又一款作品【全手工打造】短波调频接收机设计及制作

RF-刘海石

又一款作品【全手工打造】短波调频接收机设计及制作 [复制链接]

 

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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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   

靠谱的小小帆

很好。。。。。。

蓝雨夜

这个制作确实需要一定的能力！
从电路到程序！
特别是模拟部分！佩服！

zca123

看你的设备，感觉高大上啊

张兴宇

大神 我想学这类的东西  能告诉我都看什么书吗？

RF-刘海石

张兴宇 发表于 2014-8-11 14:46
大神 我想学这类的东西  能告诉我都看什么书吗？

主要在于多动手，不要去死看书，死看书是没有用的，我个人认为是这样的，看书只是个方向而已。大多是在实践中发现问题，在推向理论，因为我是实践派哈哈。。。我理论也不是那么的深厚，只要多动手一定会弥补理论的缺陷。这样实践和理论相结合才能达到前所未有的效果，加油吧，兄弟、、、、、

wateras1

不错，楼主加油。

ilikerome

lZ的动手能力不错，赞

hzwdl

好手艺。。。。。。。。。。。

l1234564555

从别处论坛别人发的连接来到这里，，，，，，别把专科生挂嘴上，，，很多，甚至大多数研究生都不如你，甚至没有可比性。。。。。你在我的眼里，或者我认识的人眼里，牛的不能再牛了，找不到形容词了。。。。。。你让我眼界大开，，，，我的模电很不好，几乎都是数电说白了就是单片机，，，，模电是我很欠缺的，当然我学习的专业这方便比较少，顶多是放大器，话说就记得“虚短虚断”了，看来我要多学习了。。。。。我毕业一年多了，也是上完班就回去自己弄，主要是单片机和电脑，网络这一块。。。。。模电这个部分我就玩玩对讲机，以前对无线电感兴趣，可惜都不懂，，，大概就知道检波，放大。。。。看来要学习的太多了。。。短波电台很多人玩，楼主这个不错，很漂亮

RF-刘海石

l1234564555 发表于 2015-1-29 08:57
从别处论坛别人发的连接来到这里，，，，，，别把专科生挂嘴上，，，很多，甚至大多数研究生都不如你，甚至没有可比性。。。。。你在我的眼里，或者我认识的人眼里，牛的不能再牛了，找不到形容词了。。。。。。你让我眼界大开，，，，我的模电很不好，几乎都是数电说白了就是单片机，，，，模电是我很欠缺的，当然我学习的专业这方便比较少，顶多是放大器，话说就记得“虚短虚断”了，看来我要多学习了。。。。。我毕业一年多了，也是上完班就回去自己弄，主要是单片机和电脑，网络这一块。。。。。模电这个部分我就玩玩对讲机，以前对无线电感兴趣，可惜都不懂，，，大概就知道检波，放大。。。。看来要学习的太多了。。。短波电台很多人玩，楼主这个不错，很漂亮

谢谢兄弟的夸奖！！！

roumao

很好横强大！

zhangdaijinqf

顶楼主

零下12度半

楼主可以把制作的原理图，代码分享一下呀

迷途的蜜蜂

确实，实践才能出真知，虽然是原理简单的超外差接收机但是真正把它做出来还是值得佩服的

吴下阿蒙

顶一下，让后面的同学也学习一回。

卓美成电子技术

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