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1、5.2 调频电路调频电路 调频的调频的两种实现方法两种实现方法5.2.1 调频电路概述调频电路概述 一、直接调频和间接调频一、直接调频和间接调频1直接调频直接调频 (1)(1)定义：用调制信号直接控制振荡器的振荡频率，定义：用调制信号直接控制振荡器的振荡频率，使其不失真地反映调制信号的变化规律。使其不失真地反映调制信号的变化规律。(2)(2)被控的振荡器被控的振荡器 LCLC振荡器和晶体振荡器（产生调频正弦波）；振荡器和晶体振荡器（产生调频正弦波）；张弛振荡器（产生调频非正弦波，可通过滤波等张弛振荡器（产生调频非正弦波，可通过滤波等方式将调频非正弦波变换为调频正弦波）。方式将调频非正弦波变换为
2、调频正弦波）。(1)(1)定义：通过调相实现调频的方法定义：通过调相实现调频的方法 (2)(2)方法：根据调频与调相的内在联系，将调制信号方法：根据调频与调相的内在联系，将调制信号进行积分，用其值进行调相，便得到所需的调频信号。进行积分，用其值进行调相，便得到所需的调频信号。正弦波振荡器产生角频率为正弦波振荡器产生角频率为 c 的载波电压的载波电压 Vmcos ct，通过调通过调相器后引入一个附加相移相器后引入一个附加相移 (c)，即即 vO(t)=Vmcos ct+(c)。附加相移受到附加相移受到 v(t)的积分值的积分值 k1 的控的控制，且控制特性为线性，则输出为制，且控制特性为线性，则
3、输出为 v(t)的调频信号，的调频信号，即即2间接调频间接调频vO(t)=Vmcos ct+kpk1 当当 v(t)=V mcos t 时，上式可表示为时，上式可表示为vO(t)=Vmcos ct+kpk1 =Vmcos(ct+Mfsin t)式中，式中，Mf =kp(k1V m/)=m/，m=kpk1V m 可见，调相器的作用是产生线性控制的附加相移可见，调相器的作用是产生线性控制的附加相移(c)，它是实现间接调频的关键。与直接调频电路比较，它是实现间接调频的关键。与直接调频电路比较，调相电路的实现比较灵活。调相电路的实现比较灵活。二、调频电路的性能要求二、调频电路的性能要求 1.调频特性调
4、频特性 (1)定义：描述瞬时频率偏移定义：描述瞬时频率偏移 f(=f-fc)随调制电压随调制电压v 变化的特性。变化的特性。(2)特性：如图所示。特性：如图所示。(3)要求：在特定调制电压要求：在特定调制电压范围内是线性的。范围内是线性的。2.调频灵敏度调频灵敏度 (1)定义：原点上的斜率定义：原点上的斜率 单位为单位为 Hz/V (2)(2)要求：要求：当当 v(t)=V mcos t 时，画出的时，画出的 f(t)波波形如图。形如图。图中图中，fm 即为调频即为调频信号的最大频偏。当信号的最大频偏。当 V m 一一定时，在调制信号频率范围定时，在调制信号频率范围内，内，fm 应保持不变。应
5、保持不变。若调频特性非线性，则由余弦调制电压产生的若调频特性非线性，则由余弦调制电压产生的 f(t)为非余弦波形，它的为非余弦波形，它的傅里叶级数展开式傅里叶级数展开式为为 f(t)=f0+fm1cos t+fm2cos2 t+SF 越大，调制信号对瞬时频率的控制能力就越强。越大，调制信号对瞬时频率的控制能力就越强。3 3.调频特性的非线性调频特性的非线性(1)(1)中心频率偏离量中心频率偏离量 式中式中 f0=f0 fc 为为 f(t)的平均分量，表示调频信号的中的平均分量，表示调频信号的中心频率由心频率由 fc 偏离到偏离到 f0，称为称为中心频率偏离量中心频率偏离量。(2)(2)非线性失
