频率固定单一，稳定性较差，在相邻场地使用时经常会因频率相近而产生干扰或串音，从而影响正常使用。而使用数控锁相环技术的调频发射集成电路BH1415F制作的小功率调频广播发射器，不但频率稳定性好，而且能在80.0MHz至109.9MHz范围内任意设置发射频率，因而能有效地避免调频台的邻频干扰。若使用单片机控制的调频发射器，还可存储发射频道，发射频率可按0.1MHz精度进行调整，在学校英语听力教学中应用广泛[1]。无线通信是利用大气空间作为传输信道来实现信息传输的一种通讯技术。为了避免与其他同频率范围内信号源的相互干扰，控制信号在大气空间传送过程中的衰落，同时降低收发设备成本，日常有用的低频信号先要调制到有一定频段的高频载波上，经过功率放大后由天线发送到大气空间，接收机的天线接收到射频信号后对其进行放大，通过变频解调调出需要的低频信号[2]。要实现信息的传输，必然会用到发射机。发射机的主要功能是对基带信号进行调制，将低频信号调制到高频信号上，并将信号功率放大以供天线发射出去。发射机结构的选择主要考虑以下因素：输出杂散频谱必须控制在系统要求的范围内，不能造成对相邻信道的影响；在尽可能提高输出功率效率的前提下，满足系统线性度的要求；尽量减小片外器件的数量，以提高集成度，同时降低功耗。目前，各种通信等技术的飞速发展，无线技术也成为人们关注的焦点，无线通信系统一般包括收发信机、天线设备(含馈线)、输入输出设备(如话筒、耳机等)、供电设备(如直流稳压电源)等等。其中主要组成部分是收发信机，因而无线通信设备的技术指标通常指的就是无线收发信机的技术指标。一般来说，收信机与发信机在体制上是相同的，如频段划分、调制解调方式等。否则便不能达到通信的目的。在某些情况下，也允许收发信机存在某些不相对应的差异，如收信文字[3]。发射机的调制方式主要分调幅、调频和脉冲(数字)调制等。发射机的频率准确度与频率稳定度也是相对于射频载波而言的。频率准确度是指实际工作频率对于标称工作频率的准确程度。频率准确度越高、建立通信就越快，以至于不寻找对方就可实现通信，提高通信的快速性。频率稳定度是指各种外界因素的影响下发射机频率稳定的程度。如果频率稳定度很高，建立通信后接收机不需要因频率变化而进行微调，从而提高了通信的可靠性。无线通信的有效距离及通信的可靠性均与发射天线的辐射功率有密切的关系。因而发射机必须保证输出足够大的功率。发射机的总效率是指发射机传送到天线馈线上的功率与整机输入功率的比值。在大功率发射机中，提高效率可以减小电源消耗，具有较大的经济意义。发射机的带外辐射统称为杂散辐射，如果发射机设计不当或使用不当，会使杂散辐射电平过高，干扰其他通信链路。当发射机使用宽带天线且带宽覆盖这些杂散频率时，干扰会更严重。为了尽量避免发生这种干扰，有关的规程和标准对发射机的杂散辐射都给出了一定的限制[4]。综上所述，本课题的理论研究和应用研究具有重要的意义和广泛的实际应用前景。1.3.2选题目的的理论价值和现实意义在本次设计中，其目的是得到一个调频接收机机。在超外差式调频接收机的设计过程中，应将其分为高频放大、混频、本振、中放、限幅、鉴频、低频放大七个部分。整个电路的设计必须注意几个方面：选择性好的级，应尽可能靠近前面，因在干扰及信号都不大的地方把干扰抑制下去，效果最好；如干扰及信号很大，则由于晶体管的非线性，将产生严重的组合频率及其他非线性失真，这时滤除杂波比较困难。为此，在高级接收机中，输入电路常采用复杂的高选择电路。为了使混频和本振分别调到最佳状态，要采用单独的本振。总的来说，设计一部接收机时必须全面考虑，妥善处理一些相互牵制的矛盾，特别要抓住主要矛盾（稳定性、选择性、失真等），才能使得接收机有较好的指标。在频率调制技术中，调制体的振幅同样对频率调制起关键作用，调制体振幅影响着载波频率调制后变化的深度，假如调制信号的振幅是0，就不会出现任何调制，因此说，就像在振幅调制中，调制体的频率对载波体的振幅有影响一样，在频率调制中，载波的频率变化同样受调制体振幅大小变化的影响。此次的论文撰写中我着重从理念上阐述了调频的原理及实现的具体方式，因此从论文中可以系统而具体地了解到调频发射机的组、原理等。对于它的现实意义，不言而喻，我正是根据文中所述的各项原理，成功地实现了调频发射机的制作。1.3.3本课题在国内外的研究状况及发展趋势同频广播可以解决大面积情况的小功率覆盖问题，广播频率专业化情况下分区覆盖，如交通频率应用于道路沿线的交通信息；地形、地理等原因造成的覆盖率低，改善人口密集区域情况下的收听，一般使用小功率同步布点。