高頻電路實(shí)訓(xùn)裝置設(shè)計(jì)

（日照市技師學(xué)院，山東 日照 276800）

一、選題背景及現(xiàn)實(shí)意義

“無線電調(diào)試技術(shù)”實(shí)訓(xùn)課是通信工程和電子信息工程重要專業(yè)基礎(chǔ)課。通過無線通信系統(tǒng)的學(xué)習(xí)使學(xué)員能更好的理解和掌握信號系統(tǒng)、通信原理及無線電傳送的基本理論知識。

目前有關(guān)無線電調(diào)試技術(shù)的新型教學(xué)儀器中，大部份是應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)場合，在實(shí)驗(yàn)箱上的電路學(xué)員能調(diào)試的地方很少，只能觀測系統(tǒng)已設(shè)置好的參數(shù)的信號模型，而無法根據(jù)自己來設(shè)定參數(shù)；系統(tǒng)中的功能電路沒有模塊化，很難實(shí)現(xiàn)對單元短路的調(diào)試和測試，學(xué)員只能知道驗(yàn)證的結(jié)果，而對系統(tǒng)內(nèi)部的信號流程及工作參數(shù)無法獲得，這樣學(xué)員只能獲得概念上的學(xué)習(xí)而無法指導(dǎo)實(shí)踐工作。通過不斷的摸索，我們開發(fā)和設(shè)計(jì)了針對無線電調(diào)試技術(shù)的實(shí)訓(xùn)裝置，目的是使學(xué)生在高頻電路原理和安裝、調(diào)試方法、檢測手段、電路穩(wěn)定、抗干擾等技術(shù)要點(diǎn)方面獲得實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)，從而提高相應(yīng)的實(shí)踐操作能力。

該實(shí)訓(xùn)裝置在無線通信方面采用三類無線傳輸方式，分別是調(diào)幅方式，調(diào)頻方式和FSK調(diào)制與解調(diào)方式，這樣可對無線電通信的發(fā)射與接收進(jìn)行學(xué)習(xí)，且可根據(jù)自行調(diào)試和設(shè)計(jì)的參數(shù)來調(diào)制信號發(fā)射，再通過本實(shí)訓(xùn)裝置進(jìn)行相應(yīng)的接收，使學(xué)員對發(fā)設(shè)和接收有系統(tǒng)性的理解。在一般的高頻電子線路實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器中，主要是結(jié)合教材順序來安排實(shí)驗(yàn)，學(xué)員通過實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)和驗(yàn)證進(jìn)一步加深對理論的理解，這樣只能是單電路模塊的學(xué)習(xí)，而在職業(yè)技能訓(xùn)練和鑒定時(shí)，要求學(xué)員能對整個(gè)通信系統(tǒng)的了解和掌握，這樣的教學(xué)儀器很難滿足要求。

經(jīng)過對市場調(diào)研，目前用于無線電調(diào)試的考工實(shí)訓(xùn)和職業(yè)技能鑒定的教學(xué)儀器相對不完善，開發(fā)好可運(yùn)用于大、中專院校的實(shí)訓(xùn)教學(xué)和科研機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，所以具有很強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和市場前景。

二、系統(tǒng)組成及主要技術(shù)指標(biāo)

1.系統(tǒng)組成

系統(tǒng)是由多個(gè)模塊組成，分別由晶體管振蕩電路，AM發(fā)射機(jī)電路，AM接收機(jī)電路，F(xiàn)M發(fā)射機(jī)電路，F(xiàn)M接收機(jī)電路，F(xiàn)SK調(diào)制電路，F(xiàn)SK解調(diào)電路，CPLD頻率計(jì)電路，系統(tǒng)電源電路模塊等組成。

2.主要技術(shù)指標(biāo)

調(diào)幅發(fā)射模塊的主要技術(shù)指標(biāo)有：工作頻率范圍、發(fā)射功率、調(diào)幅度、非線性失真（包絡(luò)失真）、線性失真、噪聲電平、總效率等；

調(diào)幅接收模塊的主要技術(shù)指標(biāo)有：工作頻率范圍、靈敏度、選擇性、中頻抑制比、鏡像抑制比、自動(dòng)增益控制能力、輸出功率等；

調(diào)頻發(fā)射模塊的主要技術(shù)指標(biāo)有：工作頻率范圍、發(fā)射功率、

調(diào)頻接收模塊的主要技術(shù)指標(biāo)有：工作頻率范圍、最大頻偏、最大不失真功率、靈敏度、鏡像抑制比等；

本機(jī)LC振蕩模塊的主要技術(shù)指標(biāo)有：輸出頻率穩(wěn)定度、輸出頻率范圍、輸出電壓峰-峰值、波形無明顯失真等；

三、工作思路及關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)

1.技術(shù)路線概述

具體工作思路是先在實(shí)驗(yàn)板上自己搭接各相應(yīng)的模塊電路，通過實(shí)驗(yàn)室提供的儀器設(shè)備，逐個(gè)調(diào)出各模塊電路，記錄電路各參數(shù)指標(biāo)；然后用Protel DXP軟件畫出各模塊電路的原理圖及PCB板圖；接著把各模塊的PCB板圖合并在一起，并到市場上去加工，加工回來后在大板上按信號流程及各模塊特點(diǎn)逐個(gè)焊接和調(diào)試模塊電路；然后設(shè)計(jì)箱體的外觀、大小；最后還要制作實(shí)驗(yàn)箱的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。

2.關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)

調(diào)幅發(fā)射模塊采用了模擬乘法器MC1496來實(shí)現(xiàn)調(diào)幅，并用寬帶放大器對已調(diào)制信號進(jìn)行放大，再發(fā)射出去；調(diào)幅接收采用經(jīng)典的分立元件電路實(shí)現(xiàn)；調(diào)頻接收采用SONY公司生產(chǎn)的CXA1238電路來實(shí)現(xiàn)解調(diào)；本振采用晶體振蕩模擬電路實(shí)現(xiàn)；FSK的調(diào)制電路采用分立元件的獨(dú)立振蕩法來實(shí)現(xiàn)；FSK解調(diào)采用分立元件的過零檢測法來實(shí)現(xiàn)；高頻頻率計(jì)采用集成電路分頻，再送到CPLD組成的記數(shù)器記數(shù)。

[1]康華光，陳大欽.電子技術(shù)基礎(chǔ)——模擬部分.北京：高等教育出版社，2000

[2]康華光，陳大欽.電子技術(shù)基礎(chǔ)——數(shù)字部分.北京：高等教育出版社，2000

[3]張肅文.高頻電子線路.北京：高等教育出版社，2005

[4][日]鈴木憲次著.高頻電路的設(shè)計(jì)與制作.北京：科學(xué)出版社，2005

[5]王川，劉聘.高頻電子技術(shù).華中科技大學(xué)出版社，2004