姜皓月

摘要：本文設(shè)計(jì)了無線調(diào)頻接收機(jī)系統(tǒng)，并利用Multisim仿真軟件進(jìn)行測(cè)試，天線接收的微弱信號(hào)經(jīng)各模塊處理后，揚(yáng)聲器能夠準(zhǔn)確傳出理想的音頻信號(hào)。

關(guān)鍵詞：調(diào)頻接收機(jī);高頻電路;仿真

中圖分類號(hào)：TN702 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2020）03-0026-02

隨著現(xiàn)代新技術(shù)的飛速發(fā)展，無線通信被認(rèn)為是世界上最好的通信方式，分為模擬無線通信和數(shù)字無線通信。由于模擬無線電通信的眾多優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)成熟，近年來數(shù)字無線通信得到了迅速發(fā)展。本設(shè)計(jì)是基于Multisim仿真軟件的無線調(diào)頻接收機(jī)，用于用來接收FM無線電信號(hào)、廣播電視信號(hào)和建立獨(dú)立的無線通信網(wǎng)絡(luò)。

1 整體設(shè)計(jì)方案

本設(shè)計(jì)主要分為四個(gè)模塊，分別為高頻小信號(hào)放大電路、混頻器與本地振蕩器、鑒頻器以及音頻放大器。系統(tǒng)框圖如圖1所示。其工作原理是天線接收到的高頻信號(hào)較小且相對(duì)較弱，然后被高頻小信號(hào)放大電路放大后變?yōu)榉襁M(jìn)入混頻器。本機(jī)振蕩器輸出另一高頻信號(hào)也進(jìn)入混頻器，經(jīng)混頻后，混頻器的輸出為含有、、（+）、（-）等頻率分量的信號(hào)?；祛l單元內(nèi)含調(diào)頻回路，選出中頻信號(hào)（-），經(jīng)過鑒頻器解調(diào)出低頻調(diào)制信號(hào)，由音頻功率放大電路放大，最終得到理想的音頻信號(hào)。由于天線接收到的高頻信號(hào)經(jīng)過混頻成為固定的中頻，再加以放大，這使使接收機(jī)具有高靈敏度、高選擇性和穩(wěn)定功率。

2 各模塊設(shè)計(jì)方案

2.1 高頻小信號(hào)放大電路

高頻小信號(hào)放大電路是用來放大高頻小信號(hào)的器件。在接收機(jī)中，高頻放大器放大FM信號(hào)（它除載頻信號(hào)外還有邊頻分量）。根據(jù)高頻放大器的放大對(duì)象為載波信號(hào)，通常使用晶體管作為放大器。利用Multisim仿真的電路圖如圖2所示。

在本模塊中，C508和T501高通濾波器在放大器的輸入端去除低頻干擾信號(hào)，小信號(hào)諧振放大器是接收機(jī)的前端電路，該電路不僅放大高頻信號(hào)，而且具有一定的頻率選擇功能。因此，晶體管的集電極負(fù)載是LC并聯(lián)諧振電路。該模塊設(shè)計(jì)增益高，頻率選擇性好，工作可靠穩(wěn)定。

2.2 混頻器與本地振蕩器

混頻電路是一種典型的頻率轉(zhuǎn)換電路，將高頻放大信號(hào)與本地振蕩器信號(hào)相結(jié)合，輸出一個(gè)中頻信號(hào)。在本模塊中，我們?cè)O(shè)計(jì)第一本振信號(hào)為35.915MHz左右，第二本振信號(hào)為10.245MHz左右。將高頻小信號(hào)放大電路得到的46MHz信號(hào)作為輸入信號(hào)先經(jīng)第一混頻獲得第一中頻（頻率選定為10.7MHz），再經(jīng)過第二混頻產(chǎn)生第二中頻（頻率選定為455kHz）。采用兩次混頻可以使頻率較高的信號(hào)，變?yōu)轭l率較低的中頻信號(hào)，以便于信號(hào)的放大和濾波。

本模塊中，采用MC3326芯片來實(shí)現(xiàn)該模塊的各項(xiàng)功能。該芯片包括振蕩器、混頻器、載波檢測(cè)電路、正交檢波器和表頭驅(qū)動(dòng)電路，具有完整的雙變頻系統(tǒng)，可以滿足輸入頻帶寬，工作電壓低（2.0V～7.0V），能量低，靈敏度高等要求。MC3326芯片實(shí)現(xiàn)的功能齊全，不僅能實(shí)現(xiàn)混頻功能，芯片內(nèi)部電路還含有本地振蕩器和鑒頻部分，大大節(jié)省了成本。

2.3 鑒頻器

鑒頻器電路實(shí)際上為一個(gè)解調(diào)電路，將混頻器與本地振蕩器信號(hào)混頻后得到的中頻信號(hào)解調(diào)為調(diào)制信號(hào)，也就是天線接收的音頻信號(hào)。在本模塊中，輸入信號(hào)為第二中頻455kHz，經(jīng)過鑒頻器解調(diào)，得到理想的音頻信號(hào)，作為音頻放大器的輸入信號(hào)。為降低成本，該模塊使用MC3326芯片內(nèi)含的鑒頻電路。

2.4 音頻放大器

從鑒頻電路解調(diào)出的音頻信號(hào)比較微弱，不能滿足設(shè)計(jì)要求，所以在輸出端通常采用低頻功率放大電路，本設(shè)計(jì)中該模塊的輸入信號(hào)為音頻信號(hào)，所以該模塊采用音頻放大器。TDA2030集成功放電路由較少的元器件組成，它的裝置調(diào)整十分便捷，并且有很好的性能指標(biāo)，廣泛應(yīng)用于收音機(jī)的制作。該模塊中，我們采用TDA2030芯片來實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能。如圖3所示。

3 結(jié)語

本文給出了無線調(diào)頻接收機(jī)的整體及各模塊設(shè)計(jì)方案，得到了工作頻率范圍、通頻帶、增益、靈敏度等主要性能指標(biāo)，利用Multisim仿真軟件測(cè)試了為電路設(shè)定的參數(shù)指標(biāo)。但是該設(shè)計(jì)僅為初步研究，仍存在許多不足之處，需要后期不斷地完善和改進(jìn)。當(dāng)發(fā)射機(jī)與接收機(jī)進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試時(shí)，才能準(zhǔn)確地驗(yàn)證該設(shè)計(jì)的合理性與存在的不足。

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Abstract：This paper designs a wireless FM receiver system and tests it with Multisim simulation software. After the weak signal received by the antenna is processed by each module， the speaker can accurately output the ideal audio signal.

Key words：FM receiver; high frequency circuit; simulation