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掃頻信號源的制作,signal source of frequency Scanner

關鍵字：自制掃頻信號源，信號源制作

射頻電子愛好者制作掃頻儀、頻譜儀等工具時，將肯定得用到掃頻信號發生器，本文介紹一種掃頻信號源的制作。

最簡單的掃頻信號源就是用一個選定的周期性的信號控制壓空振蕩器，使其頻率按照控制信號的周期發射相應的變化。控制信號有可能是正弦波，也可能是鋸齒波，還有可能是三角波，波形根據需要而定。壓控振蕩器也沒有什么特別的地方，就是將振蕩器的選頻電路中的器件換成電壓控制性即可，目前常用的做法是將ＬＣ選頻電路中的Ｃ換成變容二極管，改變二極管的結電壓，二極管的電容發生變化，于是振蕩頻率也就會發生相應的變化，成為壓控振蕩器。下圖便是一個很實用的電路。

圖中的電路參數適合工作于２００－５００ＭＨｚ，若是５００ＭＨｚ以上頻率可將６．８Ｐ電容換成３．３Ｐ，８００ＭＨｚ以上則應換成２Ｐ。至于變容管上串聯的電容可根據調制信號的屬性在較大范圍內內選擇。假如調制信號為視頻，上圖便成了一個很實用的調頻電視調制器。假如調制信號為鋸齒波，則成為掃頻信號發生器。

但是，這樣的掃頻信號發生器的用途很有限，因為掃頻的寬度太小。要想獲得較寬的掃源，用這樣一個簡單的振蕩器是很難實現的。

對于頻率可調的ＬＣ諧振回路，可調范圍是很有限的。在較低頻率時，如中波收音機，最高頻率可以做到最低頻率的３倍多一些。在頻率較高時，分布電容的影響較大，這個倍數逐漸減小，所以用一個振蕩器做出來的可變頻率現對范圍很有限。
相對范圍不容易增加，絕對范圍是可以增加的，例如１０００－２０００ＭＨｚ的振蕩器，最低頻率１０００ＭＨｚ，最高頻率２０００ＭＨｚ，有１０００ＭＨｚ的可調范圍，卻是很容易實現。因此，若是用一個固定的１０００ＭＨｚ振蕩器，與１０００－２０００ＭＨｚ的可變頻率振蕩器混頻，非常容易獲得０－１０００ＭＨｚ的差頻，如下圖所示。

說起來容易，想起來更容易，倘若真的需要這樣一套裝置，設計制作的工作量也還是不小的。對于產品設計，這點兒工作量倒不算什么，但對于愛好者實驗來說有點兒不合算。好在有不少成品可以利用，例如電視機的ＵＨＦ本振，起碼能保證（４７０＋３８）ＭＨｚ────（８６０＋３８）ＭＨｚ的電控可調范圍；衛星接收機的調諧解調器本振頻率絕對可調范圍更大，大部分能保證（８５０＋４８０）ＭＨｚ────（２２５０＋４８０）ＭＨｚ的電控可調范圍。即便是老式的調諧解調器，其本振也有不小的可調范圍，比如我們現在手頭就有一些非常老式的調諧解調器，本振可調范圍是（９２０＋６１２）ＭＨｚ────（１４５０＋６１２）ＭＨｚ，有不少于５００ＭＨｚ的可調范圍，與合適的固定頻率振蕩器配合，制作一個０－５００ＭＨｚ的掃頻信號源應該是沒有困難的。

第一步是測試篩選調諧解調器。先測試最低振蕩頻率，將調諧電壓端子對地段路，測得的頻率便是；在冊最高頻率，將調諧電壓端接上１２Ｖ左右，測得的頻率算作最高頻率。之所以稱其為“算作最高頻率”，是因為提高調諧電壓還可以進一步提高震蕩頻率，但是掃頻控制電壓往往要用運算放大器產生，常用的運放輸出更高的電壓有一定困難，況且進一步提高頻率其線性急劇變壞，也有些不妥。

順手取來幾只，實測發現其最低振蕩頻率都在１３００ＭＨｚ以下，最高振蕩頻率都在２０００ＭＨｚ以上，可調范圍大部分都在８００ＭＨｚ以上，用來制作０－５００ＭＨｚ的信號源肯定是沒有問題的。

手頭沒有１３００ＭＨｚ以上的晶體諧振器，只好用６７０ＭＨｚ的代替，將６７０ＭＨｚ倍頻成為１３４０ＭＨｚ，倒也很合適。其基波比所得信號源的最高頻率還高１７０ＭＨｚ，可以用低通濾波器輕松濾除。實驗電路如下圖搭接。

起初，實驗結果并不理想，改變調諧電壓時在頻譜儀上很大范圍內有兩條譜線移動，一條是我們所要的差頻，另一條與０－５００ＭＨｚ這條的移動方向相反，估計是６７０ＭＨｚ的三次諧波２０１０ＭＨｚ與衛星電視調諧解調器本振的差頻，經測量計算，確實如此，看來，輸入混頻器的固定頻率信號必須抑制其三次諧波。這個問題不難解決，手頭還有不少當年的老式衛星電視第一中頻濾波器，標稱頻率范圍是９５０－１４５０ＭＨｚ，正好可以將６７０ＭＨｚ的二次諧波取出。采取這一措施以后，獲得的０－５００ＭＨｚ振蕩信號干干凈凈，實驗獲得成功。

再看輸出信號端６７０ＭＨｚ的成分，低五十多分貝呢，完全不用考慮它，其他帶外成分就更不用提了。

這次實驗，是用幾個單元器件搭接起來的，并不實用，將來有空的時候，再把它做成一個實用型的器件。至于用什么信號來控制這個信號源，做成什么樣的掃源，這恐怕我就管不了了。

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