基于锁相技术的调频通信系统设计_(编辑修改稿)

基于锁相技术的调频通信系统设计_(编辑修改稿)内容摘要：

1 归一化后的低通滤波衰减特性界限图 给定滤波网络和衰减特性界限图如图 42 所示。 图 42(a)中 VS为 滤波网络 的输入电压， α p为容许的通带最大衰减 （若为 3db） ， α α 指容许的最低衰减值 (若为 40db)， RS为信号源内阻， RL为其负载电阻，ω c指通 带边缘角频率，ω S指阻带边缘角频率。 RS VS ~~ RL VO （ a） 滤波网络 α (db) α α α p 0 db ω c ω s ω 滤波网络 基于锁相技术的调频通信系统设计 12 (b)衰减特性界限图 图 42 滤波网络和衰减特性界限图 本次实验采用低通滤波电路如图 49 所示 ,其阻带衰减约 RS=RL=50Ω。 图 49 具有最平传输特性的 6 阶低通滤波电 路 表 49 具有最平传输特性低通滤波器 n 阶 丌 T 型网络参数的取值 n C1 L2 C3 L4 C5 L6 C7 L8 C9 L10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 n L1 C2 L3 C4 L5 C6 L7 C8 L9 C10 已知 选定的 低通滤波器的衰减特性，信号源内阻 RS、负载电阻 RL。 根据低通滤波器的技术要求 ，表 49 给出了 设计 具有最平传输特性 低通滤波器 n 阶 丌 T 型网络 参数的取值。 本次实验选 用了一个具有 最平传输特 性 的 6 阶低通滤波电路如图 49 所示。 若图 49 所示 T 型 基于锁相技术的调频通信系统设计 13 网络的元件参数如 表 49 中所列的数值时，则该网络具有最平型的 传输函数。 注：表 49 中首行内的项目与 丌 型网络相对应（未画出）， 末行内的项目与图 49 所示 T 型网络相对应。 网络参数计算如下： 按图 49 所示 T 型网络的结构 及元件值表 49 得出 归一化后的滤波器如图 410 所示。 图 410 归一化后的滤波器 将网络中各电感 L 乘以 RS/ω c， 各电容 C除以 (RSω c)， 即得出所需的各网络元件值。 L1=71nH, L3=265 nH, L5=194 nH, C2=, C4=106pF, C6= 图 411 所示 LPF 低通滤波电路 ，截止频率大约为 58MHZ，阻带衰减大约 40db， . 主要用来滤除 VCO 振荡器中的噪声。 图 411 滤波电路 音频放大电路 基于锁相技术的调频通信系统设计 14 这是一个电压并联负反馈放大电路。 其 工作原理，电路参数分析计算，可查阅相关资料。 3． 解调器各部分原理电路分析与设计原则 带通滤波电路 在解调器的前端加带通滤波，主要作用是 频 率预选，对其它干扰噪声有足够衰减 .图 410 所示为 K 式 带通滤波电路。 串联臂由两个基于锁相技术的调频通信系统设计 15 L CR3 串联谐振电路所代替， L C52 组成并联谐振电路。 L7 除以 2， C52 乘以 2。 各元件参数的计算公式如式（ 4101）。 .图 411 所示为 谐振回路中心频率 50MHZ左右， 3db 带宽为 7— 8MHZ, K 式带通滤波电路。 根据 式（ 4101）计算 的 各 元件 参数 值 如图 410所示。 L1=ZO/[丌 (fc2fc1)] C1=(fc2fc1)/(4 丌 ZO) L2=(fc2fc1) ZO /(4 丌 ) C2=1//[丌 (fc2fc1) ZO)] 式（ 4101） 式中 fo=√ ZO=√ L1/ C1=√ L2/ C2 L L2 单位为亨（ H）， C C2 单位为法（ F）。 ZO 为传输线特性阻抗，。 fo为通频带 中心频率 （ Hz） . ZO， ， fc2， fc1， fo通常为给定的值。 本次实验 ZO， 取 50Ω。 （ ZO=RO） 基于锁相技术的调频通信系统设计 16 图 410 所示为 K 式带通滤波原理电路 图 411K 式 带通滤波电路 b fc1 fo fc2 f 图 412 衰减特性 基于锁相技术的调频通信系统设计 17 高频小信号谐振放大电路 图 411 所示为 本次实验中采用的两级相同的 高频小信号谐振放大电路。 第一级中的各元件作用说明如下： R3R10R11 提供稳定的直流偏置， C10C6为耦合电容， C11C12 为旁路电容， L1CR5 组谐振回路， Q3 为晶体 管放大器，D2 为双相限幅电路， C3C1R1 组成电源去耦电路。 主要功能为选频放大。 对高频小信号谐振放大器要求是： 增益（放大系数）高，通频带宽，选择性好，矩形系数越接近 1 越好，工作稳定性好，噪声系数 NF小，NF越接近 1 越好。 图 411 高频小信号谐振放大电路 3． 单调谐放大电路的 分析与设计原则。