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1、 射频训练系统实验指导书目 录第一篇：仪器介绍1一、 ZY12RFSys32BB1射频训练系统性能指标1二、 ZY12RFSys32BB1射频训练系统使用说明2三、 ZY12RFSys32BB1射频训练系统使用注意事项4四、 反射S11参量测量5五、 传输S21参量测量6六、 频率测量7七、 功率测量7第二篇：单元电路验证实验部分8实验一 传输线理论8实验二 匹配理论20实验三 功率衰减器设计31实验四 功率分配器设计37实验五 定向耦合器设计47实验六 滤波器设计59实验七 放大器设计72实验八 振荡器设计83实验九 压控振荡器设计92实验十 微带天线99实验十一 锁相环应用实验104第三篇
2、：系统实验部分113实验一 射频前端发射器113实验二 射频前端接收器121实验三 射频图像传输系统130第四篇：二次开发实验部分138实验一 ADS仿真软件介绍及应用138实验二 仿制单元电路实验部分模块177实验三 改变图像传输系统源载波频率178附录182附录1 微波系统与低频电路系统研究方法比较182附录2 双端口网络各参量的转换关系185附录3 LC滤波器设计参量187附录4 Smith圆图189第一篇：仪器介绍一、 ZY12RFSys32BB1射频训练系统性能指标1、四组频段切换功能（100 MHz1000 MHz）。即：BAND1：100200 MHz； BAND2：200400
3、 MHz；BAND3：440680 MHz；BAND4：6801000 MHz。2、50dBm的功率测量范围（60 dBm10 dBm），误差为2dBm。3、内置频率计（100MHz2000MHz），显示分辨率0.1MHz，其对测试信号的功率要求：100MHz1000MHz：输入信号功率范围是37 dBm10 dBm；1000MHz1500MHz：输入信号功率范围是25 dBm10 dBm；1500MHz2000MHz：输入信号功率范围是10 dBm10 dBm。4、X、Y输出端子设计，适用于具有XY模式的示波器。5、扫频/点频输出切换功能。6、S11/S21输出测量功能，其测量误差均为2dB
4、。7、约5MHz的频率向上步进，约1MHz的频率向下步进。8、220V AC 输入。9、12V DC输出。10、420液晶显示。二、 ZY12RFSys32BB1射频训练系统使用说明1、前面板：（1）频段选择键BAND 设置四组频段的循环状态，即BAND1：100200MHz， BAND2：200400MHz，BAND3：440680MHz和BAND4：6801000MHz。（2）频率键FREQ 该键只在扫频SWEEP输出模式下有效。它可设置频率的三种状态：START、STOP和MARK，分别为起始频率、终止频率和当前频率点。在START和STOP状态，使用按键UP和DOWN可以设置每个频段的
5、起始和终止频率值。在MARK状态，使用按键UP和DOWN可以设定所要观测的频率点，进而观察该点在X-Y状态显示的示波器上的具体位置。（3）SWEEP/CW1键 设置两种循环状态：SWEEP和CW1。SWEEP状态时输出的是扫描频率信号；CW1状态时输出的是点频信号。（4）S11/S21测量功能选择键 只在SWEEP/CW1测试状态有效。它可设置两种循环状态：S11和S21。S11状态时测量反射参量；S21状态时测量传输参量。（5）COUNTER键 设置三种循环状态：当前状态、Frequency Counter和Power testing。处于Frequency Counter状态，测量从COU
6、NTER IN端口输入的信号频率；处于Power testing状态，测量从RF-IN端口输入的信号功率。所谓当前状态，是指通过按COUNTER键，恢复原来的测试状态。（6）CW2键 设置两种状态：CW2开和关。当CW2开，即：主机屏幕显示CW2 Testing时，从CW2 OUT端口输出1001000MHz的点频信号；同时，SWEEP/CW1 OUT端口输出对应CW2 Testing状态所设频段的起始点频信号，即：100、200、440、680MHz点频信号。 （7）UP键 在点频工作时UP键向上步进约5MHz。（8）DOWN键 在点频工作时DOWN键向下步进约1MHz。（9）CAL键 设置
7、校正功能，以消除主机的系统测量误差。此按键仅在产品出厂前的校正有效，对于用户而言，此按键无效。（10）RESET键 对整机进行复位操作。（11）POWER键 设置整机的工作状态：ON和OFF。当工作于ON状态，即通过按下“POWER”键启动主机时，主机自动进入频率校正状态（Calibrating），此时主机屏幕第二行显示XXXX YYYY（X和Y代表数字）；主机屏幕第三行显示ZZZZ Waiting（Z代表数字），主机屏幕第四行显示频段BAND范围。当XXXX发生变化时，是校正与频段BAND相对应的起始频率ZZZZ，其中第四位为误差，单位0.1MHz。当YYYY发生变化时，是校正与频段BAND
8、相对应的终止频率ZZZZ，其中第四位为误差，单位MHz。频率校正误差为0.5MHz。约2分钟后，完成四个频段的起始和终止频率校正，此时可听到两声报警，主机自动进入CW1 Testing状态。（12）SWEEP/CW1 OUT端子 信号源以扫描频率/点频形式输出端。（13）RF-IN端子 传输输入端及功率测量输入端。（14）CW2 OUT端子 第二射频输出端。（15）X、Y端子 用来与示波器CH1、CH2通道相连，观察S11、S21的幅频特性。2、后面板：（1）COUNTER IN端子 频率测量输入端。（2）12V DC OUT端口 12V直流电源输出端（仅供本系统实验测试使用）。 三、 ZY1
