关于调频发射机的电路设计

电子工程师 2018-11-13 8618

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在五花八门的无线电制作项目中，调频发射机一直受到众多爱好者的青睐，然而这方面的制作涉及到一些高频技术，使得不少初学者在制作调试中被诸如停振、干扰、跑频、失真等一系列故障搞得心烦意乱，乃至放弃。本文以手边的“FT3S调频发射机套件电路为例，详细地向读者介绍FM发射机的装调经验及常见故障的排除方法，希望对读者略有帮助。

简易型无线话筒是无线发射机的一个典型，虽然以其“一装即成”的优点博得众多读者的欢心。然而电路中。引起的严重频率飘移将会令我们难以忍受。图1电路采用的晶体振荡器有效地避免了“跑频”这一致命弱点；倍频放大器将工作频率设置在普通收音机可接收的频段上；同时多级高频放大器把射频功率提升到80mW水平以实现较远距离的发射。

晶体振荡器

元器件选用：所有部件型号参数见图1；1．微型色码高频电容为首选对象，并采用卧式安装以减小引线电感造成的影响；2．JT选用标称频率为49.860MHz的泛音式晶体，对于不同的输出功率要求，可根据实际情况选择用其它频点；3．L1、L2、L3为倍频及高频放大器谐振电感，建议选用Φ0.8mm镀银线在4.0mm骨架上绕制，匝数分别为5T、4T、5T；Vl、V2决定着高频级的噪声系数及增益，可选用β值在300左右的低噪管，如C945、C9014等；V3-V5要求β100-120间，fT＞500MHz，C1975、C9018等均可择用。V6要求β＝100，fT＞800MHz，Pc＞500mW的高频中功率管，如C2581、D40、C2053，对输出功率要求不高时，还可将其省去。TX可选用拉杆天线或1.5m软导线，当工作频率为100MHz时75cm长度为理想值。

制作调试：自制前应先集齐所有元件，并对其质量及参数进行细心的检测，再根据所需的体积设计一款合适的线路板。总而言之，良好的元件质量、合适的印板布局是有效提高自制成功率的保证，主要调试步骤如下：

一、将所有元件连同天线一并焊在印板上，对安装焊接工艺要求是：尽量缩短高频部分元件引线；电阻、电容尽可能卧式安装，并无虚焊、脱焊现象。

二、参照图2临时搭焊一个简易场强计配合调试。

三、给发射机通电，电压为9V。场强计引线与天线相距5cm，反复调节L1、L2、L3匝间距离以使场强计示数增至最大，必要时对各级的谐振电容进行调节。

四、通过在小幅度内修改天线长度，使场强计示数继续增大，并注意调整时，发射天线应避免与人体或金属接触。

五、最后将电路放进金属屏蔽罩进行固定，并将地线与外壳连通。

以上的调试过程看似比较简单，但并不是每位读者都能顺利地完成，或多或少会遇到某些困扰，下面介绍一些在实际制作中常常出现的问题及解决方法：

一、近距离使用时，特别拾取强度较高的信号时，收音机存在严重的啸叫声或失真。这是由于音频放大级增益很高，同时配用的驻极体话筒又具有较高的拾音灵敏度所引起。解决方法很简单：只需将R3的阻值增至820Ω。

二、用AIN接口输入音源信号时，收音机输出声音小且伴有交流声。这类问题，相信很多曾自制中功率高频发射机的朋友都经历过。原因之一：由于使用了滤波效果差的整流电源所引起，但若改用电池供电仍不能解决问题，就可能是因为高频信号过强，干扰音源（如CD、Walkma等）中的放大电路，致使输出音频受到污染所致，可通过以下方法改善：1，尽量缩短音频输入引线；2，在发射机与音源二条连线中各串联一个10uH高频电感；3，对音源进行屏蔽隔离；4，最直接而有效的方法应是减小输出功率或缩短发射天线，在近距离传输且需要保真度较高的场合下可考虑使用此法。

三、不起振或振荡弱；此故障表现在用收音机在整个波段内接收不到静噪声，输出功率小，若能保证元件的质量，以下步骤可助你排除故障：1，在CC两端并联一个7pF电容（注意：该电容不可过大，否则你会发现调制失效）；2，调振荡级偏置电阻；3，改变C6容量一试，如果上述方法不能解决，也有可能是元件布局不合理引起，可重新对电路板进行布线。

四、发射距离近：这类问题除了常见的天线放置不当、接收收灵敏度低、使用环境有高大建筑物等原因外，另一方面是由于振荡弱所引起，故仍有必要参考上述的操作增加晶体振荡器输出强度。还有一原因可能是倍频器工作频率并非调在收音机接收范围内，实际上收音机接收到的只是微弱的谐波信号，其表现在虽然场强计示数较大但有效发射距离很小，不到100米（正常条件下，配合良好的收音机，开阔地有效距离约为500—800米）。对于无频率测量仪器的爱好者来说，要解决这类问题，除谐振电感，电容应严格按照以上参数选用外，有时还需要读者的一份细心和耐心，相信自己，经过多次的调整后，你是会解决所有困难的。

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