微波实验报告

实验一卫星数字电视接收
一、实验目的
1、了解接收卫星电视的具体方法。

2、学会使用天线接收机，并掌握接收天线的调整。

3、接收“中星6B卫星电视”，出稳定的节目。

二、实验器材
天线、高频头、卫星接收机、电视、馈线
三、实验过程与原理
1、接收天线的组成与工作原理
天线是收集和处理远处的卫星发出的高频电磁波信号的装置。

它的通信器件主要包括反射器、馈源、高频头和馈线。

天线是无线电波的输入端口。

机械部件主要包括馈机械部件主要包括馈机械部件主要包括馈机械部件主要包括馈源支撑杆、俯仰角调整机构、方位转动机构和底座等。

2、方位角的计算
从接收点到卫星的视线在接收点的水平面上有一条正投影线，从接收点的正北方向开始，顺时针方向至这条正投影线的角度就是方位角，顺时针方向至这条正投影线的角度就是方位角，实际使用时应考虑当地磁偏角数值。

计算结果方位角负值为南偏角。

计算结果方位角负值为南偏西，正值为南偏东，方位角以正南为西，正值为南偏东，方位角以正南为西，正值为南偏东，方位角以正南为西，正值为南偏东，方位角以正南为0º角边。

即实际方位角为：
3、仰角的计算
从接收点仰望卫星的视线于水平线构成的夹角就是仰角。

即仰角为：
在计算方位角、仰角之前先从地图上查出本地站址的经度和纬度
4、影响天线效率的主要因素
•天空噪声：这是由星体中的能量变换和某些大气层活动造成的宽带辐射大宽带辐射。

这种噪声主要通过主瓣输入，与仰角的大小无关。

•大地噪声：温暖的地面中分子的激发造成的大带宽噪声称为大大地噪声。

在高纬度的低仰角中，它对天线噪声的作用最大。

•人为噪声：机器和设备发出的噪声也会增大天线噪声。

例如汽例如汽例如汽例如汽车的打火系统、剪草机以及萤光灯的开和关。

天空噪声和人为噪声比起噪声的主要成份大地噪
声的作用更小。

一般来说，在噪声比起噪声的主要成份大地噪声的作用更小。

一般来说，在仰角低于30°左右时，天线噪声温度会迅速增加。

5、卫星数据接收机及其主要性能
•卫星数据接收机，俗称机顶盒，目前没有标准的定义，传统的说法是“置于电视机顶上的盒子置”。

它是利用卫星通信网络或有线电视网络作为传输平台，利用电视机作为用户终端，提高现有电视机的性能或增加其功能。

•接收机基本上可划分为数字电视接收机、网络电视（WebTV）接收机和多媒体（Multimedia）接收机三类。

•数字电视接数字电视接数字电视接数字电视接收机的主要功能是：将接收下来的数字电视信号转换为模拟电视信号，使用户不用更换电视机就能收看数字电视节目，图像质量接近500线水平。

6、卫星数据接收机的工作原理
四、实验中出现的问题和数据分析
（1）贵州卫视下行频率3796 极化水平符号率 6930
湖南卫视下行频率3750 极化水平符号率10490
CCTV-1 下行频率 12275极化垂直符号率27500
（2）贵州卫视信号质量最强72%，CCTV-1信号质量居中65%，湖南卫视信号质量较低59% 问题：
地球站天线对准卫星的调整最主要是什么？
答：方位角和仰角最关键，只有方位角和仰角都准确对准卫星后才能接收到有效信号，极化角则其次，在方位角和仰角都对准后，调整极化角可略微增加信号的强度和稳定。

五、心得体会
通过对这次的卫星数字电视接收实验的学习，我知道了其基本的方法，以前在家的时候也经常玩这个，但那只是简单的玩一下，不知道怎么摇才最有效率，那只是凭感觉摇。

而通过这次的学习我知道了很多，比如说怎么样做才能快速的找到合适的位置，怎么样才能有效的找到我们所需要的频道，怎么样才能有利于接收，这一切的一切都是我之前所没有体会的，但通过这次的实验这一系列的迷惑我都明白了。

而且在这次的实验中我也知道了那些基本的用语，也可以说是专业用语，这些在我以前的脑海里是不复存在的，我也因这些基本的用语多次被老师批评，但也正因为有了老师的指导，我对这些专业术语记得更加清楚。

在这次实验中我们学到的是最基本的东西，也是我一直以来不注意的重要的东西，所以在这次实验中我收获很大，同时我也很感谢老师同学们，有了我们共同的努力，我们才完成了这次的实验。

还有就是我轻松愉快的完成了这个实验，在这次实验中我也特别开心。

实验二CATV前端组建
一、实验目的
1、了解和认识CATV前端的类型和组成。

2、学习CATV的转换。

3、掌握CATV的组成。

二、实验器材
电视机、VCD、抛物面天线、场强仪、接收机、分支器、连接线（若干）
三、实验过程和原理
卫星电视接收系统主要由二部分组成，，即∶卫星信号接收和前端信号处理。

