调频发射机高频电路部分的设计

调频发射机高频电路部分的设计

白云

内蒙古自治区广播电视传输发射中心731台 内蒙古自治区锡林郭勒 011200

摘要：当今社会离不开信息通信，通信系统发挥着重要作用。作为无线电技术应用的产物，调频发射机不受地理位置与自然环境影响，其性价比高，施工方便，收听灵便，稳定性高，广泛应用于人们生产生活等小范围移动通信中。

关键词：调频发射机；高频电路；设计

随着时代的进步与科技的发展，客户对电子产品的需求不断增加，对强大的产品功能要求也越来越高，这与电子产品的高频电路密不可分，因高频电路可为电子产品提供更好的应用。大多数高频电路用于通信领域，信号的传输与接收离不开高频电路。通信技术在人们生活中被广泛使用，作为一种简单的通信工具，FM发射器能进行有效的移动通信，因其无需中继站或地面交换站的支持。

一、调频发射机的基本原理

20世纪40年代，调频广播正式诞生，与传统调幅广播是一种相对的传播形式，两种广播传播形式存在着调制方式的不同。其中，调幅广播信号发射幅度会随声音变化而变化，而调频广播发射幅度则处于持续不变状态。我国调频广播采用频率为87～108MHz，传输形式为直线波传输，频率和波形得到相互补充，能有效确保调频广播传输较远距离，且由于我国广播受众群体大，所以在广播信号传输时，需借助调频发射机激励器将音频信号编码处理后放大，并经再放大、过滤、调制等操作后借助功放模块将传输中形成的复合型信号再次做放大处理，最后将信号传输出去，即调频发射机工作原理。

二、调频发射机特点

1、可靠性高。调频发射机由若干功放单元组成功放模块，同时采用晶体管开关电源经变压、整流、稳压至需要直流电压范围，为激励器、功率分配合成电路、检测控制系统及务功放单元工作所用，设备无论是使用还是维护都具有较强安全性。而且调频发射机功放级采用热插拔技术，运行中当一个模块出现故障时，则会及时更换故障模块，不会对其他功放单元的正常运行带来影响，维修时间短，而且能保证安全播出，具有较高可靠性。

2、维护量少,稳定性强。调频发射机较之前增加了许多新技术,改变了传统发射机性能,发射机自动化稳定性全面提升。同时,在这个基础上的后期维修也较简单,工作人员在遇到问题时比较好解决。这种稳定性能减少工作人员工作强度,让工作人员将精力投入更需解决问题上,节省了资源和时间。

3、携带便捷,使用寿命长。广播与现代科技的结合使调频发射机有了更广阔的发展空间,因其具有轻便且节省资源的特点,降低了厂家生产成本，也减少了用户使用的后期维护。在成本与效益方面带来最大程度的优化,实现经济、社会效益的双重结合。

4、费用低。在调频发射机中，主要采用大功率晶体管作为主要功率放大器件，而且体积小、重量轻、耗电不大，寿命长，有效弥补了高频电子管功率放大器的不足，降低了使用维护成本，而且调频发射机运行效率有了一定程度的提升。

三、主要设计思路与基础原理

在这种设计中，旨在设计一个传输频率在88～108MHz之间的FM发射机，它可覆盖FM无线电的接收频率。FM发射器包括基本放大电路、载波发生电路、频率调制波发生电路、三点电容振荡器，然后发送到晶体管的基极进行调频，传输信号被耦合到天线，然后使用电容器传输。它主要通过有用的低频信号调制高频载波，适合通过具有足够发射功率的天线进行发射。

该设计采用FM调制，即输入信号电路放大振荡功率。同时，瞬时角频率瞬时相位由麦克风音频输入上的晶体管9013放大，然后进入BAl404的第1、18英尺进行立体声编码，使调制信号发送到Sile电路生成的载波信号。然后馈送到天线进行发送，而另一方通过无线电接收发送的信号。该电路电源分别使用9V、5V，输入电压为9V。

