電子科大射頻實驗報告_

1、電 子 科 技 大 學(xué)通信射頻電路實驗報告學(xué)生姓名：學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 實驗一 選頻回路一、 實驗內(nèi)容： 1. 測試發(fā)放的濾波器實驗板的通帶。記錄在不同頻率的輸入下輸出信號的幅度，并繪出幅頻響應(yīng)曲線。2. 設(shè)計帶寬為5MHz，中心頻率為39MHz，特征阻抗為50歐姆的5階帶通濾波器。 3. 在ADS軟件上對設(shè)計出的帶通濾波器進行仿真。 二、實驗結(jié)果：(一) 低通濾波器數(shù)據(jù)記錄及幅頻響應(yīng)曲線 低通濾波器數(shù)據(jù)記錄表頻率/MHz00.511.522.533.54幅度/mV102010301060111011201060944840768頻率/MHz4.555.25.45.65.866.26.4幅度

2、/mV712672656640624600580556528頻率/MHz6.66.877.27.47.67.888.2幅度/mV500468444412388356332308280頻率/MHz8.48.68.899.51010.51111.5幅度/mV256236216196156116886649.2頻率/MHz1212.51313.51414.51515.516幅度/mV37.228.221.81713.410.88.67.46頻率/MHz16.51717.51818.51919.520幅度/mV5.22.42.21.41.21.21.21.8 低通濾波器幅頻響應(yīng)曲線(二) 帶通濾波器數(shù)

3、據(jù)記錄及幅頻響應(yīng)曲線帶通濾波器數(shù)據(jù)記錄表頻率/MHz00.511.5 22.533.54幅度/mV0.40.40.40.40.40.40.40.0060.006頻率/MHz4.555.25.45.65.866.26.4幅度/mV0.0060.00081.21.62.237.211.419.8頻率/MHz6.66.877.27.47.67.888.2幅度/mV36.4586052.849.65052.857.666.4頻率/MHz8.48.68.899.29.49.69.810幅度/mV78.496124166232344440444340頻率/MHz10.210.410.610.81111.2

4、11.411.611.8幅度/mV360348360400464528512452392頻率/MHz1212.412.612.81313.213.413.613.8幅度/mV34028829027621814894.46444.8頻率/MHz1414.214.414.614.815.15.215.415.6幅度/mV32.42418.414.411.297.462.6頻率/MHz15.81616.216.416.616.81717.518幅度/mV2.221.41.21110.0060.004頻率/MHz18.51919.520幅度/mV0.00600040.0060.004 帶通濾波器幅頻響

5、應(yīng)曲線三、仿真實驗(一) 設(shè)計步驟1.先設(shè)計帶寬為5MHz，特征阻抗為50,帶寬為39MHz的LPF。2.根據(jù)中心頻率F計算變換為帶通濾波器后的各個元器件的值3.在ADS上搭建電路進行仿真(二) 設(shè)計電路圖(三) 仿真結(jié)果四、總結(jié)及心得體會：在本次實驗中，通過觀察低通與帶通濾波器中幅度隨頻率變化的情況，我們了解了低通與帶通濾波器的特性，并通過仿真熟悉了濾波器的設(shè)計。五、對本實驗過程及方法、手段的改進建議：為了更好地通過濾波器過渡帶的狀況來判斷插片的質(zhì)量，我們可以在過渡帶出現(xiàn)時，將頻率的變化值間隔取小一點，以便觀察。實驗二 混頻器實驗一 、實驗內(nèi)容1. 連接混頻器實驗板，將混頻器設(shè)置為下變頻模式

6、。2. 用射頻連接線將信號加至實驗電路板，觀測本振信號和射頻信號以及中頻輸出的波形，記錄并分析。3. 觀測中頻輸出未經(jīng)過濾波電路和經(jīng)過濾波電路的輸出信號，分別記錄信號的波形并進行分析。4. 保持本振不變，改變射頻信號的功率，測量得出混頻器的1dB壓縮點 二、 實驗記錄1記錄信號源產(chǎn)生的信號波形。 信號源產(chǎn)生波形如圖2用示波器在測量點3、測量點4和測量點分別5觀測本振信號和射頻信號的波形，記錄并分析。測量點3如圖測量點4如圖測量點5如圖分析：從測量點3到測量點4再到測量點5依次失真。3用示波器在測量點5和輸出2端分別觀測未經(jīng)過濾波電路和經(jīng)過濾波電路的輸出信號，分別記錄信號的波形并進行分析。CH1

