2023年射頻實驗報告

射頻電路實驗報告

學專學

生指

導

學年第學期

院：信息與通信工程學院業(yè)：電子信息科學與

技術姓

名：學號：

教

師：李永紅

日期：2023年10月28日

實驗一濾波器設計

一、實驗目的

(1)掌握基本的低通和帶通濾波器的設計方法。

(2)學會使用微波軟件對低通和高通濾波器進行設計和仿真，并分析結果。

二、預習內(nèi)容

(1)濾波器的相關原理。(2)濾波器的設計方法。

三、實驗設備

microwaveoffice軟件

四、理論分析

濾波器的種類：

(1)按通帶特性分為低通、高通、帶通及帶阻四種。(2)按頻率響應分為巴特沃

斯、切比雪夫及橢圓函數(shù)等。(3)按使用原件又可分為1-c性和傳輸線型。

五、軟件仿真

設計一個衰減為3db,截止頻率為75mhz的［切比雪夫型ldb紋波1c低通濾波器

(zo=50ohm),并且規(guī)定該濾波器在100mhz至少有20db的衰減。

圖1-1切比雪夫型ldb紋波1c低通濾波器電路圖

圖1-2模擬仿真結果

六、結果分析

通過仿真，得到了兩種濾波器的頻率特性的到了結果。紅色的曲線為低通濾波器，藍色的

為帶通濾波器，兩種濾波器的特性可以鮮明地在圖上看出差別。低通濾波器在低頻區(qū)域，是通

帶，通帶非常的平緩，紋波較低，但是截至段不是很陡。帶通濾波器具有較好的陡峭特性，但是

相對而言，通帶比較窄并且紋波較大。

實驗二放大器設計

一、實驗目的

(1)掌握射頻放大器的基本原理與設計方法。

(2)學會使用微波軟件對射頻放大器進行設計和仿真，并分析結果。

二、預習內(nèi)容

(1)放大器的基本原理。(2)放大器的設計方法。

三、實驗設備

microwaveoffice軟件

四、理論分析

射頻晶體管放大器常用器件為bjt、fet、mmico

放大器電路的設計重要是輸入/輸出匹配網(wǎng)絡。輸入匹配網(wǎng)絡可按低噪聲或高增益設計，

輸出匹配網(wǎng)絡要考慮盡也許高的增益。

五、軟件仿真

設90Omhz放大器。其中電源為12Vdc,輸出入阻抗為50s。at4151之s參

表(vce=8v,ic=25ma>zo=50ia,ta=25°。如下歹!J

圖2-1900mhz放大器電路圖

圖2-2模擬仿真結果

六、結果分析：

本設計是設計一個放大器，其通頻段是0到900mhz，然后根據(jù)圖上的藍色和紅色曲線

可見1c組成的網(wǎng)絡的幅頻特性曲線，可見這個網(wǎng)絡在9OOmhz左右會對信號有一個比較大的

衰減，因此必須對輸出網(wǎng)絡進行阻抗匹配，并且匹配網(wǎng)絡的中心頻率在900mhz左右，才可以

做好阻抗匹配。篇二：射頻實驗報告2

射頻/微波電路設計實驗

開課實驗室：

2023年3月9日

篇三：《射頻收發(fā)系統(tǒng)》實驗報告完畢

《射頻收發(fā)系統(tǒng)》實驗報告

（一）實驗設備：（1）實驗箱

各單元電路板插放在實驗箱的底板上時，電源將自動供電；各單元電路板拔下實驗時，需

通過排線單獨供電。

（2）頻率計nfc-1000c-l計數(shù)器：測試頻率

（3）函數(shù)發(fā)生器ee1641c:可輸出低頻正弦、三角、方波信號

（4）專用調(diào)試設備dr200rl：可輸出各頻道射頻信號和相應本振信號（5）專用調(diào)試

設備dr200t2:可測量各頻道射頻信號指標（載波頻率及功率，調(diào)制頻率，調(diào)制頻偏）