卫星信号接收部分主要有卫星天线、馈源和高频头组成。

卫星天线是接收卫星转发器的电磁波信号，并把该信号反射给馈源。

通过馈源把收集到的信号传给高频头，由高频头把变频信号传给前端设备进行信号处理。

经低噪声放大，混频以及第一次频放大后高频头输出，30～20dBW的中频（970~1470MHz）信号，第一次变频的目的将 3.7～4.2GHz的较高频率信号下变频为的0.97～1.47GHz的较低频率信号，以便于实现稳定的高增益放大，而且在较低频率上将信号用电缆馈送到前端设备进行再次信号处理，信号衰减相对较低。

前端信号处理有五部分组成，第一是功率分配器，第二是卫星前端信号处理有五部分组成，第三是制式转换器，第四是调制器，第五是混合器。

（1）、功率分配器是把输入信号功率等分或不等分成几路信号功率输出，以达到卫星传送同频段内的多套电视节目。

（2）卫星接收机是把输入信号（收机是把输入信号（920～1470MHz）解调还原成为具有标准接口电平的电视视频和伴音信号。

（3）制式转换器是将各种制式转换PAL为制，以适应我国接收设备的信号接收。

（4）调制器的主要作用是把卫星接收机还原的音频信号和视频信号调制成为射频信号。

（5）混合器的主要作用是把调制以后的各路信号混合成一路信号，采用频分复用共缆传输技术一根电缆传输包含不同频率的信号，其目的在于使用户通过调节电视机频率就可以收到卫星电视节目。

四、实验中出现的问题和数据分析
（1）、功率分配器是把输入信号功率等分或不等分成几路信号功率输出，以达到卫星传送
同频段内的多套电视节目。

（2）卫星接收机是把输入信号（收机是把输入信号（920～1470MHz）解调还原成为具有标准接口电平的电视视频和伴音信号。

（3）制式转换器是将各种制式转换PAL为制，以适应我国接收设备的信号接收。

（4）调制器的主要作用是把卫星接收机还原的音频信号和视频信号调制成为射频信号。

（5）混合器的主要作用是把调制以后的各路信号混合成一路信号，采用频分复用共缆传输技术一根电缆传输包含不同频率的信号，其目的在于使用户通过调节电视机频率就可以收到卫星电视节目。

问题：
实验提供了多台相同的设备，该选择哪台，为什么选择它？
答：选择信号发生强度适中的设备，信号过强，接收的频道就会互相干扰，信号太弱，图像和声音就会过于模糊。

五、心得体会
通过对微波电视实验的学习我知道了简单的电视接收以及比电视接收更高一级的东西，在上一个实验中我知道了怎么摇锅，怎么快速的找到自己所要找的频道，怎么知道那个频道才是最好的，而在这次实验中，我知道了怎么样才能找到自己想要的一个或多个频道，怎样才能把VCD和电视连接起来。

怎么样才能找到自己想要的频道而且把那个频道调到最好。

这是我在这次实验中的最大收获，虽然在实验中老师不在我们旁边，但我还是很认真很认真的做好每一个步骤，很开心的完成我们的实验，因为我知道这不仅仅是一个别人眼中的摇锅实验，在我的眼中它可以带给我快乐，也可以带给我知识，所以每一次的实验我都很认真的去对待，在每一次的实验中我也很认真的听老师讲课，听老师分析，争取每次快速完成实验，每次有效益的完成实验，这次实验我学到了很多同时这次实验我同样很开心，虽然做了两次，但我们并没有感到厌烦，反而更开心，因为我们学到了比别人更多的东西，同样我也会更加努力希望下次也能学到很多。

实验三、模拟微波电视传输
一、实验目的
1、了解整个微波通信系统工作的原理和信号流程。

2、了解微波通信系统的组成。

3、完成音频、视频信号的微波传输、接收。

二、实验器材
VCD(1台）、电视机（1台）YM246.3中功率、CIV3168射频频率、场强仪、万用表（1个）、领频调制器、合成器、连接线（若干）
三、实验过程和原理
1、微波有下述几个主要特点
⑴．波长短(1m -0.1mm)：具有直线传播的特性，利用这个特点，就能在微波波段制成方向性极好的天线系统，也可以收到地面和宇宙空间各种物体反射回来的微弱信号，从而确定物体的方位和距离，为雷达定位、导航等领域提供了广阔的应用。

⑵．频率高：微波的电磁振荡周期(10-9-10-12s)很短，已经和电子管中电子在电极间的飞越时间(约10-9s)可以比拟，甚至还小，因此普通电子管不能再用作微波器件(振荡器、放大器和检波器)中，而必须采用原理完全不同的微波电子管(速调管、磁控管和行波管等)、微波固体器件和量子器件来代替。

另外，微波传输线、微波元件和微波测量设备的线度与波长具有相近的数量级，在导体中传播时趋肤效应和辐射变得十分严重，一般无线电元件如电阻，电容，电感等元件都不再适用，也必须用原理完全不同的微波元件(波导管、波导元件、谐振腔等)来代替。

