調(diào)頻發(fā)射器的制作要點(diǎn)

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

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

(一)高頻振蕩器

振蕩器的主要指標(biāo)是輸出波形失真度與頻率穩(wěn)定度。對于后者，晶體振蕩器是最好的，但業(yè)余應(yīng)用中有其缺點(diǎn)，一是頻點(diǎn)固定且不易購買;二是直接調(diào)制時(shí)頻偏太小，因而不得不多次倍頻，使電路復(fù)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(wěn)定度與波形失真已能滿足要求。

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

克拉潑振蕩電路L見圖2)的頻率更穩(wěn)定，但正反饋量變小，當(dāng)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(nèi)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(wěn)度和改善輸出波形的方法有：晶體管結(jié)電容要小，fT要高．供電要穩(wěn)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(diào)制器

要求失真小，靈敏度高。常見的調(diào)頻方法有直接調(diào)制三極管結(jié)電容和變?nèi)荻O管調(diào)頻。直接調(diào)制結(jié)電容電路雖簡單．但頻偏較小且伴有較大的寄生調(diào)幅。由調(diào)幅原理可知，調(diào)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?nèi)荻O管調(diào)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(xiàn)，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(wěn)度。因此，緩沖、推動(dòng)電路應(yīng)盡量采用功率增益高的共發(fā)射極甲類放大電路。由于其輸入阻抗較小，應(yīng)該部分接入前級或減小耦合電容以達(dá)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性失真和提高本級功率增益。

(四)倍頻器

出于頻率穩(wěn)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題。提高倍頻效率可使用丙類放大器(如導(dǎo)通角在40°左右時(shí)三倍頻效率最高)。但丙類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(diào)試與正常工作。

(五)高頻功率放大器

可選用甲、乙、丙類功放電路。

甲類功放的高頻功率增益最大且輸出頻譜純凈但效率太低。乙、丙類功放效率高一些，但功率增益較甲類小而且調(diào)試、匹配較困難。丙類功放的例子見圖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(jié)負(fù)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?yàn)镽b分流激勵(lì)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使功放處于乙類零偏狀態(tài)。

高頻功放振蕩器

功放級容易出現(xiàn)的誤區(qū)是盲目選用丙類射頻功放。由于丙類功放確實(shí)具有轉(zhuǎn)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功放的錯(cuò)誤概念。在他們設(shè)計(jì)制作的發(fā)射器上，即使是幾十毫瓦的高頻輸出，也一概選用丙類功放，還有的竟用丙類功放作射頻振蕩器的緩沖級(若是倍頻級另當(dāng)別論)!要知道劇烈變化的丙類放大器輸入阻抗會(huì)對振蕩器的頻率穩(wěn)度產(chǎn)生極大的負(fù)面影響。實(shí)際上，丙類功放要實(shí)現(xiàn)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壓狀態(tài)，高頻激勵(lì)要比相同輸出的甲類功放大且要嚴(yán)格滿足高效率時(shí)的功放管導(dǎo)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(yán)格的阻抗匹配。基于以上原因，設(shè)計(jì)調(diào)試好一個(gè)高質(zhì)量的丙類射頻功放在業(yè)余條件下是比較困難與麻煩的。筆者曾見過幾位制作者，用自制的簡易場強(qiáng)計(jì)測得丙類功放已有較大輸出，滿以為可以大大增加傳輸距離，而實(shí)際拉開距離試驗(yàn)并不理想，原因就在于自制的丙類功放級濾波不良，場強(qiáng)計(jì)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功放，這樣容易出功率且諧波干擾小，濾波匹配網(wǎng)絡(luò)簡單。

(六)多級發(fā)射機(jī)自激的處理

(1)低頻自激，表現(xiàn)為間歇發(fā)射或解調(diào)后出現(xiàn)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(xiàn)為高頻諧波(不一定是信號的整數(shù)倍頻)自激，其主要由引線電感和分布電容引起，解決辦法是合理布線，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(jié)束，筆者將結(jié)合具體電路，說明以上要點(diǎn)在實(shí)例中的應(yīng)用。

圖4是一個(gè)87MtHz～108MHz調(diào)頻發(fā)射器的電原理圖，其最大的特點(diǎn)是電路簡潔，頻率穩(wěn)定(絕無跑頻現(xiàn)象)，傳輸音質(zhì)好，射頻功率約100mW。筆者用它制用了一個(gè)無線話筒和一個(gè)電視伴音轉(zhuǎn)發(fā)器，使用效果極佳。該電路使用電容三點(diǎn)式振蕩電路，一級甲類放大器作為緩沖級。調(diào)制級、振蕩器和緩沖器基極供電用78L06穩(wěn)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(wěn)定度。調(diào)制采用變?nèi)荻O管部分接入調(diào)頻方式，提高了傳輸音質(zhì)的同時(shí)也提高了頻穩(wěn)度。緩沖級變壓器將末級功放較低的輸入阻抗轉(zhuǎn)變成阻抗較高的集電極負(fù)載，增大LC回路Q值，提高了緩沖級功率增益和選頻濾波性能。這里常見的誤區(qū)是將末級功放輸入直接用電容接至緩沖級集電極(見圖5)，以為如此能提高功放的激勵(lì)電壓，其實(shí)不然，由于阻抗嚴(yán)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(jié)。圖4的末級功放采用簡單甲類放大器。天線負(fù)載仍舊由調(diào)諧變壓器完成匹配與濾波，調(diào)整磁芯和電容C14較易達(dá)到諧振與匹配的目的。微調(diào)電位器或電感Ll可以改變振蕩頻率，微調(diào)L2磁芯可使激勵(lì)級諧振。圖4電路中，T1：C9018，β≥100。

多級發(fā)射機(jī)自激的處理

R1為47kΩ電位器；R4為220kΩ微調(diào)電阻。

C14為5/25可變電容，變?nèi)莨芸捎肕V2105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以上漆包線間繞5T(Φ6);L2，L3用Φ0.1～Φ0.2線在骨架上繞，初級3T，次級1T;L4在骨架上繞4T,線徑同L2。天線用1/4λ長軟線或拉桿天線即可。