（6）矢量網(wǎng)絡分析儀ee5100:可測電路的幅頻特性和相頻特性（7）頻譜分析儀ee4

052:測量信號頻譜

（8）數(shù)字示波器：測量信號波形、幅度及參考頻率（9）綜合測試儀ee5113:可作為

rf合成信號發(fā)生器、音頻信號發(fā)生器，射屢屢率計、射頻功率計、音頻和直流數(shù)字電壓表、

音屢屢率計、調(diào)制度表、失真度表、信噪比計、數(shù)字存儲示波器等

（10）其他：測試線、穩(wěn)壓源，萬用表，改錐，說明書（11）仿真軟件multi

simlO.0

（三）系統(tǒng)簡析

3.1無線射頻收發(fā)系統(tǒng)組成及電路原理

無線射頻收發(fā)系統(tǒng)涉及調(diào)頻通信收發(fā)系統(tǒng)和調(diào)幅通信收發(fā)系統(tǒng)兩大部分，其中調(diào)頻通信系

統(tǒng)工作于百兆赫頻段，頻道數(shù)8個，支持標準正弦波、語音和數(shù)據(jù)信號輸入，可做整機實驗，也

可分解拆卸成子系統(tǒng)模塊獨立實驗：調(diào)幅通信系統(tǒng)包含am、dsb、ssb調(diào)制及相應的解調(diào)，

工作于百千赫中波廣播頻段，提成幅度調(diào)制與解調(diào)二個子系統(tǒng)模塊，二個模塊也可以連成一個

調(diào)幅通信系統(tǒng)，支持標準正弦波、實驗音頻信號輸入。無線射頻收發(fā)系統(tǒng)整機電路包

含發(fā)射單元電路和接受單元電路，各單元電路按功能提成子系統(tǒng)電路模塊。發(fā)射單元電路涉

及：（1）調(diào)頻發(fā)射系統(tǒng)中的模擬語音輸入電路、鎖相振蕩電路（可做vc。調(diào)頻、鎖相環(huán)、

振蕩器實驗）、發(fā)射功放電路（可做功放實驗，測試增益，分析諧波）、fsk調(diào)制解調(diào)電路

（fsk調(diào)制與解調(diào)實驗）、微機控制電路等5個子系統(tǒng)電路；（2）調(diào)幅發(fā)送系統(tǒng)中的幅度調(diào)

制電路（可做am、dsb、ssb調(diào)制實驗）。接受單元電路涉及：（1）調(diào)頻接受系統(tǒng)中的接

受變頻電路（可做混頻、濾波器特性、鄰道克制、鏡頻克制等實驗）、中頻解調(diào)電路（中頻選

頻放大器頻率特性實驗、鑒頻器實驗）、鎖相振蕩電路、fsk調(diào)制解調(diào)電路和微機控制電路

等5個子系統(tǒng)電路；（2）調(diào)幅接受系統(tǒng)中的幅度解調(diào)電路（可做am、dsb、ssb解調(diào)實

驗）。3.2調(diào)頻通信收發(fā)系統(tǒng)組成

調(diào)頻通信收發(fā)系統(tǒng)的組成如圖1-1所示，發(fā)射頻率223mhz~224mhz，共分8個頻道可

在''控制單元電路”中進行頻道設立。調(diào)頻通信發(fā)射系統(tǒng)工作過程：語音信號經(jīng)''語音單元電

路”解決后由標準音頻接口輸出，數(shù)據(jù)信號可經(jīng)''控制單元電路“接口送入'、fsk調(diào)制單元電路”,

將數(shù)據(jù)流信號轉(zhuǎn)換成模擬音頻信號，輸出也為標準音頻接口。語音或數(shù)據(jù)基帶信號送入''鎖相

振蕩單元電路”進行頻率調(diào)制，再由''發(fā)射功放單元電路”放大后經(jīng)bc2輸出到天線發(fā)射，經(jīng)