6、真系数：评价调频特性非线性的参数非线性失真系数：评价调频特性非线性的参数 4 4.中心频率准确度和稳定度中心频率准确度和稳定度 接收机正常接收所必须满足的一项重要性能指标，接收机正常接收所必须满足的一项重要性能指标，否则，调频信号的有效频谱分量就会落到接收机通频带否则，调频信号的有效频谱分量就会落到接收机通频带以外，造成信号失真，并干扰邻近电台信号。以外，造成信号失真，并干扰邻近电台信号。5.2.2 在正弦振荡器中实现直接调频在正弦振荡器中实现直接调频一、工作原理及其性能分析一、工作原理及其性能分析 1.工作原理工作原理 把电容或电感量受调制信号控制的把电容或电感量受调制信号控制的可变电抗器件
7、可变电抗器件接入接入LC振荡回路中，便可实现调频。振荡回路中，便可实现调频。2.可变电抗器件的种类可变电抗器件的种类 (1)(1)驻极体话筒或电容式话筒驻极体话筒或电容式话筒。作为可变电容器。作为可变电容器件，用在便携式调频发射机中，可件，用在便携式调频发射机中，可将声波的强弱变化将声波的强弱变化转换为电容量的变化转换为电容量的变化。将它将入振荡回路当中，就可。将它将入振荡回路当中，就可直接产生瞬时频率按讲话声音强弱变化的调频信号。直接产生瞬时频率按讲话声音强弱变化的调频信号。(2)(2)铁氧化磁芯绕制的线圈铁氧化磁芯绕制的线圈。作为可变电感器件，作为可变电感器件，用在扫频图示测量仪中，改变通
8、过附加线圈的电流来用在扫频图示测量仪中，改变通过附加线圈的电流来控制磁场的变化，就能使磁芯的导磁率变化，从而使控制磁场的变化，就能使磁芯的导磁率变化，从而使主线圈的电感量变化。主线圈的电感量变化。(3)(3)变容二极管变容二极管。利用反偏工作利用反偏工作PNPN结呈现的势垒结呈现的势垒电容而构成，是目前最广泛应用的可变电抗器件。具电容而构成，是目前最广泛应用的可变电抗器件。具有工作频率高、固有损耗小和使用方便等优点。有工作频率高、固有损耗小和使用方便等优点。1变容管作为振荡回路总电容的直接调频电路变容管作为振荡回路总电容的直接调频电路(1)(1)原理电路原理电路 为为 LC 正弦振荡器中的谐振
9、回路。正弦振荡器中的谐振回路。osc 0=(2)(2)性能分析性能分析 归一化调频特性曲线方程归一化调频特性曲线方程 已知变容管结电容已知变容管结电容 Cj 随外加电压随外加电压 v 变化的变容特性变化的变容特性 VB PN 结的内建电位差，结的内建电位差，Cj(0)v=0 时的时的结电容结电容，n 变容指数变容指数，其值取决于，其值取决于 PN 结的的工艺结构，结的的工艺结构，在在 1/3 到到 6 之间。之间。Cj 变容管的结电容，与变容管的结电容，与 L 共同构共同构成振荡器的振荡回路，振荡频率近似等于成振荡器的振荡回路，振荡频率近似等于回路的谐振频率，即回路的谐振频率，即 为了保证变容
10、管在调制信号电压变化范围内保证反为了保证变容管在调制信号电压变化范围内保证反偏，必须外加反偏工作点电压偏，必须外加反偏工作点电压 -VQ，因此，加在变容管，因此，加在变容管上的总电压上的总电压 v=-(-(VQ+v )，且且 VQ，将它代入将它代入 式中，式中，其中，其中，CjQ 变容管在静态工作点上的变容管在静态工作点上的结电容结电容，x 归一化的归一化的调制信号电压调制信号电压，其值恒小于，其值恒小于 1。整理后得：整理后得：进一步将进一步将 Cj 代代入入 osc 0=中中,得到得到归一化调频归一化调频特性曲线方程：特性曲线方程：osc(x)0(x)=c(1+x)（5-2-10）式中，式