使用小功率同步布点具有的优点是建网容易、建网费用低、投资回收快、听众无需更换接收机，同时一些发射点、天馈系统、传输链路等设施设备，将来数字化广播实现时可以继续使用，不会重复投资造成浪费；再次是易于规划，提高频谱利用率，消除阴影区，在改善场强不均匀度方面，使用低高度垂直极化天线，极大地减小对空辐射和根部近场辐射，节约能源，满足电磁环境卫生标准，避免对航空频段造成干扰。缺点也是显而易见的，一方面是本身的技术缺陷，相干区的技术处理难度大，并且这种情况不可避免，另外在管理和维护方面不集中，造成设备安全运行保障性不够强。鉴于调频同步广播的诸多优点，欧美一些国家（如法国、意大利、美国等），早在80年代晚期就开始了FM同步广播技术的研究，已建成若干实用的几百到两千公里的单频网（覆盖高速公路和补点）。广电总局科技司分别布署了杭甬高速公路，北京市城区两个调频同步广播的试点，分别由浙江台、北京台跟众力传播公司、青岛广电所合作实施，并且已于2000年通过验收。在此基础上，进一步扩大覆盖的试验，深圳电台自1998年起也进行了调频同步广播试验，2005年已建成5个发射点的同步广播系统，基本实现了同步广播设定的任务目标，由众力公司设计实施，河南电台3个点系统试验播出，截止到2008年初，我国在建和已经实现的调频同步广播台站有20多家。同频激励和系统方案的主要厂家，国外的有意大利泰可诺公司DEX30数字调频激励器，已有10多年的产品经验；国内的有杭州众传公司、北京吉兆电子有限公司，以及南京同频公司等多家，河南省已有省经济台、信息台、许昌台等多家省市级电台涉足同频广播。调频技术在全国有广泛的应用空间，无论是在电视电路还是在其它领域内均有涉及，而且在重点省份，超外差接收机还需要进口。2007-2011年超外差接收板行业生产规模有特别在的增速，2012-2016年超外差接收板行业产量产能变化趋势中，行业人员持乐观态度，他们并对相应出现的需求量进行了分析，做出了估计，行业领导者对生产现状及产品策略进行了细致的规划。通过本报告，生产企业及投资机构将充分了解产品市场、原材料供应、销售方式、有效客户和潜在客户，为研究竞争对手的市场定位，产品特征、产品定价、营销模式、销售网络和企业发展提供了决策依据。1.4设计思路任何一个地区、一个城市都需要有很多专业的服务及新闻宣传，如交通信息咨询、健康咨询、股市信息咨询等，广播又是大众最灵活的信息接受媒体，这需要建立很多的广播电台，而作为一个国家的频率资源是严格控制和有限的，因此，小调频广播就成了未来广播的另一种主要形式，它是广播发展的其中一个方向，是数字音频广播(DAB)、网络广播的有力补充，既节约了频谱资源，又实现了广播功能。首先设计音频放大电路，对音频信号进行放大；然后设计高频振荡电路，接受来自放大级的信号；将放大级和振荡级进行合理的组合，设计出无线调频发射器的整体电路；粗略计算有关参数。

2proteus简介PROTEUS软件是英国Labcenterelectronics公司研发的EDA工具软件。它是一个集模拟电路、数字电路、模/数混合电路以及多种微控制器系统为一体的系统设计和仿真平台。是目前同类软件中最先进、最完整的电子类仿真平台之一。它真正实现了在计算机上完成从原理图、电路分析与仿真、单片机代码调试与仿真、系统测试与功能验证到PCB板生成的完整的电子产品研发过程。已经安装了ProteusISIS7。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐[5]。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。软件的桌面上就会有图标。双击该图标，出现工作界面。界面中包括：标题栏、下拉主菜单、快捷按钮栏、标准工具栏、绘图工具箱、状态栏、选择元器件按钮、预览对象方位控制按钮、仿真操作按钮、预览窗口、电路原理图编辑窗口等[6]。Proteus软件具有其它EDA工具软件的功能。这些功能是：原理布图，PCB自动或人工布线，SPICE电路仿真。革命性的特点：互动的电路仿真，用户甚至可以实时采用诸如RAM、ROM、键盘、马达、LED、LCD、AD/DA、部分SPI器件、部分IIC器件。仿真处理器及其外围电路，可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM等常用主流单片机。