单片机控制的自动锁相调频发射机的设计

　　0 引言

　　无线电技术诞生以来,信息传输和信息处理始终是其主要任务。要将无线电信号有效地发射出去,天线的尺寸必须和电信号的波长为同一数量级[1]。为了有效地进行传输,必须将携带信息的低频电信号调制到几十MHz～几百MHz以上的高频振荡信号上,再经天线发送出去。为减小各种因素引起的系统不稳定，增强系统的可靠性，系统必须包括自动增益控制、自动频率控制和自动相位控制(锁相环)在内的反馈控制电路。其中锁相环电路的性能就显得尤其重要。本文所讨论的就是一个利用锁相环组成的直接调频信号合成器、小功率发射机并由此而组成一个调频发射电台的设计。

　　1 系统的整体设计方案

　　1．1 调频发射电台基本原理

　　发射电台的原理很简单，如图1所示，携带信息的低频电信号调制到一个高频信号中，再经高频功率放大器放大后由天线发射出去。

　　图1 发射电台的基本原理框图　　　　　　　　　

　　图2 系统整体实现框图

　　1．2 整体实现框图[2]

　　本设计采用锁相环直接调频的方案，使其不仅具有很高的频率稳定度（约10-6），还具有比较高的最大频偏量。整体系统框图如图2所示。晶振为振荡源提供基准频率信号，振荡源采用PLL频率合成方式。调频利用调制信号直接加到压控振荡器上来实现的。压控振荡器由变容二极管和晶体三极管组成电容三点式振荡器。射频功率放大器采用效率比较高的丙类功放。整个系统由单片机实现控制和显示频率等功能。