目 录
1 绪论............................................................................................................................................. 1
1.1无线麦克风的用途和功能 ................................................................................................. 1 1.2无线电波的传播方式 ......................................................................................................... 1 2 FM无线麦克风基本原理 ............................................................................................................ 3
2.1 LC振荡参数受外界环境的影响 ...................................................................................... 3 2.2稳定振荡频率的方法 ......................................................................................................... 3 3 系统结构与模型 ......................................................................................................................... 5
3.1无线麦克风的指标及过程 ................................................................................................ 5 3.2利用振荡电路做频率调变 ................................................................................................ 6 3.3接收电路 ............................................................................................................................. 7 4 FM无线麦克风的印刷板制作 ...................................................................................................... 9
4.1调整无线麦克风的输出位准 ............................................................................................ 9 4.2调变度舆频率的调整 ........................................................................................................ 9 5 总结 ............................................................................................................................................ 11 参考文献......................................................................................................................................... 12 致谢 ................................................................................................................................................ 13
1 绪论
1.1无线麦克风的用途和功能
在这次课程设计中,我选择的是用调频(FM)的形式将语音信号加载到载波信号上面发射出去。为了使两个同型号的话筒能够同时传送两路信号而不受到相互干扰,设计的时候分别用两种不同频率载波调制语音信号。根据的实际运用,无线话筒的设计发送功率能够保证在十米的范围内接收机能够接受到基本不失真的调制信号。
考虑到可以将无线话筒作为一个小范围内的发射基站,在设计中我们可以使无线话筒与电视、计算机、MP3等语音输出设备相连,通过发射将信号发射出去。这样可以使该无线话筒具有多种用途。
1.2无线电波的传播方式
波长不同的电磁波有不同的传播特性,这里只介绍无线电波的传播。通常,无线电波有三种传播方式:地波、天波和沿直线传播的波。
地波沿地球表面附近的空间传播的无线电波叫地波。地面上有高低不平的山坡和房屋等障碍物,根据波的衍射特性,当波长大于或相当于障碍物的尺寸时,波才能明显地绕到障碍物的后面。地面上的障碍物一般不太大,长波可以很好地绕过它们。中波和中短波也能较好地绕过,短波和微波由于波长过短,绕过障碍物的本领就很差了。
地球是个良导体,地球表面会因地波的传播引起感应电流,因而地波在传播过程中有能量损失。频率越高,损失的能量越多。所以无论从衍射的角度看还是从能量损失的角度看,长波、中波和中短波沿地球表面可以传播较远的距离,而短波和微波则不能。
地波的传播比较稳定,不受昼夜变化的影响,而且能够沿着弯曲的地球表面达到地平线以外的地方,所以长波、中波和中短波用来进行无线电广播。
由于地波在传播过程中要不断损失能量,而且频率越高(波长越短)损失越大,因此中波和中短波的传播距离不大,一般在几百千米范围内,收音机在这两个波段一般只能收听到本地或邻近省市的电台。长波沿地面传播的距离要远得多,但发射长波的设备庞大,造价高,所长波很少用于无线电广播,多用于超远程无线电通信和导航等。
天波依靠电离层的反射来传播的无线电波叫做天波。什么是电离层呢?地球
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被厚厚的大气层包围着,在地面上空50千米到几百千米的范围内,大气中一部分气体分子由于受到太阳光的照射而丢失电子,即发生电离,产生带正电的离子和自由电子,这层大气就叫做电离层。
电离层对于不同波长的电磁波表现出不同的特性。实验证明,波长短于10m的微波能穿过电离层,波长超过3000km的长波,几乎会被电离层全部吸收。对于中波、中短波、短波,波长越短,电离层对它吸收得越少而反射得越多。因此,短波最适宜以天波的形式传播,它可以被电离层反射到几千千米以外。但是,电离层是不稳定的,白天受阳光照射时电离程度高,夜晚电离程度低。因此夜间它对中波和中短波的吸收减弱,这时中波和中短波也能以天波的形式传播。收音机在夜晚能够收听到许多远地的中波或中短波电台,就是这个缘故。
沿直线传播的电磁波微波和超短波既不能以地波的形式传播,又不能依靠电离层的反射以天波的形式传播。它们跟可见光一样,是沿直线传播的。这种沿直线传播的电磁波叫空间波或视波。
地球表面是球形的,微波沿直线传播,为了增大传播距离,发射天线和接收天线都建得很高,但也只能达到几十千米。在进行远距离通信时,要设立中继站。由某地发射出去的微波,被中继站接收,进行放大,再传向下一站。这就像接力赛跑一样,一站传一站,把电信号传到远方。直线传播方式受大气的干扰小,能量损耗少,所以收到的信号较强而且比较稳定。电视、雷达采用的都是微波。
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2 FM无线麦克风基本原理
2.1 LC振荡参数受外界环境的影响
此在无线状态下所传送出去的信号,可以利用FM调谐器等接收之。FM无线麦克风为利用声音改变振荡频率,以达到将声音传送出去的目的。 大多数的FM无线麦克风为使用LC振荡电路。但是,LC振荡电路容易受到电源电压的变动或温度变化的影响,而使频率变动。
2.2稳定振荡频率的方法
因为我们提到LC振荡电路容易受到电源电压的变动或温度变化的影响,而使频率变动。
要解决的几个关键问题:为了达到频率稳定化,使用陶瓷振荡器。 一般地,电源电压虽然可以比较容易稳定化,但是,仍然有温度变化的存在。结果,还是会使LC振荡的频率发生变动。
此种方法所制作的FM无线麦克风,在每次使用时,必须与接收机的接收稳率重新对齐。也即是必须调谐。
为了避免每次都需要重新调整接收,可以使用振荡频率的频率稳定度较佳的陶瓷振荡器。
陶瓷振荡器的性能与晶体相似。图4所示的为陶瓷振荡器的电气特性。图(a)为等效电路,图(b)为电抗特性。
振荡频率发生电抗为电感性的fs与fp之间
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图2-1 陶瓷振荡器的构造
在陶瓷振荡器的电感性领域fs~fp晶体的电感性领域fs~fp的数十倍。因此,在做频率调变(FM)时,使用陶瓷振荡器较容易取得高的调变度或者说“响度”、“拾音灵敏度”等。
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