【射频实验报告】射频电路实验报告

【射频实验报告】射频电路实验报告 射频电路实验报告 学 专 学 生指 导 学年第学期 院： 信息与通信工程学院 业： 电子信息科学与技术 姓 名： 学 号： 教 师： 李永红 日期: xx 年10 月28日 实验一 滤波器设计 一、 实验目的 (1) 掌握基本的低通和带通滤波器的设计方法。 (2) 学会使用微波软件对低通和高通滤波器进行设计和仿真，并分析结果。 二、 预习内容 (1) 滤波器的相关原理。 (2) 滤波器的设计方法。 三、 实验设备 microwave office软件 四、 理论分析 滤波器的种类： (1) 按通带特性分为低通、高通、带通及带阻四种。 (2) 按频率响应分为巴特沃斯、切 比雪夫及椭圆函数等。 (3) 按使用原件又可分为l-c 性和传输线型。 五、软件仿真 设计一个衰减为3db ，截止频率为75mhz 的切比雪夫型1db 纹波lc 低通滤波器 （zo=50ohm），并且要求该滤波器在100mhz 至少有20db 的衰减。 图1-1切比雪夫型1db 纹波lc 低通滤波器电路图 图1-2 模拟仿真结果 六、结果分析 经过仿真，得到了两种滤波器的频率特性的到了结果。红色的曲线为低通滤波器，蓝色 的为带通滤波器，两种滤波器的特性可以鲜明地在图上看出差别。低通滤波器在低频区域， 是通带，通带非常的平缓，纹波较低，但是截至段不是很陡。带通滤波器具有较好的陡峭特 性，但是相对而言，通带比较窄而且纹波较大。 实验二 放大器设计 一、实验目的 (1) 掌握射频放大器的基本原理与设计方法。 (2) 学会使用微波软件对射频放大器进行设计和仿真，并分析结果。 二、预习内容 (1) 放大器的基本原理。 (2) 放大器的设计方法。 三、实验设备 microwave office软件 四、理论分析 射频晶体管放大器常用器件为bjt 、fet 、mmic 。 放大器电路的设计主要是输入/输出匹配网络。输入匹配网络可按低噪声或高增益设计， 输出匹配网络要考虑尽可能高的增益。 五、软件仿真 设计一900mhz 放大器。其中电源为12vdc ，输出入阻抗为50。at4151之s 参表(vce=8v， ic=25ma，zo=50，ta=25) 如下列 图2-1 900mhz放大器电路图 图2-2 模拟仿真结果 六、结果分析： 本设计是设计一个放大器，其通频段是0到900mhz, 然后根据图上的蓝色和红色曲线可 见lc 组成的网络的幅频特性曲线，可见这个网络在900mhz 左右会对信号有一个比较大的衰 减，因此必须对输出网络进行阻抗匹配，而且匹配网络的中心频率在900mhz 左右，才可以做 好阻抗匹配。篇二：射频实验报告2 射频/微波电路设计实验 开课实验室： xx年3月9日 篇三：射频收发系统实验报告完成 射频收发系统 实 验 报 告 （一）实验设备： （1）实验箱 各单元电路板插放在实验箱的底板上时，电源将自动供电；各单元电路板拔下实验时， 需通过排线单独供电。 （2）频率计nfc-1000c-1计数器：测试频率 （3）函数发生器ee1641c ：可输出低频正弦、三角、方波信号 （4）专用调试设备dr200r1 ：可输出各频道射频信号和相应本振信号 （5）专用调试 设备dr200t2：可测量各频道射频信号指标（载波频率及功率，调制频率，调制频偏） （6）矢量网络分析仪ee5100：可测电路的幅频特性和相频特性 （7）频谱分析仪ee4052： 测量信号频谱 （8）数字示波器：测量信号波形、幅度及参考频率 （9）综合测试仪ee5113： 可作为 rf 合成信号发生器、音频信号发生器, 射频频率计、射频功率计、音频和直流数字电压表、 音频频率计、调制度表、失真度表、信噪比计、数字存储示波器等 （10）其他：测试线、稳压源，万用表，改锥，说明书 （11）仿真软件multisim10.0 （三）系统简析 3.1无线射频收发系统组成及电路原理 无线射频收发系统包括调频通信收发系统和调幅通信收发系统两大部分，其中调频通信 系统工作于百兆赫频段，频道数8个，支持标准正弦波、语音和数据信号输入，可做整机实 验，也可分解拆卸成子系统模块独立实验；调幅通信系统包含am 、dsb 、ssb 调制及相应的解 调，工作于百千赫中波广播频段，分成幅度调制与解调二个子系统模块，二个模块也可以连 成一个调幅通信系统，支持标准正弦波、实验音频信号输入。 