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船载中频发射机的设计与实现

摘要

中频发射机作为一种简单的通讯工具，在没有中继站和地面交换站的支持下，

仍然能进行有效的中短程无线通讯。而且，近年来中频发射机已广泛应用于车辆，

船舶，航空飞行器等，移动导航定位系统以及媒体音频传输的需求迅速地推动了

中频传输技术的应用和研究。中波传输技术在传输音频信号的同时，还能够发送报

警信息，气象预报信息，交通规划信息和休息区信息，满足各类人群的需求，因此

在人们的日常生活中，受到了各行各业广泛的应用。

因个人十分热衷于航海事业，因此本论文主要讲述中频发射机在船舶上的应用。

最常见的就是应用于国内海岸电台领域的中频发射机设备，其作用为选择NAVTEX

在行驶中的船舶传输安全信号信息，从而可以更好保障船舶海行时安全性。这也是

全球海上安全与预先防控系统中的核心构成体系以及关键的岸基应用设备，因此也

间接体现了中频发射机对于在海上无限航区航行的船舶的安全有着极其重要的地位。

此次毕业设计的计划是设计一个频率为2MHz的船载中频发射机，并且对输入

的信号进行调频、放大、滤波以及最终的发射。首先我们将采用一个其电路部分接

入变容二极管的电容三点式的本地振荡器来产生一个可调的中频信号，然后我们采

用两级LC谐振放大电路将前一级振荡器输出过来的可调的中频信号进行谐振功率

放大，经由这两级功率放大以后，该信号的功率将得到大幅度提高。当然，我们在

提高该信号的功率的同时还要注意在此过程中产生的高次谐波对信号的干扰，因此

我们还要利用LC滤波网络尽可能地过滤掉高次谐波，最后一步就是通过杆式天线

将处理好的大功率信号发射出去。

关键词：中频发射机；电容三点式振荡器；变容二极管；谐振功率放大

目录

1绪论1

1.1研究背景1

1.2国内外现状2

1.2.1国内研究现状2

1.2.2国外研究现状3

2中频无线电波通信技术3

2.1无线电波的形成以及中频波段的划分3

2.1.1无线电波的形成3

2.1.2中频波段的划分4

2.2中频无线电波的传播途径及其特点4

2.2.1地波传播及其特点5

2.2.2天波传播及其特点5

3发射机的原理分析与电路设计6

3.1振荡器原理及其设计6

3.1.1三端振荡器基本工作原理及构成法则7

3.1.2电容三点式振荡器8

3.2振荡器的频率和幅度稳定度9

3.2.1频率稳定度9

3.2.2影响频率稳定度的因素及提高方法9

3.3变容二极管部分接入调频11

3.4稳压电源的设计12

3.4.1集成线性稳压电源的原理12

3.4.2稳压电源电路设计14

3.5谐振功放的设计14

3.5.1谐振功放的工作原理15

3.5.2输出功率与效率16

3.5.3谐振功率放大器的特性分析16

3.6信号的发射22

结论23

参考文献24

1绪论

1.1研究背景

在二十一世纪这种科学技术、无线通信都飞速发展的时代，船舶上的无线电通

信技术越来越成熟，与此同时，其自动化控制与智能领域也是越发的娴熟。无线电

通信技术的迅速发展和广泛应用，可以说是为在海上破浪而行的海员们配上了一套

千里眼与顺风耳。GMDSS可以有效地协助海难搜救工作，当船舶发生遇险事件时，

它可以帮助遇险船舶迅速且有效地发出遇险信号，可以帮助搜救人员迅速展开搜救

工作。这是应用全球领先的通信技术，特点是以岸基为主，陆上搜救主管部门和周

围海域船只一起展开营救活动。该系统不仅可以提供海难发生后搜救工作的通信需

求，还可以提供应急警报和广播导航预警，天气预警，天气预报等海上安全信息(MSI)

功能⑴。GMDSS是一个基于计算机技术等的通信系统。如果船舶海行时遭险，能帽

及时高效给世界各国的搜救机构和任何海域航行的船舶发送遇险信息，同时还能自

动发送遇险信息,它是一种全球一体化的搜救通信网络系统，具有半自动报警功能。

越来越趋于自动化，智能化⑵。

中频通信是无线电通信发展初期使用的频段之一，在二十世纪初