7、為未經(jīng)過濾波的信號即測量點2的信號，CH2為經(jīng)過濾波的信號即測量點5的信號分析：測量點5的輸出波形為本振信號夾雜著中頻信號，經(jīng)過低通濾波器后，會濾除中頻信號，恢復(fù)為原信號，即為測量點2的波形。4. 改變射頻信號的功率，在產(chǎn)生射頻信號的信號源輸出端和輸出3端分別測量射頻輸入信號的幅度VRF和中頻放大輸出信號的幅度VIF，分析計算混頻器的1dB壓縮點。VRF/mV100200300400500600700800900VIF/mV4076110.4142170214242264284VRF/mV10001100120013001400150016001700VIF/mV298316320328332

8、336340340 前7個點基本成線性關(guān)系，所以估計：VIF理論2= VRF2*0.1187+413.25由于 10lgPIF理論-10 lgPIF實際=1dB 解得 1dB壓縮點在VIF實際=284mV和VIF實際=298mV之間于是估計1dB壓縮點在VIF實際=291mV處 5. 改變射頻信號的頻率，在測量點4 和輸出端2分別記錄下不同的射頻頻率及其對應(yīng)濾波后的中頻信號頻率，繪出中頻頻率隨射頻頻率變化的曲線。RF/MHz1515.51616.51717.51818.51919.520IF/MHz55.495.996.496.997.5288.4799.52Low amplitude 中頻頻

9、率隨射頻頻率變化如圖所示三、思考題1.一般情況下，環(huán)行變頻器的射頻口輸入信號都要求信號的頻率值，而中頻輸出信號的頻率值卻可以從最高頻率延伸到直流，請結(jié)合實驗原理說明是什么原因？答：因為射頻端信號的頻率范圍遠遠大于中頻端。2混頻器產(chǎn)生干擾的原因有哪些？ 答： 信號與本振組合頻率干擾（噪音干擾）信號頻率和本振頻率的各次諧波之間、干擾信號與本振信號之間、干擾信號與信號之間以及干擾信號之間，經(jīng)非線性器件相互作用會產(chǎn)生很多的頻率分量。在接收機中，當(dāng)其中某些頻率等于或接近于中頻時，就能夠須利地通過中頻放大器，經(jīng)解調(diào)后，在輸出級引起串音、噪音和各種干擾，影響有用信號的正常接收。 外來干擾與本振的組合頻率干擾

10、外來干擾與本振電壓產(chǎn)生的組合頻率干擾稱為寄生通道干擾。 交叉調(diào)制干擾（交調(diào)干擾）當(dāng)有用信號和干擾信號兩種調(diào)幅波均加至混頻器輸入端時，由于混頻器非線性作用，使干擾信號的包絡(luò)轉(zhuǎn)移到中頻信號上 。交叉調(diào)制的產(chǎn)生與干擾臺的頻率無關(guān)，任何頻率較強的干擾信號加到混頻器的輸入端，都有可能形成交叉調(diào)制干擾。 互調(diào)干擾 兩個（或多個）干擾信號，同時加到混頻器輸入端，由于混頻器的非線性作用，兩干擾信號與本振信號相互混頻，產(chǎn)生的組合頻率分量若接近于中頻，它就能須利地通過中頻放大器，經(jīng)檢波器檢波后產(chǎn)生干擾。 包絡(luò)失真與阻塞干擾因此對差中頻進行選頻并抑制產(chǎn)生的有害諧波分量，對影響混頻的兩種干擾（鏡像干擾、中頻干擾）抑制

11、，盡量減少諧波分量的產(chǎn)生，對鏡像頻率實行再利用是很有必要的。 每一種干擾均有對應(yīng)的數(shù)學(xué)關(guān)系。3混頻器克服干擾的措施有哪些？答：對于抑制寄生頻率的方法有：（1）使用理想乘法器（或平方律器件）（2）采用平衡電路結(jié)構(gòu)（3）采用線性時變工作狀態(tài) 對于外來信號的干擾，必須通過提高射頻前端電路的選擇性來加以抑制，包括設(shè)置前級濾波器和鏡像頻率濾波器等。 同時，也要提高混頻器各個端口間的隔離度，方法有：采用平衡結(jié)構(gòu)或環(huán)形晶體管設(shè)計的混頻器；端口匹配時，使本端口的信號正常傳輸，對另外兩個端口的信號短路。四、實驗總結(jié)與心得體會通過在本實驗中觀測混頻器各個測量點的波形，更進一步認(rèn)識了混頻器的工作原理和特性。 實驗三：FM發(fā)信機系統(tǒng)實驗 下圖所示為38GHz點對點的無線通信接收機前端方框圖。已知：38GHz波導(dǎo)插入損耗；LNA增益；