本實(shí)用新型屬于高頻電子線路領(lǐng)域，尤其涉及高頻電子線路實(shí)驗(yàn)教學(xué)領(lǐng)域，具體為一種新型整體式高頻電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
高頻電子線路（又稱通信電子線路，或稱非線性電子線路）是通信工程和電子信息工程等專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，它主要涉及高頻電子線路的工作原理和單元電路以及分析方法，是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，為了鞏固學(xué)生對理論知識的理解，提高對高頻電子線路基本單元電路的初步設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試能力，很多高校同時(shí)開設(shè)了與之配套的高頻電子線路實(shí)驗(yàn)課程，高頻電子線路實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是國內(nèi)大部分高校廣泛采用的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
通信系統(tǒng)的功能模塊實(shí)現(xiàn)方式多種多樣，各有優(yōu)缺。當(dāng)前高校使用的高頻電子線路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書雖然內(nèi)容豐富，涵蓋的實(shí)現(xiàn)方式多種多樣。但市面上大多實(shí)驗(yàn)箱電路種類簡單，各功能模塊實(shí)現(xiàn)電路形式單一，這限制了學(xué)生對應(yīng)用的理解和動(dòng)手積極性。
目前市面上流行的的高頻電子線路實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)大多采用“底板+功能板”架構(gòu)，外帶示波器、萬用表、信號發(fā)生器以及一些輔助工具。這種“底板+功能板” 架構(gòu)雖然能夠滿足日常實(shí)驗(yàn)的要求，但也存在著諸多不足。其中最突出的問題體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是“底板+功能板” 架構(gòu)的先天結(jié)構(gòu)性缺陷；實(shí)驗(yàn)高峰期，實(shí)驗(yàn)員要在有限的時(shí)間內(nèi)大量更換功能板，工作量繁重。二是損耗嚴(yán)重；頻繁的插拔導(dǎo)致接插件容易損壞，故障率居高不下，給實(shí)驗(yàn)設(shè)備的維護(hù)帶來很大的維護(hù)成本和困難，嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)效果和實(shí)驗(yàn)進(jìn)度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
鑒于上述問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種整體式架構(gòu)的教學(xué)用高頻電子線路實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，通過采用模塊化結(jié)構(gòu)來模擬通信系統(tǒng)各部分結(jié)構(gòu)，大多模塊包含多種實(shí)現(xiàn)電路，每種實(shí)現(xiàn)電路可獨(dú)立完成一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，又可統(tǒng)一級聯(lián)組成一個(gè)較完整的高頻通信系統(tǒng)，讓學(xué)生通過各種類型的電路，加深理解高頻電子線路的原理和使用。同時(shí)也解決“底板+功能板” 架構(gòu)存在先天結(jié)構(gòu)性缺陷，損耗嚴(yán)重等技術(shù)問題。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：
一種新型整體式高頻電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，包括發(fā)射部分和接收部分，發(fā)射部分和接收部分之間通過天線通信；