四、主要硬件的原理功能

麦克风音频输入由晶体管9013放大，然后进入BAl404的第1、18英尺进行立体声编码，从引脚14、13的输出被一阶晶体管9013放大，使调制信号被发送到由sile电路产生的载波信号，以此进行传输。

立体声混合信号(MPx输出信号)、导频输出信号(PILoT0uT)合成的调制信号通过12个引脚进入RF振荡器，FM调制载波。在此期间，要确保发射设备设施的维护管理，确保发射设备用电安全，组织实施发射设备设施更新改造规划，维护管理用电设备及发射信号的安全。因此，只要控制电阻器的分压值，就可达到改变传输频率的目的，这是一种相对独特的设计。

9013晶体低功率三极管，显示文本平面朝向自身，从左到右，然后从左到右依次为ebc，用于半导体无线电的振荡线圈。它主要用于内部，由内衬框架、I型芯、磁帽、铅座组成。磁性帽安装在屏蔽内部的框架上，可上下旋转，通过改变与线圈距离来改变线圈电感。

五、实践电路检测及主要检测

焊接完后，应测试电路。另外，检查过多焊料引起的线路外部连接是否会导致短路等。若要连接原板的铜线，则无必要考虑，否则需清洁焊料连接的区域，以达到断开效果。初始测试完后，需通电测试。

为检测电路是否振荡，可使用万用表直流电压文件来测量晶体管V基极及发射极间电压，该电压应约为0.7V。若线圈两端短路，电压应会发生一定程度的变化，表明电路发生了振荡。焊接电路后，先进行非电气测试，以测试电路的连续性，并检查是否存在短路。打开电路，检查电路是否已焊接及连续性是否良好，以便为开机测试做准备。无电源检测完成后，向电路施加+9直流电压，连接电路时可看到指示灯，表示电路基本导通；然后使用通用测试来测试78L05端子的电压是否为所需的+5V电压，再测试色环电感两端的电压是否为零。若测得的电压为0，则表示电感工作正常。下一步是测试每个三极管的工作状态。

本实验分析了一种低功率调频发射机的工作原理和安装调试。由于分布参数及各种耦合与干扰的影响，高频电路的稳定性比低频电路差，使调试工作更复杂。特别是，整机调试需谨慎、耐心，并反复调整前后级，直到达到技术规范。记住不要急躁或盲目改变参数。

六、调频发射机的日常维护

为保证调频发射机正常运转，需对调频发射机进行日常维护，一般维护措施是对机器外部清洁及检查连接器件连接情况。若大量灰尘积聚在机器内部，会对发射机散热功能造成不利影响，若发热严重还会造成机器烧毁，因此需利用吸尘器及时除去机器内部灰尘。若调频发射机出现接触不良，会严重影响机器正常运转，因此要检查各插件接触情况。先检查插件上导线是否存在松动迹象，再查看各插头部分是否存在生锈或氧化迹象，若有需及时更换元件，保证接触的畅通，保证机器正常运行。

机器在运行中受温度影响大，因此需及时控制机器内部运行温度，为有效监测机器内部温度，可通过滤波器或变压器完成，准确掌握机器温度后，再根据实际需要进行相关维修措施，保证机器运行不受温度过高的影响。

若机器元件出现损坏，更换时需注意多方面问题。例如，在更换功率放大器时，要避免把一些杂物弄到散热器上。更换时，工作人员要在手腕上佩戴防静电腕带，并采用科学方法完全释放机器内静电，然后移除需更换功率放大器。为进一步提高散热效果，可在功率放大器底部上涂抹一层硅脂。在机器日常运作中若出现功率不足情况，需全面检查各个放大器电流情况，进一步确定是放大器问题还是电源问题，在此基础上采用针对性措施，保证机器的正常运转。

参考文献：

[1]谢自美.电子线路设计、实验与测试(第二版).华中科技大学出版社，2016.