1、 开题报告 VHF 射频调制电路的设计 专业: 电子信息工程 一、 综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义: 现如今,电视机已经成为家家户户不可却少的电器设备。 早在 1842 年,美国发明家缈尔 .莫尔斯就发明了第一个可以真正使用无线电报机,最初的实验类似于现代的传真机,通过线路来发送一张有文字稿或是图案的纸。 1843 年,英国电器工程师亚历山大 .拜恩发明了一台最原始的传真机。他把铁笔附在电磁钟摆上,通过电报线路发出一系列文字。 5 年后,英国人弗里德里克通过一个压印传输的旋转圆筒,对这个 原始的传真系统进行了完善。 电视发明历史上第一次质的飞跃在 1856 年,卡塞利发明了早期
2、的传真电报,这是一种能够传递文字和固定图像的电报机。 1880 年发明了图像发射机, 1908 年公布了第一款可用的电子摄影系统 我国在 1958 年正式研制成功广播电视,几十年来,电视技术迅速发展,黑白电视机正在从大城市消失,彩色电视机,立体电视,数字式电视,高清晰度电视正在进入千家万户。 将来,随着人们对电视节目质量的要求,数字技术将会大范围的运用在电视技术上。未来的世界是数字的世界,电视技术的发展方 向必然是从发射到接收到显示的全数字化。随着数字加电理念的提出,电视机会与家用电脑以及其他家用电器相结合,组成一个家庭的无线局域网,似的家电向智能化防线发展。 电视信号的频率范围为 0 6MH
3、z,当电视信号需要近距离传输时 ,可以象声音信号一样通过馈线进行直接传输 ,此时声音信号和视频信号分别用不同的线路进行传输。如激光影碟机和电视机的连接。 当电视信号需要远距离传送,或者在一条线路上传输多路电视信号时,我们需要将电视信号(包括音频和视频信号)经过调制成较高频率的信号,称为射频信号( RF),以便可以 通过天线发射到空间,或者通过闭路电缆进行传输。 广播电视使用的频率范围是 48.5MHz 958MHz 之间,每一个频道的带宽是 8MHz,图像信号和伴音信号各自有自己的载频,伴音载频比图像载频高 6.5MHz。 整个的广播电视频道划分为两个频段: VHF (Very High Fr
4、equency ) 甚高频 8.5MHz 223MHz UHF (Ultra High Frequency ) 特高频 223MHz 958MHz 随着通信业务量的增加,频谱 资源日趋紧张,为了提高系统的容量,信道间隔已由最初的 100kHz减少到 25kHz,并将进一步减少到 12.5kHz,甚至更小,由于 数字通信 具有建网灵活,容易采用数字差错控制技术和数字加密,便于集成化,并能够进入 ISDN 网,所以通信系统都在由模拟 制式 向数字制式过渡。因此系统中必须采用数字调制技术,然而一般 的数字调制技术,如 ASK、 PSK和 FSK 因传输效率低而无法满足移动通信的要求,为此,需要专门研
5、究一些抗干扰性强、误码性能好、频谱利用率高的数字调制技术,尽可能地提高单位频谱内传输数据的比特率,以适用于移动通信窄带数据传输的要求。 在传统功率电子技术中,控制部分相当重要,按模拟信号来设计和工作的。在六、七十年代,电力电子技术完全是建立在模拟电路基础上的。但是,现在数字式信号、数字电路显得越来越重要,同时数字信号处理技术日趋完善成熟,越来越多的优点显现出来:便于计算机处理控制、避免模拟信号的畸变失真、减小杂散信 号的干扰即提高抗干扰能力、方便软件包调试和遥感遥测遥调,也方便自诊断、容错等技术的植入。因此,在八、九十年代,对于各类电路和系统的设计来说,但是模拟技术还是有用的,诸如印制版电路的
6、布图、电磁兼容 ( EMC)问题以及功率因数校正 (PFC)等问题的解决,离不开模拟技术的知识,但是对于智能化的开关电源,需要用计算机控制时,仍然离不开数字化技术。 将来,随着人们对电视节目质量的要求,数字技术将会大范围的运用在电视技术上。未来的世界是数字的世界, 电视 技术的发展方向必然是从发射到接收到显示的全数字化。 本设计 制作一 个载波频率可以调整的电视信号发射电路,图像调制信号为 0 6MHz,音频载波频率 6.5Mhz 输出端载波频率应 48MHz 88MHz。并能正确显示本机输出的载波频率。高频功率放大器的效率不低于 30%;输出端能观测到单一频率信号的已调制波不失真;发射机在假
7、负载为 75 欧姆时,输出功率应不小于 20mW;可以在不小于 5 米处接收到被调制视频信号。在 VHF 和调制基础知识上,深入探索学习滤波器,放大器等知识的应用,结合单片机的控制系统,来实现这些功能及解决相关问题。 二、研究的基本内容,拟解决的主要问题: 研究的基本内容:主 要研究电视信号发射和接收原理,包括图像调制,音频载波,输出端载波频率,高频功率放大器,负载,输出功率以及单片机的结合应用。 解决的主要问题: 主要解决单片机的实际应用,输出端的失真调节和实际的功放和频率控制。系统原理图的设计与制作, PCB 图的绘制, 超外差收音机的组装及调试 三、研究步骤、方法及措施: 1 总体方案的
8、选择、确立; 2 电路原理图设计; 3 PCB 电路板的设计与制作; 4 电路的焊接与调试; 5 作品的完善,论文的撰写; 通过查阅已有的相关文档及技术资料,先确立总体方案,根据选择的方案通电路的搭建,进行针对性的设计 研究。 四、参考文献 1 康华光 电子技术基础模拟部分(第五版) M北京: 高等教育出版社, 1988 2黄智伟 射频电路设计 M北京:电子工业出版社, 2006 3 (美 )J.卡尔 约瑟夫 射频电路设计 M北京:电子工业出版社, 2008 4 张宪,何宇斌 电子电路制作指导 M北京: 化学工业 出版社, 2006 5 宋俊德,战晓苏 无线通信与网络 M.北京:国防工业出版社
9、, 2008 6 曾兴雯 .高频电子线路 M 北京:高等教育出版社, 2004 7 王庆 Protel 99 SE 及 DXP 电路设计教程 M 北京:电子工业出版社, 2006 8 刘国权,韩晓东 Protel DXP 电路原理图设计指南 M 北京:中国铁道出版社, 2003 五、研究工作进度 : 1、 接受任务、查阅资料、完成综述和英文资料的翻译( 2010.11.15 2011.4.1); 2、 根据所学数字电路和其他相关知识,结合查阅的文献资料,确定设计原理图,用Protel 画板,焊制器件,调试,调整( 2011.4.2 2011.5.6 ); 3、 进行论文写作 (2011.5.7 2011.6.1); 4、 整理设计说明书,准备答辩 (2011.6.2 2011.6.3)