9、2RFSys32BB1射频训练系统使用注意事项1、按POWER键启动主机后，主机自动进入频率校正状态，此时只有RESET键有效，如在频率自动校正过程中，即频率校正没完成时，按RESET键，则会导致频率步进发生错误，所以，在频率自动校正过程中，最好不要按RESET键。2、只有主机冷启动（按POWER键启动），才存在自动频率校正，校正每个频段的起始和终止频率。而对于主机热启动（按RESET键重启），则无自动频率校正。3、对待测信号频率和功率的测量，如果信号功率超过规定要求，则需先将待测信号进行功率衰减，满足功率范围要求后再进行测量。4、对按键SWEEP/CW1的特殊说明。在扫频SWEEP模式下，只
10、有在扫描点处于起始位置时（即示波器上最左边第一个扫描点），其它按键才有效。 5、对三种实验连接线的说明。1 M BNC连接线（黑色）用于主机X、Y端子和示波器CH1、CH2通道的连接。50 BNC连接线（浅色长线）用于主机和实验模块的连接。50 BNC连接线（浅色短线）用于实验模块间的连接。6、在每次开启主机进行测试时，要调整示波器的扫描线于0dB（从上至下数第三线）位置。具体操作如下：（1）在CW2 OUT、RF-IN和COUNTER IN端子接50匹配负载，SWEEP/CW1为空，按S11/S21键，选择S11测量功能，即主机屏幕的第二行显示S11： dB。再按SWEEP/CW1键，选择S
11、WEEP扫频输出模式，即主机屏幕的第一行显示SWEEP Testing，调整示波器CH2的上下旋钮，使扫频信号在0dB位置。（2）用一条50 BNC连接线（浅色长线）一端接于SWEEP/CW1 OUT 端子上，另一端接于RF-IN端子，并在主机的COUNTER IN和CW2 OUT端子上接50匹配负载。按S11/S21键，选择S21测量功能，即主机屏幕的第二行显示S21： dB。再按SWEEP/CW1键，选择SWEEP扫频输出模式，即主机屏幕的第一行显示SWEEP Testing，调整示波器CH2的上下旋钮，使扫频信号在0dB位置。如果在测量前不进行上述示波器的调整，则根据主机显示的点频数据所
12、描绘的曲线与示波器上观察到的信号有差异。7、常温下，主机持续工作时间不超过八小时。8、用户不得私自拆卸实验主机和实验模块，否则造成故障后果自负。四、 反射S11参量测量1、用两条 BNC连接线（黑色）分别将ZY12RFSys32BB1射频训练系统的X、Y端子与示波器的CH1、CH2端子相连。2、打开示波器，将其设置为X-Y模式，并将通道CH1和CH2设置为直流电压档，电压刻度均为。同时使示波器处于“正极性”工作状态。3、按POWER键，启动ZY12RFSys32BB1射频训练系统，主机进入频率校正（Calibrating）过程。约2分钟后，听到两声报警，系统完成校正，并自动进入CW1 Test
13、ing状态。4、在CW2 OUT、RF-IN和COUNTER IN端子接50匹配负载，按S11/S21键，选择S11测量功能，即主机屏幕的第二行显示S11： dB。再按SWEEP/CW1键，选择SWEEP扫频输出模式，即主机屏幕的第一行显示SWEEP Testing，调整示波器CH2的上下旋钮，使扫频信号在0dB位置。5、接好待测模块，并在主机的不用端子接50匹配负载。6、按BAND键，选择测量频段，即主机屏幕的第四行显示BANDx：xxxxxxMHz（x代表数字）。7、按S11/S21键，选择S11测量功能，即主机屏幕的第二行显示S11： dB。8、按SWEEP/CW1键，选择点频CW1信号
14、输出模式，可通过按键UP和DOWN来改变其频率的大小，并以0dB线（从上至下数第三线）为基准，将主机屏幕显示数据记录在S11记录表上（示波器的每一大格代表10dB）。9、用一条圆滑曲线将S11记录表上的各点连接起来。按SWEEP/CW1键，选择SWEEP扫频输出模式，即主机屏幕的第一行显示：SWEEP Testing。此时，可以按FREQ键，并通过按键UP和DOWN来设置START和STOP的大小，以设定所需的频率范围。按FREQ键中的MARK功能键，并通过按键UP和DOWN来设定频率注标MARK的大小，以观测该频率点处的S11值。观察比较示波器上所示波形与记录表上描绘的曲线是否一致。五、 传
15、输S21参量测量1、用两条 BNC连接线（黑色）分别将ZY12RFSys32BB1射频训练系统的X、Y端子与示波器的CH1、CH2端子相连。2、打开示波器，将其设置为X-Y模式，并将通道CH1和CH2设置为直流电压档，电压刻度均为。同时使示波器处于“正极性”工作状态。3、按POWER键，启动ZY12RFSys32BB1训练系统，主机进入频率校正（Calibrating）过程。约2分钟后，听到两声报警，系统完成校正，并自动进入CW1 Testing状态。4、用一条50 BNC连接线（浅色长线）一端接于SWEEP/CW1 OUT 端子上，另一端接于RF-IN端子，并在主机的COUNTER IN和CW2 OUT端子上接50匹配负载。按S11/S21键，选择S21测量功能，即主机屏幕的第二行显示S21： dB。再按SWEEP/CW1键，选择SWEEP扫频输出模式，即主机屏幕的