无线射频收发系统整机电 路包含发射单元电路和接收单元电路，各单元电路按功能分成子系统电路模块。发射单元电 路包括：（1）调频发射系统中的模拟语音输入电路、锁相振荡电路（ 可做vco 调频、锁相环、 振荡器实验）、发射功放电路（可做功放实验，测试增益，分析谐波）、fsk 调制解调电路（fsk 调制与解调实验）、微机控制电路等5个子系统电路；（2）调幅发送系统中的幅度调制电路（可 做am 、dsb 、ssb 调制实验）。接受单元电路包括：（1）调频接收系统中的接收变频电路（可 做混频、滤波器特性、邻道抑制、镜频抑制等实验）、中频解调电路（中频选频放大器频率特 性试验、鉴频器实验）、锁相振荡电路、fsk 调制解调电路和微机控制电路等5个子系统电路； （2）调幅接收系统中的幅度解调电路（可做am 、dsb 、ssb 解调实验）。 3.2调频通信收 发系统组成 调频通信收发系统的组成如图1-1所示，发射频率223mhz 224mhz ，共分8个频道可在 “控制单元电路”中进行频道设置。调频通信发射系统工作过程：语音信号经“语音单元电 路”处理后由标准音频接口输出，数据信号可经“控制单元电路”接口送入“fsk 调制单元 电路”，将数据流信号转换成模拟音频信号，输出也为标准音频接口。语音或数据基带信号送 入“锁相振荡单元电路”进行频率调制，再由“发射功放单元电路”放大后经bc2输出到天 线发射，经bc2输出的信号也可由相关仪器接收分析。 调频通信接收系统工作过程：从天线接收的射频信号进入“接收变频单元电路”的p6 端，通过低噪声放大和变频，由“锁相振荡单元电路”提供本振信号，将射频信号变成21.4mhz 的中频从bc4端输出，21.4mhz 的中频信号送入到“中频解调单元电路”经二次变频，成为 455khz 中频，鉴频解调出的音频信号分为二路，一路通过音频放大电路推动扬声器输出语音 信号，若接收有数据信号时，可由另一路送入“fsk 解调单元电路”恢复成数据信号后由“控 制单元电路”输出。 （四）整机实验： 1、无线语音收发系统联机 1）本组联机测试 用双轴电缆将电路链接正确，送入单一正弦波信号，通过锁相环的 高频将信号送入高频段，在经过功率放大以后，信号在发射系统的任务就已经完成，用 同轴电缆将收发系统相连，在接受单元，信号首先经过接受变频单元进行第一混频，得到一 中频。此时的接受变频的本振频率由锁相环给予，第一中频的21.4mhz 再送入中频解调单元， 进行二次混频与鉴频得到调制信号。 控制单元电路频道调节：将控制板和锁相振荡板插放好，插拔kd0、kd1、kd2上的短路 器，用示波器检查锁相板上的c 、d 、e ，应该有脉冲信号，改变kd0、kd1、kd2插针位置， 通过锁相振荡板信号输出端口bc1送到扫频仪射频输入端口观测频率变化。如果是发射单元 需要重新插拔ptt 插针一次，发射频率才能发生变化，即改变发射信号频道选择 2）通信测试 将收发频率调到其他某组频道上，和其他组点对点互发互收语音信号和单音频信号；分 别记录相应指标及收、发通信距离。 2、无线数据收发系统联机 1）本组联机测试 将fsk 电路与调频收发系统相连，有线连接和无线连接两种状态下，完成自发自收ttl 信号，记录联机效果及相应指标。 