所述的發(fā)射部分包括振蕩器模塊、第一高頻放大模塊、調(diào)制模塊和高頻功放模塊，振蕩器模塊與第一高頻放大模塊連接，第一高頻放大模塊與調(diào)制模塊連接，調(diào)制模塊與高頻功放模塊連接；
所述的接收部分包括第二高頻放大模塊、混頻模塊和檢波模塊，第二高頻放大模塊與混頻模塊連接，混頻模塊與檢波模塊連接。
同時(shí)各功能模塊下又包括多個(gè)具體實(shí)現(xiàn)電路：
所述的振蕩器模塊包括三點(diǎn)式振蕩器、晶體振蕩器；三點(diǎn)式振蕩器利用三極管9018和三個(gè)電抗構(gòu)成正反饋并聯(lián)諧振回路；晶體振蕩器采用石英晶體諧振器作選頻網(wǎng)絡(luò)。
所述的第一高頻放大模塊包括小信號單調(diào)諧放大器；
所述的調(diào)制模塊包括第一模擬乘法調(diào)幅器、集電極調(diào)幅器、變?nèi)荻O管調(diào)頻器、集成電抗管調(diào)頻器；第一模擬乘法調(diào)幅器模擬乘法器MC1496實(shí)現(xiàn)調(diào)制信號和載波的相乘；變?nèi)荻O管調(diào)頻器將變?nèi)荻O管結(jié)合到電容三點(diǎn)式振蕩器中，從而達(dá)到調(diào)頻的目的；集成電抗管調(diào)頻器利用單片集成FM低功率發(fā)射器MC2833，通過其內(nèi)部的可變電抗器和外接電路實(shí)現(xiàn)調(diào)頻。
所述的高頻功放模塊包括功放與倍頻器；
所述的第二高頻放大模塊包括小信號雙調(diào)諧放大器；
所述的混頻模塊包括：三極管混頻器、集成混頻器、第二模擬乘法混頻器；三極管混頻器利用晶體三極管9018實(shí)現(xiàn)混頻；集成混頻器使用集成芯片MC3362實(shí)現(xiàn)混頻；第二模擬乘法混頻器利用模擬乘法器MC1496實(shí)現(xiàn)兩信號相乘，再經(jīng)帶通濾波器得到所需的混頻信號。
所述的檢波模塊包括：二極管檢波器、模擬乘法同步檢波器。模擬乘法同步檢波器利用模擬乘法器MC1496完成鑒頻。
本實(shí)用新型的有益效果是：
本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用整體式架構(gòu)的設(shè)計(jì)思想，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目集成在一塊長方形印制電路板上；采用模塊化的結(jié)構(gòu)，整個(gè)系統(tǒng)分為多個(gè)功能模塊；每個(gè)模塊均配有小開關(guān)，可獨(dú)立控制每個(gè)小單元的供電，安全易得；每個(gè)模塊可獨(dú)立完成一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，關(guān)鍵點(diǎn)設(shè)置測試端子，測試方便；且各模塊可級聯(lián)組成一個(gè)較完整的高頻電路系統(tǒng)。本實(shí)用新型可滿足日常教學(xué)、課程設(shè)計(jì)和大學(xué)生科研等實(shí)驗(yàn)需求，減輕了實(shí)驗(yàn)員負(fù)擔(dān)，方便了學(xué)生實(shí)驗(yàn)和設(shè)備維護(hù)。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
一種新型整體式高頻實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，包括發(fā)射部分和接收部分；發(fā)射部分包括振蕩器模塊、第一高頻放大模塊、調(diào)制模塊和高頻功放模塊，振蕩器模塊與第一高頻放大模塊連接，第一高頻放大模塊與調(diào)制模塊連接，調(diào)制模塊與高頻功放模塊連接；接收部分包括第二高頻放大模塊、混頻模塊和檢波模塊，第二高頻放大模塊與混頻模塊連接，混頻模塊與檢波模塊連接。
振蕩器模塊包括三點(diǎn)式振蕩器、晶體振蕩器。三點(diǎn)式振蕩器利用三極管9018和三個(gè)電抗構(gòu)成正反饋并聯(lián)諧振回路，產(chǎn)生的振蕩頻率由三個(gè)電抗值決定；晶體振蕩器采用石英晶體諧振器作選頻網(wǎng)絡(luò)，其產(chǎn)生的振蕩信號頻率穩(wěn)定性高。實(shí)驗(yàn)中：可在振蕩模塊中通過跳線帽選擇其中一種方式進(jìn)行操作。