11、中，c=，是是 v =0 时的振荡角频率，亦即调频时的振荡角频率，亦即调频信号的载波频率，其值由信号的载波频率，其值由 VQ 控制。控制。为振荡角频率为振荡角频率 osc随随v 变化的关系式。变化的关系式。由由(5-2-10)式可画出不同指数式可画出不同指数 n，f/fc(f =fosc-fc)随随 x 变化的曲线，变化的曲线，如图。如图。调频特性曲线除调频特性曲线除 n=2 时为理想直线外，其都是非线性曲线。时为理想直线外，其都是非线性曲线。因此，在变容管作振荡回路总因此，在变容管作振荡回路总电容的情况下，要实现不失真电容的情况下，要实现不失真的线性调频，必须选用的线性调频，必须选用 n=2
12、 的的超突变结超突变结变容管。否则，频变容管。否则，频率调制器产生的调频波不仅出率调制器产生的调频波不仅出现非线性失真，而且还会使其现非线性失真，而且还会使其中心频率偏离中心频率偏离 c c值。值。归一化调频特性曲线归一化调频特性曲线 当当 v(t)=V mcos t 时，时，其中其中 m=V m/(VQ+VB)，若设若设 m 足够小，可以忽略足够小，可以忽略(5-2-10)式的级数数展开式中式的级数数展开式中 x 的三次方及其以上各的三次方及其以上各次方项，则次方项，则直接调频电路的性能直接调频电路的性能 由由上式上式求得求得调频波的调频波的a.a.最大频偏最大频偏c.c.二次谐波分量的最大
13、角频偏二次谐波分量的最大角频偏b.中心频率偏移中心频率偏移 c 的数值的数值d.d.调频波的二次谐波失真系数调频波的二次谐波失真系数e.e.中心角频率的相对偏离值中心角频率的相对偏离值 当当 n 一定，即变容管选定后，增大一定，即变容管选定后，增大 m，可增大相对可增大相对频偏频偏 m/c，但同时也增大了非线性失真系数和中心频但同时也增大了非线性失真系数和中心频率偏移量。率偏移量。在满足非线性失真和中心频率相对偏离值的条件下，在满足非线性失真和中心频率相对偏离值的条件下，提高提高 c c可以增大调频波的最大角频偏值可以增大调频波的最大角频偏值 m m。(3)(3)变容管作为振荡回路总电容的直接
14、调频电路性能变容管作为振荡回路总电容的直接调频电路性能特点特点 最大相对频偏受非线性失真和中心频率相对偏离最大相对频偏受非线性失真和中心频率相对偏离值的限制值的限制 当当n=2时，时，c=0，2m=0，实现不失真调频。，实现不失真调频。变容管由变容管由PN结组成，其性能受温度影响较大，结组成，其性能受温度影响较大，为减少这种影响，可采用部分接入电路。为减少这种影响，可采用部分接入电路。2变容管部分接入振荡回路的直接调频电路变容管部分接入振荡回路的直接调频电路 (1)(1)原理电路原理电路 图所示图所示的的变容管部分接入变容管部分接入(Cj 先和先和 C2 串接，再和串接，再和 C1 并接并接)
15、的振荡回路。的振荡回路。(2)(2)性能分析性能分析回路总电容为回路总电容为相应的相应的调频特性方程调频特性方程为为代入，则代入，则相应的调频特性方程相应的调频特性方程 在这种电路中，由于在这种电路中，由于变容管仅是回路总电容的一部变容管仅是回路总电容的一部分分，因而调制信号对振荡频率的调变能力必将比变容管，因而调制信号对振荡频率的调变能力必将比变容管全部接入振荡回路时小。如果将回路总电容看作一个等全部接入振荡回路时小。如果将回路总电容看作一个等效的变容管，则其等效变容指数效的变容管，则其等效变容指数 n 必将小于变容管指数，必将小于变容管指数，因此为了实现线性调频：因此为了实现线性调频：必须
16、选用必须选用 n 大于大于 2 的变容管的变容管正确选择正确选择 C1 和和 C2 的大小。的大小。L1 高频扼流圈高频扼流圈，对高频相当于开路，对直流和，对高频相当于开路，对直流和调制频率近似短路。调制频率近似短路。C2高频滤波电容高频滤波电容，对高频接近短路，对调制频，对高频接近短路，对调制频率接近开路。率接近开路。二、电路组成二、电路组成 条件：控制电路的接入既能将条件：控制电路的接入既能将 VQ 和和 v 加到变容加到变容管上，又不影响振荡器的正常工作。管上，又不影响振荡器的正常工作。C1隔直电容。隔直电容。对高频接近短路，对调制频率接对高频接近短路，对调制频率接近开路，使近开路，使