还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程，再配合显示及输出，能看到运行后输入输出的效果。配合系统配置的虚拟逻辑分析仪、示波器等，Proteus建立了完备的电子设计开发环境[7]。在PROTEUS绘制好原理图后，调入已编译好的目标代码文件：*.HEX，可以在PROTEUS的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程。PROTEUS是单片机课堂教学的先进助手。PROTEUS不仅可将许多单片机实例功能形象化，也可将许多单片机实例运行过程形象化。前者可在相当程度上得到实物演示实验的效果，后者则是实物演示实验难以达到的效果。它的元器件、连接线路等却和传统的单片机实验硬件高度对应。这在相当程度上替代了传统的单片机实验教学的功能，例：元器件选择、电路连接、电路检测、电路修改、软件调试、运行结果等。课程设计、毕业设计是学生走向就业的重要实践环节。由于PROTEUS提供了实验室无法相比的大量的元器件库，提供了修改电路设计的灵活性、提供了实验室在数量、质量上难以相比的虚拟仪器、仪表，因而也提供了培养学生实践精神、创造精神的平台随着科技的发展，“计算机仿真技术”已成为许多设计部门重要的前期设计手段。它具有设计灵活，结果、过程的统一的特点。可使设计时间大为缩短、耗资大为减少，也可降低工程制造的风险。相信在单片机开发应用中PROTEUS也能茯得愈来愈广泛的应用[8]。使用Proteus软件进行单片机系统仿真设计，是虚拟仿真技术和计算机多媒体技术相结合的综合运用，有利于培养学生的电路设计能力及仿真软件的操作能力；在单片机课程设计和全国大学生电子设计竞赛中，我们使用Proteus开发环境对学生进行培训，在不需要硬件投入的条件下，学生普遍反映，对单片机的学习比单纯学习书本知识更容易接受，更容易提高。实践证明，在使用Proteus进行系统仿真开发成功之后再进行实际制作，能极大提高单片机系统设计效率。因此，Proteus有较高的推广利用价值。目前Proteus的最新版为8.0,ARMcortex处理器被增加，在7.10中已经增加DSP系列（TMS320）。3.调频电路3.1调频信号调频（FM）：用被传送的低频信号去控制载波信号的频率。或载波信号的频率随调制信号而变。调相（PM）：用被传送的低频信号去控制载波信号的相位。或载波信号的频率随调制信号而变[9]。1、未加调制信号未调制时调频电路输出电压的瞬时角频率为常数，通常设为ωc，则瞬时相位为（3-1）所以未加调制信号调频电路输出电压可表示为（3-2）加入调制信号uΩ(t)当输入调制信号后，调频信号的瞬时角频率ω（t）将在ωc的基础上按照uΩ（t）照uΩ(t)的规律变化，即（3-3）式中，是由调频电路所决定的比例常数，其单位为rad/(s.V)。Δω(t)=kfuΩ(t)是叠加在ωc上的按调制信号规律变化的瞬时角频率，通常称之为瞬时角频率偏移。将式（3-3）代入，可得（3-4）式中，说明当输入调制信号后，不仅使瞬时角频率变化了同时也使瞬时相位变化了，为叠加在上的附加相位变化，通常称之为附加相位，为简化分析，令则可得调频信号的表示式为（3-5）当调制信号为单频信号时，设，则调频信号的，何分别为（3-6）（3-7）（3-8）3.2调频电路简介3.2.1调频的实现方法实现频率调制就是使载波频率与调制信号呈线性规律变化，实现这个功能的方法有很多，通常可分为直接调频和间接调频两大类[10]。直接调频直接调频就是用调制信号直接控制振荡器的振荡频率，使其与调制信号呈线性规律变化。被控的振荡器是可以可产生正弦波的LC振荡器和晶体振荡器，也可以是产生非正弦波的张弛振荡器，后者经滤波器或波形变换器就可得到正弦波。在LC正弦振荡器中，由于震荡频率近似等于振荡回路的谐振频率，因此通常狮子啊震荡回路中接入可控电抗元件。直接调频法的优缺点：频偏较大，但中心频率不易稳定。间接调频间接调频，根据调频波与调相波之间的关系，先对调制信号进行积分，然后用他对载波进行调相，从而获得调频信号。间接调频优缺点：由于调制不再振荡器中进行，因此易于保持种信念频率的稳定，但不易获得大的频偏[11]。3.2.2LC振荡电路三点式振荡器的基本工作原理三点式电容振荡器是自激振荡器的一种。由串联电容与电感回路及正反馈组成。