2023年射频实验报告.pdf

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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m i cr o w av e o ffi ce 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1-c性和传输线型。五、软件仿真设计

2、一个衰减为3 d b,截止频率为7 5mh z的 切比雪夫型l d b 纹波1 c 低通滤波器(z o=5 0 o hm),并且规定该滤波器在1 0 0 mh z至少有2 0 d b 的衰减。图 1-1 切比雪夫型ld b 纹波1 c 低通滤波器电路图图 1-2模拟仿真结果六、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

3、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mic rowa ve o ff i c e 软件四、理论分析射频晶体管放大器常用器件为b j t、fet、m m i co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9 0 O m h z 放大器。其中电源为1 2 V d c,输出入阻抗为5 0 s。a t 4 1 5 1 之 s参表(v ce=8 v,i c=2 5 m a z o=5 0

4、i a,t a=2 5。如 下 歹!J图 2-1 9 0 0 m hz 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 9 0 0 m hz，然后根据图上的蓝色和红色曲线可见1 c 组成的网络的幅频特性曲线，可见这个网络在9 O O m hz 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，并且匹配网络的中心频率在9 0 0 m h 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：2 0 2 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：（1 ）实验箱

5、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nf c-1 0 0 0 c-l 计数器：测试频率（3）函数发生器e e 1 6 4 1 c:可输出低频正弦、三角、方波信号（4）专用调试设备d r 2 0 0 r l ：可输出各频道射频信号和相应本振信号（5）专用调试设备d r 2 0 0 t 2: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e e 5 1 0 0:可测电路的幅频特性和相频特性（7）频谱分析仪e e 40 5 2 :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

6、合测试仪e e 5 1 1 3:可作为r f 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（1 0）其他：测试线、稳压源，万用表，改锥，说 明 书（1 1）仿真软件m u l t is i ml O.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、d s b、s s b 调制及相应

7、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）、f s k 调制解调电路（f sk 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、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

8、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、f s k 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am、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、f s k 调制单元电路”,将数据流信号转换成模拟音频信号，输出也

9、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b c2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 b r6 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 .4mh z 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 55 k h z 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，若接受有数据信号时，可由另一路送入f sk 解调单元

10、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，送入单一正弦波信号，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，信号一方面通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2 1.4 mhz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、k d l、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、k

11、 d l、kd2插针位置，通过锁相振荡板信号输出端口 b c 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Pt t 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f s k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，完毕自发自收t t1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t t l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

12、形波，接入f s k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f s k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4 5 5 k h z,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。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

13、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21.4 m h z,信号的幅度在d b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

14、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b r 8接网络仪的输出端，t p 5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21.41nhz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。所认为了测试这一部

15、分网络的放大特性，我采用了其他的方法：？将调制信号为l k h z,频偏3 k h z,载频为2 1 .4 m h z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b r8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：将Odb以下的2 1 .4m hz信 号（或从接受变频单元电路的b r

16、4输出得到）与本单元电路的b r8相连，检 查nlO附近的g l晶体是否正常工作，用示波器x 1 0探头观 测C130与g l晶体连接处应有振荡波形（即为20.945m hz本振）。分别将k 9、klO短接，用示波器检查t p l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t p l点也测不出来455 kh z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,C 31,:13 2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ta 3 113 6芯片的2管脚可以测出本振的频率，在t p 1点也能测出45

17、 5 khz的二中频。3、鉴频特性测试环节及调试：砌 开455kh z陶瓷滤波器，从 t p l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。颔 开 455khz陶瓷滤波器，从 t p l 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。雾 入 455 k h z 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t P2(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t p l 到 tp 2 点这

18、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 455 k h z 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c2.1 1的值，使低通录波器达成预定的规定(d b 值以大于一3.0 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，但高于截止

19、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 e o c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和切比雪夫滤波器。三、设计环节1,建立新项目(1 )在界面主窗口执行菜单命令【f i l e】/【new proje c t.】，创建新项目。在选择保存途径时，在nam e”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 n e w s c h e m a t i c w i n d o w”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 Ip f l”;(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 i m u l a t i o n-s-P a r a m”项，在该面板中选择s-p a r a m e t e r 模拟

21、控制器和端口 t e r m,将其放到原理图中。双击电容 c 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s参数控件，打开参数设立窗口，将 s t e p -s i z e”设立为0.5 g h z ；(2)选 中【d i s p l a y】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s i m u l a t e /s i m u l a t e,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

22、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 f l”,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立对话框，选择要显示的s (2,1 )参数-&g t；单击按钮a d d-&g t;选择单位为d b,然后单击 o k 按钮，显示低通滤波器的响应曲线；(5)执行命令菜单m a r k e r /n e w ,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

23、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，耍更新原理图中相应元件的参数值。(5)调整到仿真曲线达成技术指标后，单击c lo se”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，11=1.5nh,c2=2.4 p f。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ad s 2023仿真软件，并按规定使用该软件设计了

24、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(一)匹配网络的设计与仿真实验目的1.掌握阻抗匹配、共规匹配的原理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ad s软件的重要功能特点5 .掌握s m ith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：共辄匹配，阻抗匹配，并（串）联单支节调配器。