2017年全国大年夜学生电子设计竞赛F题筹划及制作过程分享

经由2天的韶光，我已经尽了我最大的努力了，关键手里没有板子和器件，无法完备实现，但是也险些都实现了，下面我把我的方案全部无私的分享出来，仅供大家参考。

说实话，我下午都没怎么好好事情，一贯写这个方案了，下面我把我这里出来的所有资料全部分享出来。
在这里，我把我的图片打上logo了，紧张是不想让大家直接搬去用，只是为了让大家参考，懂我的意思吧！
先说声抱歉了。
。
。

这个是我的整体方案图，这两天有很多天线都在找我问方案多少钱，我现在全部公开，还是现在理论分下：

输入旗子暗记为调幅度50% 的AM旗子暗记。
其载波频率为250MHz~300MHz，幅度有效值Virms为10V~1mV（-87dbm----47dbm），调制频率为300Hz~5kHz。

低噪声放大器的输入阻抗为50，中频放大器输出阻抗为50，

中频滤波器中央频率为10.7MHz，

基带放大器输出阻抗为600、

负载电阻为600，

本振旗子暗记低廉甜头。

由题目知，输入旗子暗记为-87dbm--- -47dbm，下面咱们就以-90dbm---- -50dbm设计这个吸收机，看下频率是250---300MHz，由于题目没有哀求制作前端滤波器，但是我以为这个滤波器加上更好，带宽可以宽一点，恰好发挥部分有哀求，提升带宽，以是我采取高通和低通组合形成带通的形式。

吸收机系统设计须要考虑的三个要素有：

选择性的分配

增益的分配

噪声的分配

选择性是衡量吸收机抗滋扰能力的一项主要指标，也是担保吸收性能正常事情的一个主要手段。
选择性的实现由带通滤波器（BPF）来完成；个中，频段的选择在射频部分完成，信道的选择在中频部分完成。

两个射频带通滤波器分别位于低噪声放大器（LNA）的输入和输出级，由于带外抑制和带内插损两个指标相互抵牾，且低噪放前级滤波器的插损对系统的噪声系数影响较大，以是射频频带选择性的分配以低噪放输出级优于输入级为好，一样平常应使低噪放输入级滤波器的插损在2dB以内。

增益的分配

吸收机高频部分总的增益（射频增益、中频增益和变频增益的和）的大小取决于解调器的性能和整机设计指标。

以二极管包络检波为例，由于本人实际测试，频率为10.7MHz，功率-20dbm，调制度为50%，调制旗子暗记为2.5KHz，旗子暗记能正常解调出来，无明显失落真。

整机设计指标-90dbm，到达解调器口的电平为-20dbm就能解调出来，以是射频与中频增益为70db就能知足。

低噪声放大器的增益太低会降落系统噪声系数，太高会减小吸收机的动态范围，以是低噪放的增益一样平常设置在15—20dB之间。
而射频滤波

器、变频器、中频滤波器的插入损耗的总和一样平常在10dB旁边，以是射频和中频总增益要在80db。

噪声的分配

吸收机的本底噪声紧张取决于系统增益和有源器件的噪声系数，以是在分配系统增益时，在知足吸收灵敏度对增益的哀求时，应只管即便减小系统增益；其余在选择放大器时，除低噪声放大器（LNA）外，其它放大器也应只管即便选用噪声系数低的管子。

以上是理论的剖析。
下面开始我实际只做的过程，

1、高通滤波器

吸收机最前真个射频滤波器，我采取LC高通滤波器，，然后低噪放，在是低通滤波器，恰好形成了一个带通滤波器。
实测图如下

高通滤波器忘却拍单独的照片了，这是带着低噪放测试的。

2、低噪声放大器

低噪声放大器我采取的RFMD公司的SPF5043，是个宽带的放大器，噪声系数只有0.6db旁边，增益为20db。
实际测试如下

实际测试出来的在250---300MHz处增益为18.5db旁边，由于我的测试线比较长有损耗，要用demo板测试肯定在20db以上。
蓝色和紫色的线为输入输出驻波，实际测试在1.5以下。

3、低通滤波器

低通滤波器我也采取的LC形式，这个我单独拍照片了如下

带内损耗1db，在500MHz处抑制40db。

下面是低噪放和滤波器组合测试如下图

带内还算平坦，增益稍稍降落了点，并无大碍，在后面的中频部分补进去。

这是实物，高通滤波器，低噪放，低通滤波器。

4、混频器

混频器我采取的是二极管双平衡混频器，虽然没有变频增益，但通过引入平衡电路可以抵消本振旗子暗记及本振旗子暗记的偶次谐波分量，使其性能更靠近空想相乘器；二极管双平衡混频器的形式相比拟较固定，调试也相对大略。

这个便是二极管双平衡混频器，不须要外设繁芜的电路。
用起来方便。

混频器输出波形

这个是经由下变频的AM旗子暗记，示波器不雅观看到，载波已经降到10.7MHz，包络是600Hz旁边。

5、本地振荡器

对付吸收机来说本振也不次于低噪声放大器，也是吸收机的心脏，

这里面完备可以采取分立器件构建频率合成器，200---300MHz旁边的VCO还是很好搭建的，紧张便是韶光问题。

还可以采取芯片形式的PLL。
例如ADF4360-9、ADF4350之类的，我本打算用ADF4360-9的，但是实际中调试程序没有通过，结果韶光都不摧残浪费蹂躏到这上面了，我在09年上大学的时候就开始打仗ADF4350了，这个芯片很好用，现在我做的很多产品也利用的这个芯片，程序也比较成熟了。
直接换成ADF4350