be2輸出的信號也可由相關儀器接受分析。

調(diào)頻通信接受系統(tǒng)工作過程：從天線接受的射頻信號進入''接受變頻單元電路”的br6端,

通過低噪聲放大和變頻，由''鎖相振蕩單元電路”提供本振信號，將射頻信號變成21.4mhz的

中頻從bc4端輸出，21.4mhz的中頻信號送入到、'中頻解調(diào)單元電路“經(jīng)二次變頻，成為45

5khz中頻，鑒頻解調(diào)出的音頻信號分為二路，一路通過音頻放大電路推動揚聲器輸出語音信

號，若接受有數(shù)據(jù)信號時，可由另一路送入''fsk解調(diào)單元電路“恢復成數(shù)據(jù)信號后由''控制單元

電路”輸出。（四）整機實驗：

1、無線語音收發(fā)系統(tǒng)聯(lián)機1）本組聯(lián)機測試

用雙軸電纜將電路鏈接對的，送入單一正弦波信號，通過鎖相環(huán)的

高頻將信號送入高頻段，在通過功率放大以后，信號在發(fā)射系統(tǒng)的任務就已經(jīng)完畢，用同

軸電纜將收發(fā)系統(tǒng)相連，在接受單元，信號一方面通過接受變頻單元進行第一混頻，得到一中

頻。此時的接受變頻的本振頻率由鎖相環(huán)給予，第一中頻的21.4mhz再送入中頻解調(diào)單元，

進行二次混頻與鑒頻得到調(diào)制信號。

控制單元電路頻道調(diào)節(jié)：將控制板和鎖相振蕩板插放好，插拔kdO、kdl、kd2上的短路

器，用示波器檢查鎖相板上的c、d、e,應當有脈沖信號，改變kdO、kdl、kd2插針位

置，通過鎖相振蕩板信號輸出端口bc1送到掃頻儀射頻輸入端口觀測頻率變化。假如是發(fā)射

單元需要重新插拔Ptt插針一次，發(fā)射頻率才干發(fā)生變化，即改變發(fā)射信號頻道選擇

2）通信測試

將收發(fā)頻率調(diào)到其他某組頻道上，和其他組點對點互發(fā)互收語音信號和單音頻信號；分

別記錄相應指標及收、發(fā)通信距離。

2、無線數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)聯(lián)機1）本組聯(lián)機測試