17、VQ 和和 v 能有效地加到变容管上。能有效地加到变容管上。结论结论 (1)(1)对于高频，由于对于高频，由于 L1 开路、开路、C2 短路，因而是由短路，因而是由 L 和和 Cj 组成的振荡电路，不受控制电路影响。组成的振荡电路，不受控制电路影响。(2)(2)对于直流和调制频率，对于直流和调制频率，C1 阻断，因而阻断，因而 VQ 和和 v 可有效地加到变容管上，不受振荡回路影响。可有效地加到变容管上，不受振荡回路影响。实际电路：实际电路：中心频率为中心频率为 140 MHz 的变容管直接调频电路。的变容管直接调频电路。P267，Fig 5-2-9 Cj 为振荡器总电容；忽略一些影响不大的元
18、件。为振荡器总电容；忽略一些影响不大的元件。电路的电路的高频通路、变容管的直流通路高频通路、变容管的直流通路和和调制信号调制信号通路通路。变容管部分接入的电容变容管部分接入的电容三点式振荡器，其中，三点式振荡器，其中，L、C3、C4、C5、Cj 组成的回路组成的回路应呈感性。在变容管控制电应呈感性。在变容管控制电路中，路中，VQ 是由是由 9 V 电源经电源经 56 k 和和 22 k 的电阻分压的电阻分压后供给的。后供给的。v(t)经经 47 F 隔隔直电容和直电容和 47 H 高频扼流圈高频扼流圈加到变容管上，并通过加到变容管上，并通过 56 k 和和 22 k 的并接电阻接地。的并接电阻
19、接地。中心频率为中心频率为 90 MHz 的直接调频电路的直接调频电路P269，Fig 5-2-11 100 MHz 晶体振荡器的变容管直接调频电路。晶体振荡器的变容管直接调频电路。T2皮尔斯晶体振荡器皮尔斯晶体振荡器谐振回路谐振回路调谐在三次谐波调谐在三次谐波5.2.4 间接调频电路间接调频电路调相电路调相电路 组成间接调频电路的关键是实现性能优良的调相电组成间接调频电路的关键是实现性能优良的调相电路。调相实现电路从原理上讲有路。调相实现电路从原理上讲有三种实现方法：三种实现方法：矢量合矢量合成法、可变相移法成法、可变相移法和和可变时延法可变时延法。一、矢量合成法调相电路一、矢量合成法调相电
20、路单音调制时，调相信号的表达式为单音调制时，调相信号的表达式为vo(t)=Vmcos(ct+Mpcos t)=Vmcos ct cos(Mpcos t)-Vmsin ct sin(Mpcos t)调频方法：直接调频、间接调频调频方法：直接调频、间接调频(1)(1)原理原理当当 Mp (/12)，窄带调相时，窄带调相时，cos(Mpcos t)1，sin(Mpcos t)Mpcos t，由此产生的误差小于由此产生的误差小于 3%，上式，上式vo(t)Vmcos ct-Vm Mpcos tsin ct因此，窄带调相波可近似由一个载因此，窄带调相波可近似由一个载波信号波信号(Vmcos ct)和一个
21、双边带信号和一个双边带信号(VmMpcos tsin ct)叠加而成。用矢量表叠加而成。用矢量表示，两矢量相互正交，其中双边带信号示，两矢量相互正交，其中双边带信号矢量的长度按矢量的长度按 VmMpcos t 的规律变化。的规律变化。Vmcos ct cos(Mpcos t)-Vmsin ct sin(Mpcos t)简化简化为为窄带调相波就是这两个正交矢量合成的产物，故称之为窄带调相波就是这两个正交矢量合成的产物，故称之为矢量合成法矢量合成法。(2)(2)实现模型实现模型 如图。图中设如图。图中设 AM=1，原理上，这种方法只能不失原理上，这种方法只能不失真地产生真地产生 Mp (/12)r
