2023年射频实验报告.docx

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1、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：2023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

2、7 5mhz的切比雪夫型ldb纹波1c低通滤波器 (zo=50ohm),并且规定该滤波器在10 0 mhz至少有20db的衰减。图1 - 1切比雪夫型Id b纹波1c低通滤波器电路图图1-2模拟仿真结果5 .掌握smith原图的构成及在阻抗匹配中的应用6 . 了解微带线的基本结构基本阻抗匹配理论信号源的输出功率取决于u、r和r。在信号源给定的情况下，输ss 1出功率取决于负载电阻与信号源内阻之比k。当r=r时可获得最1s大输出功率，此时为阻抗匹配状态。无论负载电阻大于还是小于信号源内阻，都不也许使 负载获得最大功率，且两个电阻值偏差越大，输出功率越小。匹配涉及：共枕匹配，阻抗匹配，井（串）联单

3、支节调配器。六、结果分析通过仿真，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，通带比较窄并且纹波较大。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mi c ro w a ve off i c e 软件四、理论分析射频晶体管放大器常用

4、器件为bj t、fet. mmic放大器电路的设计重要是输入/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也许高的增益。五、软件仿真设计一 9 0 Omhz放大器。其中电源为12Vde，输出入阻抗为50a。a t 4151之s参 表(vce=8v, i c=25ma z q = 50g), t a =25。如下歹U图2-19 OOmhz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900mh z,然后根据图上的蓝色和红色曲线 可见1c组成的网络的幅频特性曲线，可见这个网络在9 OOmhz左右会对信号有一个比较大的 衰减，因此必

5、须对输出网络进行阻抗匹配，并且匹配网络的中心频率在900mh z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：202 3年3月9日篇三：射频收发系统实验报告完毕射频收发系统 实验报告（一）实验设备：3）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；各单元电路板拔卜实验时，需 通过排线单独供电。（2）频率计nfc-1000c-l计数器：测试频率（3）函数发生器ee 16 4 1c:可输出低频正弦、三角、方波信号（4）专用调试设备dr200rl :可输出各频道射频信号和相应本振信号（5）专用调试 设备dr 2 0 0t2:可测量各频道射频信号指标（载波

6、频率及功率，调制频率，调制频偏）（6）矢量网络分析仪e。5100:可测电路的幅频特性和相频特性（7）频谱分析仪0 52: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，射屡屡率计、射频功率计、音频和直流数字电压表、 音屡屡率计、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mult i simlO. 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涉及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

7、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，提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受单元电路，各单元电路按功能提成子系统电路模块。发射单元电路涉 及：（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vc。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）、sk调制解调电路（fsk调制与解调实验）、微机控制电

8、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、d sb、ssb调制实验）。接受单元电路涉及：（1 ）调频接受系统中的接 受变频电路（可做混频、滤波器特性、邻道克制、镜频克制等实验）、中频解调电路（中频选 频放大器频率特性实验、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）调幅接受系统中的幅度解调电路（可做a m、ds b、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223mhz22 4 mhz，共分8个频道可 在控制单元电路中进行频道设立。调频通信发射系统工作过程：语音信号经、语

9、音单元电 路解决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 be 2输出的信号也可由相关仪器接受分析。调频通信接受系统工作过程：从天线接受的射频信号进入接受变频单元电路的br6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2 1 .4mhz的 中频从bc4端输出，2 1 . 4mhz的中频信号送入到中频解调单元电路经二次变频，成为4 5 5 k hz中频，鉴频解调出的音频信号

10、分为二路，路通过音频放大电路推动扬声器输出语音信 号，若接受有数据信号时，可由另路送入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对的，送入单正弦波信号，通过锁相环的高频将信号送入高频段，在通过功率放大以后，信号在发射系统的任务就已经完毕，用同 轴电缆将收发系统相连，在接受单元，信号方面通过接受变频单元进行第混频，得到中 频。此时的接受变频的本振频率由锁相环给予，第一中频的2 1. 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kdO、

11、kdl、kd2上的短路 器，用示波器检查锁相板上的c、d、e,应当有脉冲信号，改变kdO、kdl、kd2插针位置，通过锁相振荡板信号输出端口 be 1送到扫频仪射频输入端口观测频率变化。假如是发射 单元需要重新插拔ptt插针一次，发射频率才干发生变化，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卜，完毕自发自收让 1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

12、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，以致能清楚地观测到实验的结 果，最佳是人肉眼能分辨的频率范围以内，以便观测和记录结果。二、中频解调电路原理 及分析本单元电路运用标准接受中频解调芯片，采用二次变频方案，二中频为455khz,解调音 频输出提成两路，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。中频接受芯片 还提供场强指示和静噪指示，用于系统组网

13、。可调鉴频线圈相应鉴频信号的优劣，开关k 7用于 解调性能通信实验。电路详析：在本电路的接受端接受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，第一步是通过放大网络进行放大，放大网络是重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，本单元重要的单元是ta 3 1136芯片，重要是实现二混频， 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）。音频信号再通过 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、环节及调试过程）（-）实验设备规定：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