因振荡回路两串联电容的三个端点与振荡管三个管脚分别相接而得名。它的优点是：反馈电压取自电容C2，而电容对晶体管非线性特性产生的高次谐波呈现低阻抗，所有反馈电压中高次谐波分量很小，因而输出波形很好；其缺点是：反馈系数因与回路电容有关，如果用改变电容的方法来调整振荡频率，必将改变反馈系数，从而影响起振。由振荡器谐振频率计算公式：W=（LC）-0.5根据设计指标，f=6MHz分配合适的电容和电感。电容三点式振荡器电容三点式振荡器又称为考毕兹（Colpitts）振荡器，其原理电路如图3-2（a）所示。图中Rb1、Rb2、Re组成分压式偏置电路；Ce为旁路电容；Cb、Cc为隔直流电容；Lc为高频扼流圈，其作用是为了避免高频信号被旁路，而且为晶体管集电极构成直流通路；L和C1、C2组成振荡回路，作为晶体管放大器的负载阻抗。图3-2（b）是它的交流等效电路。在这个电路中，电容C1相当于图3-1中的Xce，C2相当于Xbe，而电感相当于Xbc，故它符合三点式振荡器的组成原则[12]。XXbeXceXbc+―+―+――+图3-1三点式振荡器原理电路图3-2电容三点式振荡器反馈系数F的表达式：（3-9）不考虑各极间电容的影响，这时谐振回路的总电容量为C1、C2的串联，即：（3-10）振荡频率的近似为：（3-11）调解C1、C2改变频率时，反馈系数也改变。由于极间电容对反馈振荡器的回路电抗均有影响，所以对振荡器频率也会有影响。而极间电容受环境温度、电源电压等因素的影响较大，所以电容三点式振荡器的频率稳定度不高。电感三点式振荡器电感三点式振荡器又称哈特莱振荡器，其原理电路如图3-3（a）所示，图（b）是其交流等效电路。图（a）中，Rb1、Rb2和Re为分压式偏置电阻；Cb和Ce分别为隔直流电容和旁路电容；L1、L2和C组成并联谐振回路，作为集电极交流负载，其中L1相当于图3-12中的Xbe，L2相当于Xce，C相当于Xbc，谐振回路的三个端点分别与晶体管的三个电极相连，符合三点式振荡器的组成原则。由于反馈信号由电感线圈L2取得，故称为电感反馈三点式振荡器。Rb1Rb1ReLVTCbCeCL1L2VTL1L2CVCCRb2(a)原理电路(b)交流等效电路图3-3电感三点式振荡器采用与电容三点式振荡电路相似的方法可求得起振条件的公式为：（3-12)式中，各符号的含义仍与考毕兹振荡器相同，只是反馈系数F的表达式有所不同。(3-13)当线圈绕在封闭瓷芯的瓷环上时，线圈两部分的耦合系数接近于1，反馈系数F近似等于两线圈的匝数比，即F=N2/N1。振荡频率的近似为：(3-14)若考虑goe、gie的影响时，满足相位平衡条件的振荡频率值为：(3-15)式中，L=L1+L2+2M。由式(3-13)可见，电感三点式振荡器的振荡频率要比式(3-12)所示的频率值稍低一些，goe、gie越大，耦合越松，偏低得越明显[13]。4电路仿真与结果分析4.1无线调频调制发射电路根据资料得知，调频可以分为直接调频和间接调频，本次选择直接调频方式。直接调频是一种用三极管直接调频较为简单的方法是。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。我将电路设计为信号输入部分、音频放大部分和高频振荡调制部分，声音信号经过microphone转换成电信号，并经过放大级放大后再送至高频振荡级，经过振荡级的处理，形成所需要的FM调频信号，并经过天线发送出去。4.2电路设计图4-1音频放大电路图音频放大电路如图4-1所示。信号源由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。图4-2高频振荡电路图高频振荡电路如图4-2所示。音频放大电路对音频信号进行放大后经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。图4-3无线调频电路图无线调频电路的整体电路图如图4-3所示。音频放大器由射极晶体管Q1担任，增益约20至50，将放大的讯号送往振荡级的基极，振荡级Q2工作于约88M\o"Hz（hertz）赫兹"Hz的频率，此频率由振荡线圈（共5圈）和47pF电容器C4调整的，该频率也决定于\o"晶体管"晶体管Q2、18pF可调电容器C5及少数偏压元件，例如470Ω射极\o"电阻"电阻R5和22K基极\o"电阻"电阻R5。