22、ad 的的窄带调相波。窄带调相波。二、可变相移法调相电路二、可变相移法调相电路 1.1.实现原理实现原理 振荡器产生的载波电压振荡器产生的载波电压 Vmcos ct 通过一个可控相移通过一个可控相移网络，这个网络在网络，这个网络在 c 上产生的相移上产生的相移 (c)受调制电压的受调制电压的控制，且呈线性关系即控制，且呈线性关系即(c)=kpv(t)=Mpcos t，则相则相移网络的输出电压便为所需的调相波，即移网络的输出电压便为所需的调相波，即 vo(t)=Vmcos ct+(c)=Vmcos(ct+Mpcos t)2.2.实现方法实现方法变容管调相电路变容管调相电路 (1)(1)原理图原理
23、图 如图。变容管电容用如图。变容管电容用 Cj 表示，它和电感表示，它和电感 L 组成谐振组成谐振回路，并由角频为回路，并由角频为 c 的电流源的电流源 iS(t)=Ismcos ct 激励，激励，Re回路的谐振电阻。回路的谐振电阻。一个并联谐振回路，其阻抗由下式近似表示一个并联谐振回路，其阻抗由下式近似表示其中其中式中式中(2)(2)工作原理工作原理若加在变容管上的电压若加在变容管上的电压v=-(-(VQ+v)=-(VQ+V mcos t)，相应的相应的 Cj 为为 且假设且假设 v =0、Cj=CjQ 时时，谐振回路的谐振角频率等，谐振回路的谐振角频率等于输入激励电流的角频率，即于输入激励
24、电流的角频率，即 0=c=1/,则当则当加上调制信号后，回路谐振角频率将随加上调制信号后，回路谐振角频率将随 v 而变化，其而变化，其值值(参考参考5-2-105-2-10式式)为为 当频率恒定当频率恒定 (c)的电流激励上述角频率受的电流激励上述角频率受 v 控制控制的谐振回路时，回路提供的相移的谐振回路时，回路提供的相移 z(c)就将随就将随 v 而变而变化。化。为了说明这个问题，画出谐振回路在不同谐振频率为了说明这个问题，画出谐振回路在不同谐振频率时的相频特性。时的相频特性。当当 0=c 时，时，z(c)=0 当当 0=0时，时，z(c)0 正正 当当 0=0时，时，z(c)0 负负 因
25、此，因此，iS(t)在回路上产生的电压在回路上产生的电压将是相位受将是相位受 v 调变的调相信号。调变的调相信号。3.3.不失真调相的条件不失真调相的条件 将将 用幂级数展开，用幂级数展开，并限制并限制 m 为小值，可忽略为小值，可忽略 mcos t 的二次方及其以上各的二次方及其以上各次方项，就可得到不失真反映次方项，就可得到不失真反映 v 变化的谐振角频率变化的谐振角频率,即即 式中式中 再来分析再来分析 z()，根据正切函数特性，当根据正切函数特性，当 时，时，tan z()z()，由此引入的误差小于由此引入的误差小于 10%，工，工程上是允许的。因此程上是允许的。因此当当 =c 时时通
26、常满足通常满足 0(t)c，上式简化为上式简化为式中式中Mp=QenmMp 应小于应小于 /6。(1)(1)选用选用n=2 的变容管的变容管 (2)(2)限制限制 m 为小值，保证为小值，保证 0(t)不失真地反映不失真地反映 v (3)(3)限制限制 Mp 小于小于 /6。结论：结论：通过上述分析可见，要实现不失真调相通过上述分析可见，要实现不失真调相 L、D 谐振回路谐振回路 R1 和和 R2 隔离电阻隔离电阻，作用：将谐振回路输入和输，作用：将谐振回路输入和输出隔离开出隔离开4.实际电路实际电路(p278，F5-2-22)R4隔离电阻，隔离电阻，将变容管控制电路与将变容管控制电路与偏压源