將fsk電路與調(diào)頻收發(fā)系統(tǒng)相連，有線連接和無線連接兩種狀態(tài)下，完畢自發(fā)自收tt

1信號，記錄聯(lián)機效果及相應指標。

2）通信測試

將收發(fā)頻率調(diào)到其他某組頻道上，和其他組點對點互發(fā)互收ttl信號；分別記錄相應指

標及收、發(fā)通信距離。

信號發(fā)生器產(chǎn)生一個矩形波，接入fsk調(diào)制解調(diào)單元，此單元輸出為一個調(diào)頻的正弦波，

再送入調(diào)幅單元，加入高頻載波，會得到一個調(diào)頻條幅波，幅度解調(diào)解調(diào)出來的再經(jīng)fsk解

調(diào)單元得到起初輸入的方波。此實驗要控制好輸入波的頻率，以致能清楚地觀測到實驗的結

果，最佳是人肉眼能分辨的頻率范圍以內(nèi)，以便觀測和記錄結果。二、''中頻解調(diào)”電路原理

及分析

本單元電路運用標準接受中頻解調(diào)芯片，采用二次變頻方案，二中頻為455khz,解調(diào)音

頻輸出提成兩路，一路通過音頻放大電路推動揚聲器，另一路提供數(shù)據(jù)解調(diào)器。中頻接受芯片

還提供場強指示和靜噪指示，用于系統(tǒng)組網(wǎng)。可調(diào)鑒頻線圈相應鑒頻信號的優(yōu)劣，開關k7用于

解調(diào)性能通信實驗。

電路詳析：在本電路的接受端接受的是從接受變頻單元來的一中頻21.4mhz,信號的幅

度在db以下，第一步是通過放大網(wǎng)絡進行放大，放大網(wǎng)絡是重要由三極管和耦合電感組成，最

終實現(xiàn)了對高頻信號的幅度放大，本單元重要的單元是ta31136芯片，重要是實現(xiàn)二混頻，

以及鑒頻的特性，最終在芯片的輸出端得到了調(diào)制信號（即解調(diào)音頻輸出）。音頻信號再通過

音量放大模塊，驅(qū)動揚聲器輸出聲音信號。

三、''中頻解調(diào)”實驗過程（含實驗任務、環(huán)節(jié)及調(diào)試過程）

（-）實驗設備規(guī)定：中頻解調(diào)面板，示波器，網(wǎng)絡測試儀，萬用表

（二）實驗任務：

1、分析電路，畫出功能框圖，說明本實驗電路的信號調(diào)諧放大及解調(diào)過程。

2、根據(jù)下列實驗內(nèi)容擬定實驗方案及需用的儀器、制定實驗環(huán)節(jié)。

3、記錄原始實驗數(shù)據(jù)，分析實驗結果、完畢實驗報告撰寫。1、測試第一中頻放

大器頻率特性

環(huán)節(jié)及調(diào)試：將網(wǎng)絡儀接在實驗板輸入端和電容C123左側(cè)（tp5）之間，記錄增益、帶

寬及幅頻特性。

在這一步的測試中，一方面將中頻解調(diào)板供電，輸入端br8接網(wǎng)絡儀的輸出端，tp5

點接網(wǎng)絡儀的輸入端。重要是通過網(wǎng)絡儀來測試這個放大網(wǎng)絡的幅頻特性，再運用網(wǎng)絡儀上的

頻標來讀出帶寬。在幅度顯示欄里讀出增益。但在測試中在網(wǎng)絡儀上并沒有調(diào)試出抱負的幅頻

特性，在21.41nhz附近，是一條接近于直線的曲線。但是在200mhz的附近卻又一些明顯

的門洞型的幅頻特性曲線。所認為了測試這一部分網(wǎng)絡的放大特性，我采用了其他的方法：？

將調(diào)制信號為lkhz,頻偏3khz,載頻為21.4mhz的信號通過信號發(fā)生器直接送入網(wǎng)