2）通信测试 将收发频率调到其他某组频道上，和其他组点对点互发互收ttl 信号；分别记录相应指 标及收、发通信距离。 信号发生器产生一个矩形波，接入fsk 调制解调单元，此单元输出为一个调频的正弦波， 再送入调幅单元，加入高频载波，会得到一个调频条幅波，幅度解调解调出来的再经fsk 解 调单元得到起初输入的方波。此实验要控制好输入波的频率，以致能清楚地观察到实验的结 果，最好是人肉眼能分辨的频率范围以内，以便观察和记录结果。 二、“中频解调”电路原 理及分析 本单元电路利用标准接收中频解调芯片，采用二次变频方案，二中频为455khz ，解调音 频输出分成两路，一路通过音频放大电路推动扬声器，另一路提供数据解调器。中频接收芯 片还提供场强指示和静噪指示，用于系统组网。可调鉴频线圈对应鉴频信号的优劣，开关k7 用于解调性能通信试验。 电路详析：在本电路的接收端接收的是从接受变频单元来的一中频21.4mhz ，信号的幅 度在db 以下，第一步是经过放大网络进行放大，放大网络是主要由三极管和耦合电感组成， 最终实现了对高频信号的幅度放大，本单元主要的单元是ta31136芯片，主要是实现二混频， 以及鉴频的特性，最终在芯片的输出端得到了调制信号（即解调音频输出）。音频信号再经过 音量放大模块，驱动扬声器输出声音信号。 三、“中频解调”实验过程（含实验任务、步骤及调试过程） （一）实验设备要求：中频解调面板，示波器，网络测试仪，万用表 （二）实验任务： 1、分析电路，画出功能框图，说明本实验电路的信号调谐放大及解调过程。 2、根据下列实验内容确定实验方案及需用的仪器、制定实验步骤。 3、记录原始实验数据，分析实验结果、完成实验报告撰写。 1、测试第一中频放大 器频率特性 步骤及调试：将网络仪接在实验板输入端和电容c123左侧（tp5）之间，记录增益、带 宽及幅频特性。 在这一步的测试中，首先将中频解调板供电，输入端p8接网络仪的输出端，tp5点接 网络仪的输入端。主要是通过网络仪来测试这个放大网络的幅频特性，再利用网络仪上的频 标来读出带宽。在幅度显示栏里读出增益。但在测试中在网络仪上并没有调试出理想的幅频 特性，在21.4mhz 附近，是一条接近于直线的曲线。但是在200mhz 的附近却又一些明显的门 洞型的幅频特性曲线。所以为了测试这一部分网络的放大特性，我采用了其他的方法：? 将调 制信号为1khz, 频偏3khz ，载频为21.4mhz 的信号通过信号发生器直接送入网络仪测试，记 录此时的幅频曲线，幅度，频率点。? 将上述一样的信号从p8输入，将tp5点的输出介入网 络仪的输入，再次测试此时的幅频曲线，幅度，频率点。? ，将? 测试得到的结果进行比较得 出此网络具有放大的特性。简而言之就是将放大网络的输入点和输出点的幅频特性进行比较 得到结论：此网络有放大功能，在信号的幅度上有了很明显的增长。 2、检查并记录 455khz 中频信号并记录 步骤及调试：将0db 以下的21.4mhz 信号（或从接收变频单元电路的p4输出得到）与 本单元电路的p8相连，检查n10附近的g1晶体是否正常工作，用示波器x10探头观测c130 与g1晶体连接处应有振荡波形（即为20.945mhz 本振）。分别将k9、k10短接，用示波器检 查tp1应有455khz 中频信号。 在这一步的测试中，在测本振的频率的时候一直测不出来，在tp1点也测不出来455khz 的中频信号，最后用万用表进行电路的检查，结果发现是在本振附近的电容c130，c131，c132 其中之一可能是虚焊，经过老师检查和重新焊接，调试板可以正常的测出所需数据。在 ta31136芯片的2管脚可以测出本振的频率，在tp1点也能测出455khz 的二中频。 3、鉴频特性测试 步骤及调试：断开455khz 陶瓷滤波器，从tp1 和tp2（或tp3）端接入网络仪，在455khz 附近测试并记录动态鉴频特性曲线。 