調頻發(fā)射器的制作要點(diǎn)

50MHz～150MHz頻率范圍的調頻發(fā)射器具有天線(xiàn)簡(jiǎn)易、調制方便、輻射性能好和效率高等優(yōu)點(diǎn)。而87MHz～108MHz的調頻廣播波段可利用現成的收音機作接收機，因而此波段發(fā)射器的制作尤其受到愛(ài)好者的青睞。

筆者在諸多電子刊物上經(jīng)?？吹疥P(guān)于此類(lèi)發(fā)射器制作的文章，有的很好，也有存在某些問(wèn)題的。筆者想就專(zhuān)業(yè)知識和實(shí)際制作體會(huì )，談一下本人對調頻發(fā)射器制作中某些要點(diǎn)與誤區的看法。

(一)高頻振蕩器

振蕩器的主要指標是輸出波形失真度與頻率穩定度。對于后者，晶體振蕩器是最好的，但業(yè)余應用中有其缺點(diǎn)，一是頻點(diǎn)固定且不易購買(mǎi);二是直接調制時(shí)頻偏太小，因而不得不多次倍頻，使電路復雜且波形變壞，影響發(fā)射器的效果。其實(shí)一般采用電容三點(diǎn)式或克拉潑振蕩電路完全能夠勝任，頻率穩定度與波形失真已能滿(mǎn)足要求。

電容三點(diǎn)式電路(見(jiàn)圖1)的正反饋量由C1、C2決定，而C1、C2并聯(lián)在三極管的結電容上，能減小結電容變化對頻率的影響，微調L可在較大范圍內改變頻率。

克拉潑振蕩電路L見(jiàn)圖2)的頻率更穩定，但正反饋量變小，當改變頻率時(shí)．容易在頻率高端停振，故改變C3或L只能在較小的范圍內改變振蕩頻率，該電路宜采用fT較高的振蕩管以利于起振。

提高振蕩器頻穩度和改善輸出波形的方法有：晶體管結電容要小，fT要高．供電要穩壓．使用低損耗的高頻電容，與外界要弱耦合，另外，在保證起振的條件下，工作點(diǎn)可選得低一些，有利于改善波形。

高頻振蕩器

(二)頻率調制器

要求失真小，靈敏度高。常見(jiàn)的調頻方法有直接調制三極管結電容和變容二極管調頻。直接調制結電容電路雖簡(jiǎn)單．但頻偏較小且伴有較大的寄生調幅。由調幅原理可知，調幅波的邊頻極靠近載頻(僅差一個(gè)音頻)，發(fā)射器后級的LC選頻電路不易將其濾除，因而使發(fā)時(shí)頻譜變壞，影響后級電路制作并干擾接收。因此．筆者建議使用變容二極管調制。

(三)緩沖級、推動(dòng)級

要求功率增益大，前后隔離度好。功率增益大一些，可使后級功放容易實(shí)現，而從前級吸收的高頻功率也可少一點(diǎn)，這樣有利于減小振蕩器的外耦合，提高頻穩度。因此，緩沖、推動(dòng)電路應盡量采用功率增益高的共發(fā)射極甲類(lèi)放大電路。由于其輸入阻抗較小，應該部分接入前級或減小耦合電容以達到阻抗匹配。本級要選用fT高，高頻功率增益大的晶體管，靜態(tài)工作電流可稍大些(一般取3mA～5mA)，以減小晶體管的頻率非線(xiàn)性失真和提高本級功率增益。

(四)倍頻器

出于頻率穩定度的考慮或使用晶體振蕩器，發(fā)射器往往需要倍頻級．也就多了一個(gè)倍頻效率和頻譜純度的問(wèn)題。提高倍頻效率可使用丙類(lèi)放大器(如導通角在40°左右時(shí)三倍頻效率最高)。但丙類(lèi)放大器的大量諧波要在倍頻后很好地抑制，否將干擾末級功放的調試與正常工作。

(五)高頻功率放大器

可選用甲、乙、丙類(lèi)功放電路。

甲類(lèi)功放的高頻功率增益最大且輸出頻譜純凈但效率太低。乙、丙類(lèi)功放效率高一些，但功率增益較甲類(lèi)小而且調試、匹配較困難。丙類(lèi)功放的例子見(jiàn)圖3(a)、(b)、Rb的取值可選晶體管輸入阻抗的2～7倍。Rb取值太大將使be結負偏壓太大而使輸出功率變小，反之則效率變低且輸出功率也因為Rb分流激勵功率而降低。解決辦法是Rb取小一點(diǎn)，并在Rb上串聯(lián)一個(gè)uH級電感，或直接用高頻扼流電感代替Rb使功放處于乙類(lèi)零偏狀態(tài)。