14、能框图，说明本实验电路的信号调谐放大及解调过程。2、根据下列实验内容拟定实验方案及需用的仪器、制定实验环节。3、记录原始实验数据，分析实验结果、完毕实验报告撰写。1、测试第一中频放大器频率特性环节及调试：将网络仪接在实验板输入端和电容c 123左侧（tp5）之间，记录增益、带 宽及幅频特性。在这一步的测试中，一方面将中频解调板供电，输入端br 8接网络仪的输出端，t p5 点接网络仪的输入端。重要是通过网络仪来测试这个放大网络的幅频特性，再运用网络仪上的 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抱负的幅频 特性，在21. 4mhz附近，是一条接近于直线的曲线。但

15、是在200mhz的附近却又一些明显 的门洞型的幅频特性曲线。所认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lkhz,频偏3 khz,载频为2 1 . 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。？将上述同样的信号从br8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4 5 5 khz中频信号并记录环节及调试：

16、将Odb以下的2 1 .4mhz信号（或从接受变频单元电路的b r4输出得 到）与本单元电路的br8相连，检查nlO附近的gL晶体是否正常工作，用示波器x 1 0探头 观测C130与gl晶体连接处应有振荡波形（即为20.945mhz本振）。分别将k 9、klO短 接，用示波器检查t pl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tpl点也测不出来455 k hz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, C13LC1 32其中之一也许是虚焊，通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S3 113 6芯片的2

17、管脚可以测出本振的频率，在t P 1点也能测出45 5 khz的二 中频。3、鉴频特性测试环节及调试：/i开455khz陶瓷滤波器，从tpl和tp2（或t p 3）端接入网络仪，在 4 5 5khz附近测试并记录动态鉴频特性曲线“方开455khz陶瓷滤波器，从tp 1端送入455khz附近的信号，缓慢改变输入频率，测试并记录t P2 (或tp 3)处相应频率下的电压幅度，画出静态鉴频特性曲线。妾入455 k hz陶瓷滤波器，从b r 8端送入Odb以下2 1 . 4 mhz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。一方面测试从tp

18、l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4 55khz陶瓷滤波器，在4 55 khz附近测试并记录动态鉴篇四：ad s 202 3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ads 2023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. 11的值，使低通录波器达成预定的 规定(d b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克制的电 容、电感与电阻等器件的组合装置。低通滤波器是允许低于截止频率的信号通过

19、，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：低损耗高克制；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cat v 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。低通滤波器在信号解决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利切比雪夫波波器。三、设计环节1,建立新项目(1 )在界面主窗口执行菜单命令【fi le】/【new proje c t.,创建新项目。在选择保存途径时，在name栏中输入项目的名称lab 1 ：(2)单击按钮确认

20、，出现电路原理图设计及仿真向导对话框，按照规定进行选择选项。2,建立一个低通录波器设计(1)在主界面窗口，单击ne w s c hematic 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、lpfl：(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，并运用接地图标，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 s im u la t i o n-s- par am”项，在该面板中选择s - paramete r模拟控制器和端口 term,将其放到原理图中。双击电容 c

21、 2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 )设立s参数控件参数(1)双击$参数控件，打开参数设立窗口，将step-size设立为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。k 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；(2)弹出状态窗口，显示仿真状态的相关信息；(3)仿真完毕后，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1 p fl，该窗口可.以把仿真数据以表格、圆图或等式的形式显示出

22、来；(4)单击矩形图图标后会弹出矩形图设立对话框，选择要显示的s (2Z 1 )参数-& gt；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）在原理图窗口中选择11和c2,对参数进行调节；（3 ）改变参数时仿真曲线也会发生适时改变，同时三角标志也会自动调整到最新的曲线 上；（4）在调节过程中，要更新原理图中相应元件的参数值。（5）调整

23、到仿真曲线达成技术指标后，单击close 按钮，保存该参数。仿真曲线如图2所示：图一电路原理图图2 仿真曲线四、设计结果由仿真曲线可以观测得到，当频率为4.5ghz时，db=-2. 3 24& 1 t ;-3,满足条件， 此时 1 1= 1 .5nhzc2=2. 4 p fo六、实验总结：本次实验是我们第一次进行的ads2 0 23的相关实验，一方面我们按照课本的安装顺序 安装ads 2023仿真软件，并按规定使用该软件设计了 一个低通滤波器，并且仿真成功，得到了 抱负的实验数据。在实验操作过程中，我逐渐熟悉了 ads20239仿真软件的各项功能，并且可 以纯熟操作，这为将来使用该仿真软件打下了基础篇五：射频实验报告西安交通大学射频专题实验报告姓名：尧文斌学号：班级：信息03（-）匹配网络的设计与仿真 实验目的1 .掌握阻抗匹配、共枕匹配的原理2 .掌握集总元件1型阻抗抗匹配网络的匹配机理3 .掌握并（串）联单支节调配器、入/4阻抗变换器匹配机理4 . 了解ads软件的重要功能特点