27、偏压源(9 V)、调制信调制信号源号源 v 隔离隔离 C1、C3 隔直耦隔直耦合电容。合电容。高频通路：高频通路：R1 将输入载波电压将输入载波电压 vS 转换为可控相移转换为可控相移网络所需的电流网络所需的电流 iS。调制频率通路：调制频率通路：R3、C4 组成组成高频滤波电路高频滤波电路。高频通路高频通路(b)(b)与调制频率通路与调制频率通路(c)(c)若若 C4 取值较大取值较大，则则 v (t)在在 R3C4 电路中产生的电电路中产生的电流流 i(t)v(t)/R3，该电流向电容该电流向电容 C4 充电，因此加到充电，因此加到变容管上的调制信号电压为变容管上的调制信号电压为R3C4
28、的作用等效为一个积分电路，当的作用等效为一个积分电路，当v(t)=V mcos t 时，时，。这样，调相电路便转换为这样，调相电路便转换为间接调频电路间接调频电路。其中。其中三、可变时延法调相电路三、可变时延法调相电路 1.1.原理：将载波电压通过可控时延网络，如图所示原理：将载波电压通过可控时延网络，如图所示vo(t)=Vmcos c(t-)2.2.电路：时延网络的输出电压为电路：时延网络的输出电压为vo(t)=Vmcos(ct-ckd v)=Vmcos(ct-Mpcos t)若若 受调制信号控制，且呈线性关系，即受调制信号控制，且呈线性关系，即 =kdv ,则则 vo(t)就是所需的调相波
29、。即就是所需的调相波。即 式中式中 Mp=ckdV m，最大可达最大可达 0.8 。四、间接调频与直接调频电路性能上的差别四、间接调频与直接调频电路性能上的差别 调相电路能够提供的最大线性相移调相电路能够提供的最大线性相移 Mp 均受到调相特均受到调相特性非线性的限制，且其值都很小。性非线性的限制，且其值都很小。对间接调频，对间接调频，Mf=kp(k1V m/)=m/，(式式5-5-2-3)2-3)，故，故 m=kpk1V m，调相电路选定后，只与，调相电路选定后，只与 V m 有关而与有关而与 c c 无关。间接调频限制的是绝对频偏无关。间接调频限制的是绝对频偏 m m。对直接调频，对直接调
30、频，(式式5-2-12)5-2-12)，与，与 c c 成正成正比，比，c c 增加，增加，m随之提高，故限制的是最大相对频偏。随之提高，故限制的是最大相对频偏。这表明，两种调频受调制特性非线性限制的参数不这表明，两种调频受调制特性非线性限制的参数不同：同：减小减小 c c，可以增大间接调频电路提供的最大相对频偏对可以增大间接调频电路提供的最大相对频偏对直接调频电路直接调频电路 对于间接调频，如果调制信号是由包含对于间接调频，如果调制信号是由包含 min max 的众多频率分量组成的复杂信号，则当的众多频率分量组成的复杂信号，则当 V m 即即 m 一定时，一定时，越小，越小，Mf 就越大，当
31、就越大，当 =min 时，时，Mf 达到最大值，且这个值不能超过调相器提供的最大达到最大值，且这个值不能超过调相器提供的最大线性相移线性相移 Mp，因而最大频偏必须在最低调制频率上求因而最大频偏必须在最低调制频率上求得，即得，即 m=Mf min才能保证在整个调制频率范围内的才能保证在整个调制频率范围内的 Mf 不超过不超过 Mp。间接调频间接调频限制的是绝对频偏限制的是绝对频偏 m。直接调频直接调频限制的是最大相对频偏限制的是最大相对频偏(m/c)。所以，增大所以，增大 c，可以增大直接调频电路中的，可以增大直接调频电路中的 m，对间接调频电路中的，对间接调频电路中的 m 无济于事。无济于事
32、。5.2.5 扩展最大频偏的方法扩展最大频偏的方法 最大频偏是频率调制器的主要性能指标，在实际最大频偏是频率调制器的主要性能指标，在实际调频设备中，如果需要的最大频偏不能由调频电路调频设备中，如果需要的最大频偏不能由调频电路(特特别是间接调频电路别是间接调频电路)达到，则如何扩展最大频偏是设计达到，则如何扩展最大频偏是设计调频设备的关键问题。调频设备的关键问题。一个调频波，假设它的瞬时角频率为一个调频波，假设它的瞬时角频率为 =c+mcos t将该调频波通过倍频次数为将该调频波通过倍频次数为 n 的倍频器，它的瞬时角的倍频器，它的瞬时角频率就将增大频率就将增大 n 倍，变为倍，变为 n c+n
