[實用新型]一種新型整體式高頻電子實驗教學系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN206628168U
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發(fā)明（設計）人: 金偉正;張清怡;李高旭;廖越;楊光義
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權代理事務所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 趙麗影,肖明洲

技術領域

本實用新型屬于高頻電子線路領域，尤其涉及高頻電子線路實驗教學領域，具體為一種新型整體式高頻電子實驗教學系統(tǒng)。

背景技術

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，是一門實踐性很強的課程，為了鞏固學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計、安裝和調(diào)試能力，很多高校同時開設了與之配套的高頻電子線路實驗課程，高頻電子線路實驗系統(tǒng)是國內(nèi)大部分高校廣泛采用的實驗平臺。

通信系統(tǒng)的功能模塊實現(xiàn)方式多種多樣，各有優(yōu)缺。當前高校使用的高頻電子線路實驗指導書雖然內(nèi)容豐富，涵蓋的實現(xiàn)方式多種多樣。但市面上大多實驗箱電路種類簡單，各功能模塊實現(xiàn)電路形式單一，這限制了學生對應用的理解和動手積極性。

目前市面上流行的的高頻電子線路實驗系統(tǒng)大多采用“底板+功能板”架構，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” 架構雖然能夠滿足日常實驗的要求，但也存在著諸多不足。其中最突出的問題體現(xiàn)在兩個方面：一是“底板+功能板” 架構的先天結構性缺陷；實驗高峰期，實驗員要在有限的時間內(nèi)大量更換功能板，工作量繁重。二是損耗嚴重；頻繁的插拔導致接插件容易損壞，故障率居高不下，給實驗設備的維護帶來很大的維護成本和困難，嚴重影響實驗效果和實驗進度。

實用新型內(nèi)容

鑒于上述問題，本實用新型的目的在于提供一種整體式架構的教學用高頻電子線路實驗系統(tǒng)，通過采用模塊化結構來模擬通信系統(tǒng)各部分結構，大多模塊包含多種實現(xiàn)電路，每種實現(xiàn)電路可獨立完成一個小實驗，又可統(tǒng)一級聯(lián)組成一個較完整的高頻通信系統(tǒng)，讓學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。同時也解決“底板+功能板” 架構存在先天結構性缺陷，損耗嚴重等技術問題。

本實用新型的技術方案是：

一種新型整體式高頻電子實驗教學系統(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。

同時各功能模塊下又包括多個具體實現(xiàn)電路：

所述的振蕩器模塊包括三點式振蕩器、晶體振蕩器；三點式振蕩器利用三極管9018和三個電抗構成正反饋并聯(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。

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管結合到電容三點式振蕩器中，從而達到調(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實現(xiàn)混頻；集成混頻器使用集成芯片MC3362實現(xiàn)混頻；第二模擬乘法混頻器利用模擬乘法器MC1496實現(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。

本實用新型的有益效果是：

本實驗系統(tǒng)采用整體式架構的設計思想，實驗項目集成在一塊長方形印制電路板上；采用模塊化的結構，整個系統(tǒng)分為多個功能模塊；每個模塊均配有小開關，可獨立控制每個小單元的供電，安全易得；每個模塊可獨立完成一個小實驗，關鍵點設置測試端子，測試方便；且各模塊可級聯(lián)組成一個較完整的高頻電路系統(tǒng)。本實用新型可滿足日常教學、課程設計和大學生科研等實驗需求，減輕了實驗員負擔，方便了學生實驗和設備維護。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式