⑶．微波在研究方法上不像无线电那样去研究电路中的电压和电流，而是研究微波系统中的电磁场，以波长、功率、驻波系数等作为基本测量参量。

⑷．量子特性：在微波波段，电磁波每个量子的能量范围大约是10-6～10-3eV，而许多原子和分子发射和吸收的电磁波的波长也正好处在微波波段内。

人们利用这一特点来研究分子和原子的结构，发展了微波波谱学和量子电子学等尖端学科，并研制了低噪音的量子放大器和准确的分子钟，原子钟。

⑸．能穿透电离层：微波可以畅通无阻地穿越地球上空的电离层，为卫星通讯，宇宙通讯和
射电天文学的研究和发展提供了广阔的前途
四、实验中出现的问题和数据分析
问题：
能不能用场强仪直接接到设备上测量信号强度？
答：不能，因为实验提供的场强仪较为灵敏，设备的信号发射口负有馈电，直接接到设备上可能会导致仪器烧坏，只能稍稍靠近发射口进行测量。

五、心得体会
通过对模拟微波电视的学习，我知道了最基本的微波电视传输，在这次实验中我们也用到了电视和VCD，虽然不是拿电视和VCD来看电视，但是通过我们的努力我们还是看到了我们想要看到的东西，我们通过调试、测试、检测等一系列的操作我们终于可以再电视里面看到清晰画面以及更多的频道，虽然在实验过程中比较复杂，但通过我们的努力我们还是得到了我们想要的结果，老师对我们女生的要求不是特别严格，但我们依然很努力的配合我们的组长去完成我们的任务。

每当我们调试出清晰的频道时我们都会很兴奋的在哪儿叫，因为那是我们的成绩，那是我们努力的结果，所以我们又一很开心的结束了我们的第三个微波实验，在每一次的实验中我们都收获着不同的快乐，不同的喜悦，相信下一次的实验我们同样也会很精彩的完成，不会让老师失望。

实验四、微波工程实验
一、实验目的
1、了解整个微波通信系统工作的原理和信号流程。

2、了解微波通信系统的组成。

3、完成数字信号的微波传输、接收。

4、掌握微波工程实践。

二、实验器材
误码仪、示波器、场强仪、天线、YM246.3中功率、CIV3168射频频率计、万用表（1个）
三、实验过程和原理
1、微波发信通道的组成框图如下
微波发信设备组成框图
1、数字微波通信的发信设备包括微波射频部分，中频部分和数字基带部分。

其设备的组成如下：基带部分。

微波收信设备组成框图
实验步骤
1、检查电源是否正常，机箱交流、直流通路是否短路。

、
2、通电，电源指示灯亮。

3、打开信号源（误码仪），选择、HDB3码输出，用示波器观察HDB3输出码型，并记录。

4、把调制机箱“TV/DA TA”，同时把，HDB3码从机箱码2M口送入。

5、测中频输出功率、频率，记录数据。

6、用场强仪测试中频输出信号的频谱，观察图像，记录频谱。

7、连接发射机中频信号输出口“IF”至高频机箱上变频输入口“TEST1”，测经上变频后从测经上变频后从“PUTOUT”出来的已调信号的功率、频率。

8、接入模拟信道，测量经20米左右的传输线后的功率值。

9、连接好传输线和衰减器，把经过模拟信道的已调信号送到高频机箱“PPUTOUT”口，经下变频后，从“TEST2”输出，此时的信号频率应为中频，调整模拟信道的衰减器的衰减系数，这时用场强仪测量信号的频谱。

记录信号的频谱，认真观察、识别信噪比的好坏，并分析。

10、测试完后，连“TEST2”和解调机箱端口和解调机箱端口“IF”，即把中频信号送入解调机箱进行第二次下变频，然后解调出数字信号，从数据口出，用示波器观测眼图。

四、实验中出现的问题和数据分析
数据：
眼图
频谱
五、心得体会
这次我们微波实验的最后一次实验，同样我们也没有让老师失望，在这次实验中我印象特别深刻，因为在微波连接中我们分成两组，我作为我们组的代表告诉对方我们组的情况，我们跟他们隔着几间教室，让后我们在哪儿大声的喊着，觉得很好玩，但这不是重点，重点是我在这次实验中学到的更多，这次实验课不是摇锅这么简单，也不是调频道那么容易，在这次实验中我理解到了微波信号的重要以及在接收微波信号时都受到什么影响，什么因素最重要。

这一系列的问题都在我上完最后一次微波实验后恍然大悟。

这是我们学的微波最后一次实验，也是最重要的一次实验，学完这次实验才知道前面的所有实验都是为这个实验做铺垫的，也正因为有了之前的认真，才有了我们这次的实验快速的完成。

因此这次的实验我同样很开心，也同样很难忘，虽然这已经是最后一次实验了，但我相信在以后的道路中我同样会更加努力的去做好每一件事，做好每一个实验。