这里是ADF4360-9,程序没有调通，直接外挂一个ADF4350本振

6、中频滤波器

中频滤波器我采取的是晶体滤波器，最紧张的便是匹配，由于题目哀求，中频放大器阻抗为50欧姆，这样滤波器肯定要匹配到50欧姆上，否则增益大打折扣。
实测图

紧张便是输入输出的阻抗匹配，再加耐心的调试，肯定能成功。

调试的结果图，带内很平坦，3db带宽14KHz，损耗不到3db。

带外抑制非常好。
都在70db以下

8、中频放大器

这个部件是本次题目的重点，经由上面的打算剖析，此方案的中频增益要达到60db，在低频部分做到60db还是很随意马虎的，而且还要做40db的AGC功能，这个也是发挥部分的哀求。

在这里我只有方案，我没有实现，以为我手里没有现成的东西，以是没办法实现，就算不用AGC功能，最最少的基本部分可以完成的，第一、 可以采数控衰减器与单片机结合掌握，进过包络检波后变成直流旗子暗记，用单片机的AD去采样，然后掌握数控衰减器调节中放的增益。

第二、 是采取三极管自身的特性，随着Ic的增大，增益低落，这样也比较大略，但是得要对仿照电路很闇练，加上实际的动手能力。

目前这个两种方案都可以，第一种是数模结合的，第二种是纯仿照的，是很磨练学生的功底的。

9、包络检波

说道包络检波，有的同学问我可不可以用同步检波，当然可以了，AM旗子暗记可以用同步检波，也可以用包络检波，但是DSB和SSB就不能用包络检波了，只能用同步检波，能用包络检波的干嘛还要用同步检波呢，而且同步检波电路很繁琐的，要载波提取，在用乘法器相乘后在低通滤波，才能实现解调。

而包络检波就用一只高频二极管就搞定了，假如效果不好，调节后面的RC电路，把高频分量滤除就办理了。

我大略的测试了几个频点，

由于我目前做的中放只有20db的增益，以是我测试的时候只能把输入旗子暗记加大，便是为了测试。

输入250MHz 调制度50% 调制频率1KHz 输入功率-30dbm（只为了测试）

解调输出的波形，这个输出的幅度，不用管，由于没有中放，所往后面的增益只做参考，

输入300MHz 调制度50% 调制频率2.5KHz 输入功率-30dbm（只为了测试）

题目哀求是步进1MHz，以是下面测试个251MHz的旗子暗记

输入251MHz 调制度50% 调制频率2.5KHz 输入功率-30dbm（只为了测试）

昨晚也是太晚了，不愿意调了，创造个问题，便是我改变调制频率（300Hz---5KHz）的时候，输出的幅度在变革，我就找这个缘故原由，我把示波器探头放在10.7MHz输出端，改变调制频率，输出幅度没有变换，我想想明白了，是二极管检波后面的RC问题，实在RC便是个低通滤波器，之前做的项目调制频率是固定的1KHz，以是没有在乎这个问题，本日到公司上班我重新调试了，用旗子暗记源进行测试，结果幅度很稳定，如下图

输入10.7MHz 调制度50% 调制频率300Hz 输入功率-20dbm，这里也证明了二极管检波最小旗子暗记的测试，也为了前面打算整机增益做的必要测试。

在示波器上面解调出300Hz，幅度40mVp-p（此值没有任何意义）

只是用来与调制频率变为5KHz的时候做比拟。

其它设置没有变革，只是把调制频率改为5KHz

输入10.7MHz 调制度50% 调制频率5KHz 输入功率-20dbm，

通过示波器看出来，输出频率为5KHz，幅度40mVp-p

通过以上证明，只改变了检波电路的RC值，就完备可以改变输出的幅度。

以上是我在这两天中的结果，我已经把我的所有成果都毫无保留的分享给大家了，为大家做个参考，我相信有很多同学还是摸不到头脑，不知道从哪里下手，我这个分享出来了，可以作为个参考吧。

还有便是下面的基带旗子暗记放大，我建议大家用NE5532运放就可已实现，负载600欧姆电阻。
肯定能实现，我手里没有这个器件和适当的板子，以是我也没有再去做，希望大家自己多动动手，关键白天还得上班，只能晚上回去搞一会，昨晚弄到半夜3点钟才安歇，早上还得正常上班。
。
。
苦逼呀。
。
。
。

我的沙场

祝大家都能赛出个好成绩，说实话为了那个奖项统统都不顾，真的不值得，等你们毕业出来事情了就全明白了，表面须要的是真才实学。

我15年为了大赛搞了几套题目卖给了学生赚了几千块，但是我想想赚这个钱真的不值得，以是从此今后我绝对不会赚这个钱……

参赛必读

资深网友帮你剖析：2017全国大学生电子设计竞赛K题

资深大牛帮你剖析：2017全国大学生电子设计竞赛F题

助力2017全国大学生电子设计竞赛：实力剖析、详解往年赛题

近十年全国大学生电子设计竞赛题目简要剖析

欢迎点击阅读原文随时互换沟通！