高頻功放振蕩器

功放級容易出現的誤區是盲目選用丙類(lèi)射頻功放。由于丙類(lèi)功放確實(shí)具有轉換效率高的優(yōu)點(diǎn)，故在高頻功率管管耗(Pcm)一定或電源消耗一定的條件下能夠輸出比甲、乙類(lèi)功放更大的高頻功率，因而在移動(dòng)電臺或大功率電臺的發(fā)射器上被廣泛采用(主要出于省電考慮)。這致使一些制作者形成了射頻功放即丙類(lèi)功放的錯誤概念。在他們設計制作的發(fā)射器上，即使是幾十毫瓦的高頻輸出，也一概選用丙類(lèi)功放，還有的竟用丙類(lèi)功放作射頻振蕩器的緩沖級(若是倍頻級另當別論)!要知道劇烈變化的丙類(lèi)放大器輸入阻抗會(huì )對振蕩器的頻率穩度產(chǎn)生極大的負面影響。實(shí)際上，丙類(lèi)功放要實(shí)現高頻率，大功率輸出，條件還是比較苛刻的。

首先需要工作在臨界或略過(guò)壓狀態(tài)，高頻激勵要比相同輸出的甲類(lèi)功放大且要嚴格滿(mǎn)足高效率時(shí)的功放管導通角。此外，由于大量諧波的存在，需要性能更好的濾波器，同時(shí)也需要更嚴格的阻抗匹配?；谝陨显?，設計調試好一個(gè)高質(zhì)量的丙類(lèi)射頻功放在業(yè)余條件下是比較困難與麻煩的。筆者曾見(jiàn)過(guò)幾位制作者，用自制的簡(jiǎn)易場(chǎng)強計測得丙類(lèi)功放已有較大輸出，滿(mǎn)以為可以大大增加傳輸距離，而實(shí)際拉開(kāi)距離試驗并不理想，原因就在于自制的丙類(lèi)功放級濾波不良，場(chǎng)強計檢測到信號中含有大量諧波成份。筆者以為業(yè)余制作在條件允許的情況下盡量采用甲類(lèi)功放，這樣容易出功率且諧波干擾小，濾波匹配網(wǎng)絡(luò )簡(jiǎn)單。

(六)多級發(fā)射機自激的處理

(1)低頻自激，表現為間歇發(fā)射或解調后出現干擾雜音。這多是由于高頻扼流圈和大的射頻旁路電容所引起。減少扼流圈(或代之以電阻)有利于消除低頻自激。

(2)高頻自激：表現為高頻諧波(不一定是信號的整數倍頻)自激，其主要由引線(xiàn)電感和分布電容引起，解決辦法是合理布線(xiàn)，縮短元件引腳．在三極管基極或射極串接小的阻尼電阻。

作為本文的結束，筆者將結合具體電路，說(shuō)明以上要點(diǎn)在實(shí)例中的應用。

圖4是一個(gè)87MtHz～108MHz調頻發(fā)射器的電原理圖，其最大的特點(diǎn)是電路簡(jiǎn)潔，頻率穩定(絕無(wú)跑頻現象)，傳輸音質(zhì)好，射頻功率約100mW。筆者用它制用了一個(gè)無(wú)線(xiàn)話(huà)筒和一個(gè)電視伴音轉發(fā)器，使用效果極佳。該電路使用電容三點(diǎn)式振蕩電路，一級甲類(lèi)放大器作為緩沖級。調制級、振蕩器和緩沖器基極供電用78L06穩壓，振蕩級輸出采用發(fā)射極弱耦合，以上措施大大提高了振蕩頻率的穩定度。調制采用變容二極管部分接入調頻方式，提高了傳輸音質(zhì)的同時(shí)也提高了頻穩度。緩沖級變壓器將末級功放較低的輸入阻抗轉變成阻抗較高的集電極負載，增大LC回路Q(chēng)值，提高了緩沖級功率增益和選頻濾波性能。這里常見(jiàn)的誤區是將末級功放輸入直接用電容接至緩沖級集電極(見(jiàn)圖5)，以為如此能提高功放的激勵電壓，其實(shí)不然，由于阻抗嚴重失配，不僅緩沖級增益大打折扣，還容易擊穿末級功放管的be結。圖4的末級功放采用簡(jiǎn)單甲類(lèi)放大器。天線(xiàn)負載仍舊由調諧變壓器完成匹配與濾波，調整磁芯和電容C14較易達到諧振與匹配的目的。微調電位器或電感Ll可以改變振蕩頻率，微調L2磁芯可使激勵級諧振。圖4電路中，T1：C9018，β≥100。

多級發(fā)射機自激的處理

R1為47kΩ電位器；R4為220kΩ微調電阻。

C14為5/25可變電容，變容管可用MV2105或IT32等。

L1，L2，L3，L4均自制，骨架為電視中周，不要屏蔽罩。L1用Φ0.6以上漆包線(xiàn)間繞5T(Φ6);L2，L3用Φ0.1～Φ0.2線(xiàn)在骨架上繞，初級3T，次級1T;L4在骨架上繞4T,線(xiàn)徑同L2。天線(xiàn)用1/4λ長(cháng)軟線(xiàn)或拉桿天線(xiàn)即可。