\o"把其他形式的能转换成电能的装置叫做电源"电源接通时，1nF的基极电容器C3通过22K电阻R4逐渐充电，而18pF可调电容器C5则经振荡线圈的470Ω电阻R5充电，使之更加之快，47pF电容C4也充电（其两端虽仅得小的\o"电压"电压），线圈产生磁场。基极电压渐渐上升时，晶体管导通，并有效地将内阻并接在18pF可调电容器C5两侧。当1nF电容C3充电至该极的工作电压时，就会产生好几个杂乱的周波。故此，假定在靠近工作电压之时，基极电压继续上升，18pF电容C5试图阻止射极电压的移动，到电容器内的能量耗尽及再不阻止射级移动时，基一射极电压降低，晶体管截止，流人线圈的电流也停止，磁场衰溃。磁场衰溃产生一个相反方向的电压，集极电压反过来从原本的2.9V上升至超过3V，并从相反方向向47pF电容C4充电，此电压也影响对18pF电容C5充电及470Ω射极电阻R5上的电压降，使到晶体管进入更深的截止。18pF电容C5充电时，射极电压下跌，并跌到某一晶体管开始导通，电流流入线圈，与衰溃磁场对抗。线圈上的电压反转，使集极电压下降，这个变化通过18pF电容C5传送到射极上，使晶体管进入更深的导通；把18pF电容C5短路，\o"交流电完成一次完整的变化所需要的时间叫做周期"周期再开始重复。故此，Q2在此形成一个振荡，产生88MHz的交流信号。总的来说：本电路由信号源、音频放大电路、高频振荡电路等部分组成。信号源由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，放大后的音频信号经1uF电容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，改变振荡频率，产生所需的FM信号。4.3电路仿真图4-4仿真电路图图4-5仿真电路图4.4结果分析根据仿真波形图4-4所示，黄色接入点的波形为A输入波形，经过Q1放大器进行放大，然后经过振荡器的基极进行调频，调频之后的波形经过天线发射出去。蓝色接入点的波形为经过Q1放大器后输出的波形B，但是发生了失真，可以判断该波形发生了截止失真，Q1管工作在截止状态，导致的原因可能是元器件的参数不太正确。红色的波形为经过调频后准备发射的信号。但是和Q1端输出的波形类似，经过测试发现输出端经过调频后的波形仍然有失真的问题。按照理论知识来分析，理论上黄色的波形为调制信号的波形，蓝色的为Q1端输出的波形应该放大，红色的波形为调频信号波形。当调制信号为波峰时，调频波的波形最密，当调制信号为波谷时，调频波波形最疏。但是由于高频信号对电路要求影响很大，没有达到期望的要求。4.5设计体会通过这次设计让我进一步巩固了模拟电路和高频电子线路的有关知识，使我对调频发射机的工作原理有了进一步的了解，同时也使我对高频技术产生浓厚的兴趣，掌握了有关电路的设计方法、电路参数的测试方法等。同时也让我认识到了知识和实践的重要性。只有牢固掌握了所学的知识，才能有清晰的思路，知道每一步该怎样走。才能顺利的解决每一个问题。经过这次设计，也让我对前面的路有了更多的信心，因为在这个过程中，我学到了不少实用的东西，对于一些专业基础课有了更深层次的掌握，并且提高了动手能力和独立分析解决问题的能力。同时，我明白投机取巧是不行的，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。比如这次我所设计的调频发射机正是广播电台的基础。结论此次设计将应用于无线通信领域，并且针对当前市场上短距离无线产品的不足进行了改进。测试结果表明，设计要求的各项指标均可以基本实现，尽管发射的带宽没有到达预计的结果，要得到稳定度高的发射频率应采用锁相环技术，降低中心频率的漂移。此外，语音信号采用调频方式与调幅相比，有利于改善输出音频信号的信噪比，以保证语音业务的可靠传输。无线调频发射系统应用了大量的高频电子线路技术，尤其是其中的高频信号处理设计电路要有电路调试的环境，受实际调试环境的影响教大，调试具有较大难度。在电路的设计制作中，一定要遵循高频布线规则，并且可以在焊接电路的过程中适当接入退耦电容，有效的滤除杂波信号的干扰。通过方案论证、资料查询及电路设计和反复调试，不断的解决电路调试过程中的问题，最终在规定的时间内完成了设计任务。本设计由于水平有限，电路及程序设计还有需要改进的地方，在今后的学习和研究中，将继续改进完善。另外在调试过程中，以保证作品实现功能准确为前提，尽量做到电路简单、美观，效果好，成本低，以增强其实用价值。由于该电路设计采用分