[浙大宁波理工学院-射频通信电路课程设计]射频通信电路课后答案

射频通信电路课程设计

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一、LC 选频回路设计

设计要求：用Proteus 软件设计一个以学号末两位为中心频率的高Q 值LC 选频回路，给出幅频和相频特性曲线及时域仿真结果，并计算Q 值。 首先，理想状态下的仿真，没有考虑实际的情况。

再者，我们可以了解一下LC 选频回路：它是最常用的无源网络，结构简单，在高频电路中不可或缺.

它的作用是：进行选频（滤除干扰信号）

还有 1.进行信号的频幅和频相转换 2.组成各种形式的阻抗变换和匹配电路

数据分析：

中心频率z f MH =250，设H L μ1=，20=Q ，

LC

f 1

200=

=πω PF C 57.40=∴ L

R Q L

0ω=

KΩ=∴14.3RL 讨论：如果将RL 增大到原来的3倍9.42k 时，品质因数也变大，相频特性曲线的线性效果越好，但是幅频特性曲线越尖锐，相对频带越窄。回路的品质因数愈高，曲线愈尖锐，对外加电压的选频作用愈显著，回路的选择性就愈好，回路损耗越小。回路Q 的大小可说明回路选择性的好坏。

LC 选频仿真电路图

仿真结果：

幅频曲线：

仿真结果中心频率f=25MHz

相频曲线:

仿真结果中心频率f=25MHz

二、低噪声放大器设计

设计要求：仿真1的基础上，设计一个学号末两位为中心频率的低噪声放大器，要求放大10dB。（低噪声放大器是射频接收机前端的主要部件）

在仿真1的基础上，设计一个中心频率为25MHz，放大倍数为10dB的LNA.根据设计要求和数据分析，对晶体管、偏置、输入匹配和负载四大部分进行分析，画出直流通路和交流通路图，最终我们的到了如图所示的仿真结果。

它主要由4个指标：1.位于接收机的最前端，噪声越小越好，要求有适当、稳定的增益。一般情况下，双极性晶体管的增益为9.5dB，这里我们设计为10dB。

1.接收的信号很微弱且变化 ，小信号线性放大器，线性动态范围大，增益自动控制。这里我们选择输入信号为2uv 。经过放大负载上的电压幅值为6.04uv ，放大了3.02倍。 3.通过传输线直接和天线或天线滤波器相连。输入阻抗匹配要求好。 4.应具有选频功能，抑制带外和镜象频率干扰。

根据图中电路所示，R B1,R B2,R E 为直流偏置电阻，为小信号放大器设置合的工作点。C 1,C e 是交流旁路电容，变压器T 1用作输入匹配，选频回路LC 作为放大器负载，完成选频及与下级匹配任务。 数据分析：

A

K

K K K R V R R R I I cc e c 52311105.6207.01221027.0-?=-+=-+==；

KT qVs e

I I CQ C ?=，mV

KT q 261=，Vs=2uv ， 45

102526105.6--?=?==mV

V I g T CQ

m ；

K K n R R L p 3.14

2.52===

; 25.33.110254=??==-K R g A p m V ；

增益：dB A V 2.1025.3lg 20lg 20==

低噪放仿真电路图：

测得当L=1uH，C=40.57PF ，代入下面的低噪放电路中，得：仿真结果：

低噪声放大器的输入输出波形分析：

从图中得知，输入信号Ui最大电压幅值为2uv, 输出信号Uo最大电压幅值约为6.04uV。放大倍数A u=Uo/Ui=3.02。

低噪声放大器的幅频特性曲线图和相频特性曲线图

幅频特性曲线：

仿真结果中心频率f=25MHz

三、LC振荡电路设计

设计要求：用proteus设计一个振荡频率为学号末两位的三点式振荡电路。

由仿真电路图可知，与发射极相连的两个电抗元件为电容，因此称电容三点式振荡器。也叫考毕兹振荡器。

采用LC回路部分接入的形式降低晶体管的输入阻抗对回路的接入比，从而减少晶体管输入阻抗对回路的影响。

R1,R2,R3为直流偏置电阻，C1是交流旁路电容，C4为隔直流电容。画出交流通路图如下：

数据分析：

经过一系列的取值和对比得，当：C1=C2=20pF L=4.057uH 时电路输出的波形最准确。计算公式为：))21/(212/(1C C C C L fo +??=π

=25MHz

振荡频率近视等于中心频率 电容三点式振荡器的仿真电路图：

仿真结果：

电容三点式振荡器的输出波形：

仿真结果一个周期约为40us，则中心频率约为25MHz，840us后达到稳定波形输出。

四、调制电路设计

设计要求：用proteus设计一个载频为学号末两位的调制电路，可为AM调制方式和FM调制方式任选。

AM调制也称普通调幅波，已调波幅度将随调制信号的规律变化而线性变化，但载波频率不变。设载波是频率为ωc的余弦波：u c(t)=Ucmcosωct, 调制信号为频率为Ω的单频余弦信号，即UΩ(t)=UΩmcosΩt(Ωωc),则普通调幅波信号为:u AM(t)= (U cm+kUΩm cos Ωt)cos ωc t = U cm(1+m a cosΩt)cosωc t 式中：m a＝kUΩm/U cm 称为调幅系数或调幅度。

从调幅波的表达式可知，在数学上调幅电路的组成模型，可以由一个相乘器和一个相加器组成。如图所示：

根据题目要求设S2:25kHz 500mV ， S1:2.5MHz 2V 调制仿真电路图：

仿真结果：

调制仿真电路图的输出波形：

五、解调电路设计

设计要求：在调制电路仿真的基础上，设计一个相应的解调电路，要求无失真。

振幅解调是振幅调制的逆过程，从频谱的角度看就是将有用信号从高频段搬到低频段。而要完成频谱搬移（有新频率产生），电路中必须要有非线性器件。一般情况下，AM波采用包络检波即峰值检波的方式实现解调。即包络检波就是从AM波中还原出原调制信号的过程。根据题目的要求S2:25kHz 500mV ， S1:2.5MHz 2V；

C1和R1取值的要求是保证仿真电路输出的波形不会失真所以C1=0.05u，R1=0.5K

解调仿真电路图：

仿真结果：

解调后的输出波形:

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