絡儀測試，記錄此時的幅頻曲線，幅度，頻率點。？將上述同樣的信號從br8輸入，將tp5

點的輸出介入網(wǎng)絡儀的輸入，再次測試此時的幅頻曲線，幅度，頻率點。？，將？？測試得到的結

果進行比較得出此網(wǎng)絡具有放大的特性。簡而言之就是將放大網(wǎng)絡的輸入點和輸出點的幅頻特

性進行比較得到結論：此網(wǎng)絡有放大功能，在信號的幅度上有了很明顯的增長。2、檢

查并記錄455khz中頻信號并記錄

環(huán)節(jié)及調(diào)試：將Odb以下的21.4mhz信號（或從接受變頻單元電路的br4輸出得

到）與本單元電路的br8相連，檢查nlO附近的gl晶體是否正常工作，用示波器x10探頭

觀測C130與gl晶體連接處應有振蕩波形（即為20.945mhz本振）。分別將k9、klO短

接，用示波器檢查tpl應有455khz中頻信號。

在這一步的測試中，在測本振的頻率的時候一直測不出來，在tpl點也測不出來455k

hz的中頻信號，最后用萬用表進行電路的檢查，結果發(fā)現(xiàn)是在本振附近的電容C130,

C31,<:132其中之一也許是虛焊，通過老師檢查和重新焊接，調(diào)試板可以正常的測出所需

數(shù)據(jù)。在ta31136芯片的2管腳可以測出本振的頻率，在tp1點也能測出455khz的二

中頻。

3、鑒頻特性測試

環(huán)節(jié)及調(diào)試：砌開455khz陶瓷濾波器，從tpl和tp2（或tp3）端接入網(wǎng)絡儀，在

455khz附近測試并記錄動態(tài)鑒頻特性曲線。

頷開455khz陶瓷濾波器，從tpl端送入455khz附近的信號，緩慢改變輸入頻

率，測試并記錄tp2(或tp3)處相應頻率下的電壓幅度，畫出靜態(tài)鑒頻特性曲線。

霧入455khz陶瓷濾波器，從br8端送入Odb以下21.4mhz附近的信號，緩慢改

變輸入頻率，測試并記錄tP2(或tP3)處相應頻率下的電壓幅度，畫出靜態(tài)鑒頻特性曲線。

一方面測試從tpl到tp2點這段網(wǎng)絡的鑒頻特性，所需要的儀器是網(wǎng)絡測試儀，斷開

455khz陶瓷濾波器，在455khz附近測試并記錄動態(tài)鑒篇四：ads2023射頻電路仿真實

驗實驗報告

低通濾波器的設計與仿真報告

一、實驗目的

(1)熟悉ads2023的使用及操作；

(2)運用此軟件設計一低通錄波器，通過改變c2.11的值，使低通錄波器達成預定的

規(guī)定(db值以大于一3.0以上為宜)：

(3)畫出輸出仿真曲線并標明截止頻率的位置與大小。

二、低通濾波器簡介

(1)定義：讓某一頻率以下的信號分量通過，而對該頻率以上的信號分量大大克制的電

容、電感與電阻等器件的組合裝置。低通濾波器是允許低于截止頻率的信號通過，但高于截止

頻率的信號不能通過的電子濾波裝置。

(2)特點與用途

特點：低損耗高克制；分割點準確：雙銅管保護；頻蔽好，防水功能強。

用途：產(chǎn)品用途廣泛，使用于很多通訊系統(tǒng)，如catveoc等系統(tǒng)。并能有效的除掉

通頻帶以外的信號和多余的頻段、頻率的干擾。

低通濾波器在信號解決中的作用等同于其它領域如金融領域中移動平均數(shù)所起的作用；

低通濾波器有很多種，其中，最通用的就是巴特沃斯濾波器和切比雪夫濾波器。

三、設計環(huán)節(jié)

1,建立新項目

(1)在界面主窗口執(zhí)行菜單命令【file】/【newproject...】，創(chuàng)建

新項目。在選擇保存途徑時，在''name”欄中輸入項目的名稱''lab1”；

(2)單擊按鈕''確認"，出現(xiàn)電路原理圖設計及仿真向?qū)υ捒?，按照?guī)定進行選擇選項。

2,建立一個低通錄波器設計

(1)在主界面窗口，單擊''newschematicwindow”圖標，彈出原理圖設計窗口：

(2)單擊''保存"圖標，保存原理圖，命名為''Ipfl”;

(4)在左側(cè)面板中選擇電容圖標，將其放置到電路圖設計窗口中，并進行旋轉(zhuǎn)；

(5)用類似的方法將電感放置到電路圖設計窗口中，并運用接地圖標，把電容器的一端

接地，將各個器件連接起來；

(6)在元件庫列表窗口選擇''simulation-s-Param”項，在該面板中選擇s-

parameter模擬控制器和端口term,將其放到原理圖中。雙擊電容''c2”并修改其參數(shù)。

低通濾波器原理圖如下圖1所示：

3,電路仿真

1)設立s參數(shù)控件參數(shù)

(1)雙擊s參數(shù)控件，打開參數(shù)設立窗口，將''step-size”設立為0.5ghz；

(2)選中【display】選項卡，在此列出了所有可以顯示在原理

圖中的仿真控件參數(shù)，選中需要顯示的參量；

(3)單擊''。k"按鈕，保存返回。

2)顯示仿真數(shù)據(jù)

(1)執(zhí)行菜單命令[simulate]/[simulate],開始仿真；

(2)彈出狀態(tài)窗口，顯示仿真狀態(tài)的相關信息；

(3)仿真完畢后，若沒有錯誤，可以通過數(shù)據(jù)顯示窗口查看仿真結果，數(shù)據(jù)顯示窗口左

上方顯示當前設計名稱為''1Pfl”,該窗口可以把仿真數(shù)據(jù)以表格、圓圖或等式的形式顯示出

來；

(4)單擊矩形圖圖標后會彈出矩形圖設立對話框，選擇要顯示的s(2,1)參數(shù)-&

gt；單擊按鈕》add》->選擇單位為db,然后單擊''ok"按鈕，顯示低通濾波器的響應

曲線；

(5)執(zhí)行命令菜單[marker]/[new],將三角標志放置到仿真曲線上，選中該標志,

可用鍵盤和鼠標控制其位置。

3)保存數(shù)據(jù)窗口

4)調(diào)整濾波器電路

(1)單擊原理圖窗口中的四角標志，使原理圖自動調(diào)整顯示方式，與窗口大小相適應；

(2)在原理圖窗口中選擇11和c2,對參數(shù)進行調(diào)節(jié)：

(3)改變參數(shù)時仿真曲線也會發(fā)生適時改變，同