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又一款作品【全手工打造】短波调频接收机设计及制作

热度 1已有 3159 次阅读2014-7-18 19:47

这个是我2014年的第一个作品短波调频接收机，说实话这个实际当中没有什么用处，这个是前些天帮一本科同学做的毕业设计，最近把资料整理好了，分享给大家看看，，，，，这就是一个大专生所设计并制作出来的作品。。。。。这个设计是从三月中旬开始计划的并设计一个短波接收机，说做就做。。。话说：麻雀虽小但是五脏俱全，这个接收机就类似。别看频率低，其实所有的接收机原理和结构几乎都是一样的，大多数都是采用超外差结构。这台也是同样如此。下面就开始介绍了。。。
事先声明此设计绝对没有抄袭他人设计。完全是自己所学所想。自己摸索出来的。希望对大家能有用处。。。。
技术指标要求

（1）接收频率（fo）范围8MHZ~10MHZ。
（2）调制信号频率范围20~1000HZ，最大频偏3KHZ。
（3）最大不失真输出功率≥100mW（负载阻抗8Ω）。
（4）接收机灵敏度≤1mV。
（5）镜像抑制比≥20dB。。
（6）能实现数字化的自动搜台、手动调台、电台存储和频率显示等功能。

本设计采用的方案是比较经典的超外差式接收机，框架如图所示

言归正传，设计接收机嘛首先肯定是滤波器，那就先来设计个带通滤波器。本人采用ADS软件计算仿真并实际调试与理论计算比较。在这也不多打字了，能有图来说话比文字易懂。
1、ADS仿真滤波器理论仿真出的S21与S11幅频特性如下图

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下载附件

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实际测试出来的滤波器S21与S11幅频特性曲线

如图知滤波器差损为6dB。带宽2MHz。输入SWR小于1.8
下面看看滤波器的带外抑制如下图所示

2、上述滤波器到此结束。接下来就是低噪声放大器（LNA）
本设计采用瑞萨公司的3SK319双栅场效应管来设计低噪声放大器。由于ADS软件没有3sk319场效应管的模型，所以主要以调试结果为准。
实际调试网络分析仪测试结果

如图可知。低噪声放大器增益20dB。因为前端滤波器有6dB的差损，所以低噪放实际增益只有5dB左右。
3、混频器主要用于频谱的线性搬移，以获得想要的中频信号，混频器性能的优劣对接收机抗干扰能力的强弱有着重要影响
4、中频及解调

中频带通滤波器主要完成信道选择作用，为了提高接收机的信道选择能力，模拟对讲机的接收机采用二次变频技术，所以对应的中频滤波器也分为第一中频滤波器和第二中频滤波器，通常第一中频滤波器采用石英晶体滤波器，第二中频滤波器采用陶瓷滤波器。如图所示：

由于接收频点是8---10MHz本人设计的中频是10.7MHz，原因是此电路比较成熟，以前就做过类似的接收机，所以中频还是采用10.7MHz，器件也相对比较好采购。解调采用比较老的MC3361鉴频芯片。然后经过386放大输出。如图所示

由于题目要求要有自动搜素功能，所以在此要有检波功能。这里有两个方案选择
方案一，采用微带耦合器，这是高频常采用的方法，然后二极管检波。但是经过ADS软件设计10.7MHz的耦合器很大，耦合度很小，所以不可取的方案。
方案二，就是采用磁环耦合，然后采用检波芯片检出直流电压，送给AD处理。综上采用方案二。
检波芯片采用ADI公司的AD8317动态范围有60dB。由于画图方便就已耦合器的形式代替了。检波电路简化了就已二极管代替了，，，，人比较懒哈哈。。。。

5、本振
关键的地方就是本地振荡器，本振本人采用的是DDS也是ADI公司的AD9834，优点嘛，速度快。电路简单。控制方便，体积小，低功耗，等等。。。大家都知道，在这里也就不多说了。
本振输出19.475MHz信号

6、前面板设计
采用LCD1602液晶显示。控制采用STC公司的单片机，前面板采用CAD画的，比较丑陋哈哈。。。。

下面就是整机的组装和调试了，看看我的丑陋的接收机

7、实际测试
输入信号9MHz 功率-110dBm 频偏3KHz 调制信号1KHz

由于前面的滤波器的差损较大，所以噪声系数随之加大，本人亲测-118dBm极限。。。。。如在想提高灵敏度则减小前端滤波器的差损，或者降低LNA的噪声系数等措施。。
8、自动搜素功能测试
由于检波的动态范围有限，所以测试方便，加大输入信号强度，
输入9MHz， -50dBm 频偏3KHz 调制频率1KHz
进入自动搜素界面如图所示。

搜索中界面

经过2分钟的搜索时间后把所有搜到的信号储存下来如图所示

与输入信号对比。

9、制作心得
虽然这个不是产品，但是性能不逊色与产品的指标。实际还是与产品差距很大很大。。。不过通过这次的制作，有让我找回当年大学生电子竞赛的感觉，在这短短的几天（下班以后的时间）里对于一个大专生能做出这个成果真的不错了（个人认为）。虽然不是产品但是在这里面真的学到了好多东西。以前只是知道思路但是从未这样的动手完成个半产品化的作品。从方案设计到实际调试问题百出，最终还是依依的解决的了。我相信一句话“只要思想不滑坡办法总比困难多”。加油吧我的兄弟姐妹们。
2014 不管是我爱的人还是爱我的人，为了自己的梦想，为了自己的目标奋斗吧。。。。加油2014！！！
原创人刘海石

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回复 jinxiang 2017-8-20 16:04

RF-刘海石