33、 m cos t。可见可见1.问题的提出问题的提出2.2.扩大最大频偏的方法扩大最大频偏的方法倍频倍频倍频器可以不失真地将调频波的载波角频率和最大角频倍频器可以不失真地将调频波的载波角频率和最大角频偏同时增大偏同时增大 n 倍。即倍频器可以在保持调频波的相对角倍。即倍频器可以在保持调频波的相对角频偏不变，频偏不变，(n m/n c =m/c)的条件下成倍地扩展的条件下成倍地扩展其最大角频偏。其最大角频偏。如果将该调频波通过混频器，则由于混频器具有频如果将该调频波通过混频器，则由于混频器具有频率加减的功能，因而，它可以使调频波的载波角频率降率加减的功能，因而，它可以使调频波的载波角频率降低或者提
34、高，但不会使最大角频偏变化。可见，混频器低或者提高，但不会使最大角频偏变化。可见，混频器可以在保持最大角频偏不变的条件下，不失真地改变调可以在保持最大角频偏不变的条件下，不失真地改变调频波的相对角频偏。频波的相对角频偏。利用倍频器、混频器的上述特点，可以实现在要求利用倍频器、混频器的上述特点，可以实现在要求的载波频率上扩展频偏。的载波频率上扩展频偏。例如：例如：首先利用倍频器增大首先利用倍频器增大调频波的最大频偏，然后利用混频器将调频波的载波调频波的最大频偏，然后利用混频器将调频波的载波频率降低到规定的数值。这对于直接、间接调频电路频率降低到规定的数值。这对于直接、间接调频电路产生的调频波都适
35、用。但在实际考虑时，这两种电路产生的调频波都适用。但在实际考虑时，这两种电路又有不同。又有不同。采用直接调频电路时，由于是最大相对频偏受到采用直接调频电路时，由于是最大相对频偏受到限制，因此当最大相对频偏一定时，提高限制，因此当最大相对频偏一定时，提高 fc，可以增可以增大大 fm。如果能制成较高频率的频率调制器，那么，如果能制成较高频率的频率调制器，那么，采用先在较高频率上产生调频波，而后通过混频器将采用先在较高频率上产生调频波，而后通过混频器将其载波频率降低到规定值，其载波频率降低到规定值，这比上述倍频和混频这比上述倍频和混频的方法简单。的方法简单。采用间接调频电路时，由于它的最大调频指数
36、或采用间接调频电路时，由于它的最大调频指数或最大频偏受到限制，因此，一般在较低频率上产生调最大频偏受到限制，因此，一般在较低频率上产生调频波，以提高调频波的相对频偏，而后通过倍频和混频波，以提高调频波的相对频偏，而后通过倍频和混频获得所需的载波频率和最大的线性频偏。频获得所需的载波频率和最大的线性频偏。例：例：一个调频广播发射机，采用矢量合成法调相一个调频广播发射机，采用矢量合成法调相电路，要求产生载波频率为电路，要求产生载波频率为 100 MHz，最大频偏为最大频偏为 75 MHz 的调频波。已知调制信号频率范围为的调频波。已知调制信号频率范围为(10015000)Hz。采用矢量合成法调相电
37、路时，在最低调制频率采用矢量合成法调相电路时，在最低调制频率 100 Hz上能产生的最大线性频偏为上能产生的最大线性频偏为 26 Hz，为了产生所需的为了产生所需的调频波可采用调频波可采用如图所示方案如图所示方案。图中图中，调相电路的载波，调相电路的载波频率为频率为 100 kHz，产生的最大频偏设为产生的最大频偏设为 24.41 Hz，通过三级四倍频和一级三倍频，可以得到载频为通过三级四倍频和一级三倍频，可以得到载频为 19.2 MHz，最大频偏为最大频偏为 4.867 kHz 的调频波，而后通过混的调频波，而后通过混频将其载波频率降低到频将其载波频率降低到 6.25 MHz，再通过两个四倍频再通过两个四倍频器，就能得到所需的调频器。器，就能得到所需的调频器。