实验1 微波电视信号发送和接收系统

实验一微波电视信号发送和接收系统

一、实验目的

1.了解射频前端发射器的基本结构与主要设计参数。

2.学习微波测试仪器使用方法（频谱分析仪，网络分析仪，扫频信号源）。

二、预习内容

1.预习变频器（锁相本振源、混频器、滤波器），功率放大器的原理的理论知识。

2.预习锁相本振源、混频器、滤波器、天线、和功率放大器的设计原理。

三、实验设备

四、理论分析

微波通信系统是一套短距离、点对点的微波电视发送和接收系统，它将现场摄得的电视视频、音频信号以微波方式传送，再向电视中心站或有线电视站发送。

伴音采用FM，图像采用AM，分别调制到中频信号70MHz附近（双载波），经过中频滤波，再经上变频输出为2.0-2.7GHz射频信号。经功率放放大后，最终由天线发射出去。

五、主要技术指标

（一）、微波系统整机主要性能参数

1、工作频段：2.0~2.7GHz，S波段。可根据用户要求设定频段。

2、输出功率：7dBm~20dBm(5~100mW)并可调节。

3、频率稳定度：±5ppm 或 (1~2)×10-5

4、本振相噪：1k -70dBc 10k -85dBc

5、杂散发射：-65dBc

6、通频带宽度：±20M

7、视频调制方式：AM，音频调制方式：FM

8、70M调制器输出电平：0dBm±2db

9、接收机灵敏度：-70~-30dB

10、自动增益控制范围（AGC）：50dB

微波通信综合实验

11、工作电源：220AC输入,+12V,+5V(DC)输出

（二）、各部件性能参数

1、平面微带矩形贴片天线阵天线

频带范围：2000～2025MHz 增益: Gain≥12dB 电压驻波比： VSWR≤2

输入阻抗：Zc=50Ω 3dB 波瓣宽度≤32°第一旁瓣电平≤-13dB

交叉极化≤-30dB 极化形式：线极化接头类型：SMA阴头

2、微波低噪声放大器

频带范围：2000～2025MHz 增益: Gain≥28dB

噪声系数：NF≤1.5dB 输入、输出阻抗：Zc=50Ω接头类型：SMA阴头

3、微波功率放大器

频带范围： 2000～2025MHz 增益: Gain≥28dB

输入、输出阻抗：Zc=50Ω接头类型：SMA阴头

4、微波上变频器

频带范围：fRF 、fLO: 2000～2200MHz fIF : 60～80MHz

变频损耗≤10 dB 本振信号输入功率PLO ≥5dBm

输入、输出阻抗：Zc=50Ω接头类型：SMA阴头

5、微波下变频器

频带范围：fRF 、 LO: 2000～2200MHz fIF : 60～80MHz

变频损耗≤10 dB 本振信号输入功率PLO ≥5dBm

输入、输出阻抗：Zc=50Ω接头类型：SMA阴头

6、微波微带发夹式带通滤波器

频带范围：2000～2025MHz 插入损耗： I L≤6dB

电压驻波比： VSWR≤1.5 L带外100MHz≥40dB

输入、输出阻抗：Zc=50Ω接头类型：SMA阴头

8、微波锁相频率合成器

频带范围：2000～2150MHz 相位噪声：≤-85dBc/Hz@10kHz 杂散：≤-50dBc

9、微波压控振荡器

频带范围：2000～2150MHz 单边带相位噪声：≤-80dBc/Hz@10kHz

控制调节电压：0-12V 输出阻抗：Zc=50Ω接头类型：SMA阴头

10、微波功率分配器

频带范围：1950～2050MHz 类型：传输线威尔金森型一分二

插入损耗：L≤0.5dB隔离度: I≥20dB 接头类型：SMA阴头

输入、输出阻抗：Zc=50Ω

11、微波固定功率衰减器

频带范围：1950～2050MHz 类型：固定T型、П型同阻式

电压驻波比： VSWR≤1.25 功率:1W 接头类型：SMA阴头

衰减精度：3dB±1dB

12、微波定向耦合器

频带范围：1950～2050MHz L: 插入损耗≤0.5dB

耦合度: C=20dB±1dB 方向性:D=8 dB 接头类型：SMA阴头

输入、输出阻抗：Zc=50Ω

13、微波阻抗匹配器

频带范围：1950～2050MHz 类型：无源元件T型、П型50Ω匹配到75Ω

电压驻波比： VSWR≤1.25 接头类型：SMA阴头

14、微型摄像头（带微型麦克风）

图像传感器: 1/3,1/4COMS传感芯片有效像素: 628*582 最低照度: 3Lux 工作电压: DC9V/300mA 功耗: 约1.2W 信噪比: 48dB

15、LCD液晶电视接收机

显示器件：彩色TFT-LCD 外形尺寸：199*125*40mm 屏幕尺寸：7英寸制式：

PAL/NTSC/SECAM可选像素： 1440*234 输入功率：DC12V-10W 视频输入：PAL/NTSC 音频

输出：150MW 连接端子： AV、耳机、ANT天线、12V电源、四个端子接口使用电源：12V 功能特点：预设五种电视效果可供选择；全频道接收，可达255个频道预置量；图像可左右翻转；电视机倒挂时，图像可自动上下翻转。16：9图像扩大4：3模式任意转换。

16、电源模块

直流输出电压：9V 输出电压容差：±1%额定输出电流：3A 输出电流范围：0-3A输出功率：27W 纹波及噪音：120mVp-p 直流电压可调范围：±10%交流输入电压范围：170～264VAC47～63 Hz 交流输入电流：0.65A/ 230 V 效率：82% 冲击电流：冷启动电流

36A/230V 过载保护：135%～165% 外形尺寸：105mm(长)×75mm（宽）×36mm（厚）

六、发信机原理简介

1、原理方框图

图3-2 典型的通信信道带宽