第一高頻放大模塊包括小信號單調(diào)諧放大器。小信號單調(diào)諧放大器利用三極管9018及單調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)放大高頻小信號，同時(shí)進(jìn)行一定的選頻。實(shí)驗(yàn)操作中：可通過調(diào)節(jié)可變電容進(jìn)行調(diào)諧；可通過跳線帽的設(shè)置，分別接入不同阻值的發(fā)射極電阻，來調(diào)節(jié)放大器增益。
調(diào)制模塊包括第一模擬乘法調(diào)幅器、集電極調(diào)幅器、變?nèi)荻O管調(diào)頻器、集成電抗管調(diào)頻器。第一模擬乘法調(diào)幅器使用模擬乘法器MC1496實(shí)現(xiàn)調(diào)制信號和載波的相乘，電路較為簡單，可進(jìn)行直流調(diào)幅、全載波調(diào)幅和抑制載波的觀測；集電極調(diào)幅器利用低頻調(diào)制信號控制受調(diào)級的集電極電源電壓，從而使載波信號的振幅隨調(diào)制信號規(guī)律變化；變?nèi)荻O管調(diào)頻器利用變?nèi)莨苋葜凳苷{(diào)制信號影響的特點(diǎn)，將變?nèi)荻O管結(jié)合到電容三點(diǎn)式振蕩器中，從而達(dá)到調(diào)頻的目的；集成電抗管調(diào)頻器利用單片集成FM低功率發(fā)射器MC2833，通過其內(nèi)部的可變電抗器和外接電路實(shí)現(xiàn)調(diào)頻。實(shí)驗(yàn)中：可在調(diào)制模塊中通過跳線帽選擇相應(yīng)的電路來實(shí)現(xiàn)不同調(diào)制的功能。
高頻功放模塊包括功放與倍頻器。本新型整體式高頻實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)高頻功放模塊的功放與倍頻器將高頻振蕩電路、甲乙類諧振放大電路、丙類諧振功率放大以及倍頻電路融合在一起，可以通過跳線帽斷開前后級電路之間的連接，來進(jìn)行逐級測量和調(diào)試。
第二高頻放大模塊包括小信號雙調(diào)諧放大器。小信號雙調(diào)諧放大器利用三極管9018及雙調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)放大高頻小信號，同時(shí)進(jìn)行一定的選頻。
混頻模塊包括：三極管混頻器、集成混頻器、第二模擬乘法混頻器。三極管混頻器選用晶體三極管9018，可通過跳線帽選擇基極或者發(fā)射極注入方式；集成混頻器使用集成芯片MC3362，將輸入信號和本振信號接到第一混頻器，混頻后信號由外接放大電路輸出；第二模擬乘法混頻器利用模擬乘法器MC1496實(shí)現(xiàn)兩信號相乘，再經(jīng)帶通濾波器得到所需的混頻信號。為實(shí)現(xiàn)混頻功能，學(xué)生可以選擇模塊內(nèi)的三種不同電路。
檢波模塊包括：二極管檢波器、模擬乘法器同步檢波器。二極管檢波器基于二極管的單向?qū)щ娦?，在電容放電速度遠(yuǎn)小于充電速度的條件下，實(shí)現(xiàn)對全載波調(diào)幅信號的包絡(luò)檢波，通過跳線帽的選擇可以觀察到負(fù)峰切割失真和對角線切割失真；模擬乘法同步檢波器將已調(diào)頻波和經(jīng)過線性相移網(wǎng)絡(luò)的已調(diào)頻波一同接入到模擬乘法器MC1496，相乘得到的信號經(jīng)過外接的低通濾波器和線性放大器，最終得到調(diào)頻信號。為實(shí)現(xiàn)鑒頻功能，學(xué)生可以選擇模塊內(nèi)的兩種不同電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
本實(shí)用新型是對硬件系統(tǒng)進(jìn)行的改進(jìn)及創(chuàng)新，其中涉及到的軟件或者處理方法（過程）均屬于現(xiàn)有技術(shù)，不屬于本實(shí)用新型的創(chuàng)新內(nèi)容；本實(shí)用新型未做詳細(xì)闡述的內(nèi)容均屬于現(xiàn)有技術(shù)。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。