断开455khz 陶瓷滤波器，从tp1 端送入455khz 附近的信号，缓慢改变输入频率，测 试并记录tp2（或tp3）处相应频率下的电压幅度，画出静态鉴频特性曲线。 接入455khz 陶瓷滤波器，从p8端送入0db 以下21.4mhz 附近的信号，缓慢改变输入 频率，测试并记录tp2（或tp3）处相应频率下的电压幅度，画出静态鉴频特性曲线。 首先测试从tp1 到tp2点这段网络的鉴频特性，所需要的仪器是网络测试仪，断开455khz 陶瓷滤波器，在455khz 附近测试并记录动态鉴篇四：adsxx射频电路仿真实验实验报告 低通滤波器的设计与仿真报告 一、实验目的 （1）熟悉adsxx的使用及操作； （2）运用此软件设计一低通录波器，通过改变c2.l1的值，使低通录波器达到预定的要 求（db 值以大于3.0以上为宜）； （3）画出输出仿真曲线并标明截止频率的位置与大小。 二、低通滤波器简介 （1）定义：让某一频率以下的信号分量通过，而对该频率以上的信号分量大大抑制的电 容、电感与电阻等器件的组合装置。低通滤波器是容许低于截止频率的信号通过，但高于截 止频率的信号不能通过的电子滤波装置。 （2）特点与用途 特点：低损耗高抑制；分割点准确；双铜管保护；频蔽好，防水功能强。 用途：产品用途广泛，使用于很多通讯系统，如 catv eoc 等系统。并能有效的除掉通 频带以外的信号和多余的频段、频率的干扰。 低通滤波器在信号处理中的作用等同于其它领域如金融领域中移动平均数所起的作用； 低通滤波器有很多种，其中，最通用的就是巴特沃斯滤波器和切比雪夫滤波器。 三、设计步骤 1，建立新项目 （1）在界面主窗口执行菜单命令【file 】/【new project.】，创建 新项目。在选择保存路径时，在“name ”栏中输入项目的名称“lab1”； （2）单击按钮“确认”，出现电路原理图设计及仿真向导对话框，按照要求进行选择选 项。 2，建立一个低通录波器设计 （1）在主界面窗口，单击“new schematic window”图标，弹出原理图设计窗口； （2）单击“保存”图标，保存原理图，命名为“lpf1”； （4）在左侧面板中选择电容图标，将其放置到电路图设计窗口中，并进行旋转； （5）用类似的方法将电感放置到电路图设计窗口中，并利用接地图标，把电容器的一端 接地，将各个器件连接起来； （6）在元件库列表窗口选择“simulation-s-param ”项，在该面板中选择s-parameter 模拟控制器和端口term ，将其放到原理图中。双击电容“c2”并修改其参数。 低通滤波器原理图如下图1所示： 3，电路仿真 1）设置s 参数控件参数 （1）双击s 参数控件，打开参数设置窗口，将“step-size ”设置为0.5ghz ； （2）选中【display 】选项卡，在此列出了所有可以显示在原理 图中的仿真控件参数，选中需要显示的参量； （3）单击“ok ”按钮，保存返回。 2）显示仿真数据 （1）执行菜单命令【simulate 】/【simulate 】，开始仿真； （3）仿真完成后，若没有错误，可以通过数据显示窗口查看仿真结果，数据显示窗口左 上方显示当前设计名称为“lpf1”，该窗口可以把仿真数据以表格、圆图或等式的形式显示出 来； （4）单击矩形图图标后会弹出矩形图设置对话框，选择要显示的s （2,1）参数 单击按钮add 选择单位为db ，然后单击“ok ”按钮，显示低通滤波器的响应曲线； （5）执行命令菜单【marker 】/【new 】，将三角标志放置到仿真曲线上，选中该标志， 可用键盘和鼠标控制其位置。 3）保存数据窗口 4）调整滤波器电路 （1）单击原理图窗口中的四角标志，使原理图自动调整显示方式，与窗口大小相适应； （2）在“lpf1”原理图窗口中选择l1和c2，对参数进行调节； （3）改变参数时仿真曲线也会发