目 录
微波实验系统组成 ............................................................................................................... 2 实验一 微波发送系统电路组成及介绍 ......................................................................... 10 实验二 微波接收系统电路组成及介绍 ......................................................................... 14 实验三 微波设计及仿真软件的介绍 ............................................................................. 19 实验四 史密斯圆图分析与应用 ..................................................................................... 25 实验五 网络分析仪的构成及S参数测量机理 ............................................................. 31 实验六 传输线理论及微带传输线的设计与制作 ......................................................... 36 实验七 阻抗匹配网络理论 ............................................................................................. 45 实验八 阻抗匹配网络的设计与制作 ............................................................................. 53 实验九 微波定向耦合器的原理与设计 ......................................................................... 71 实验十 微波功率分配器的原理与设计 ......................................................................... 85 实验十一 固定功率衰减器的原理与设计 ..................................................................... 94 实验十二 PIN二极管压控衰减器的原理与设计 ....................................................... 103 实验十三 集总参数滤波器的原理与设计 .................................................................... 111 实验十四 微带滤波器的原理与设计 ........................................................................... 132 实验十五 微波低噪声放大器的原理与设计 ............................................................... 140 实验十六 微波压控振荡器的原理与测量 ................................................................... 156 实验十七 微波锁相环原理与测量 ............................................................................... 164 实验十八 微波上下变频器的原理与测量 ................................................................... 175 实验十九 微带天线理论与设计 ................................................................................... 189 实验二十 微波腔体滤波器的原理与测量 ................................................................... 199 实验二十一 模拟微波通信系统的组装及调试 ........................................................... 209 实验二十二 数字微波通信系统的组装及调试 ........................................................... 215 实验二十三 微波中继系统的组装及调试 ................................................................... 221
LTE-WB-02D微波通信系统实验指导书 武汉凌特电子技术有限公司
微波实验系统组成
一、 概述
LTE-WB-02D微波通信综合实验系统根据微波教学特点，结合具体电路，带领学生由浅入深地从感性认识到原理分析，再到测试方法、设计开发。通过该实验系统训练充分掌握传输线、滤波器、衰减器等模块的设计方法。并在对阻抗圆图有深入了解的基础上完全掌握用微带传输线来进行阻抗匹配的设计方法。
二、 系统特点
1． 工作频率为3G频段，即TD-SCDMA移动通信系统的频段；
2． 具备通信设备前端的几乎所有无源和有源模块，可组成各微波传输系统以及微波中继系统；
3． 通过对各实验模块标准测试接口的测试，掌握现代网络频谱测量技术。如频谱仪的使用，网络分析仪的构建；
4． 本实验系统所包含的各模块均采用现代微波工艺设计制造； 5． 通过ADS仿真软件的学习及应用，真正做到较为方便的二次开发； 6． 支持3G移动通信系统科研活动，可组合出3G移动通信系统的射频前端。
三、 电路组成及关键指标
本实验系统由有源模块实验箱及无源模块实验箱组成。
1． 有源模块实验箱主要有微波发送系统和微波接收系统中的各有源模块组成，各实验模块既可以作为一个独立的功能模块来完成实验，同时也是构成微波通信系统的一个子模块，具体而言，本实验系统的各有源模块可以组合为数字微波通信系统、模拟微波通信系统以及微波中继系统等具备实际功能的传输系统，由以下功能模块组成：
1)
视频音频调制模块
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2) 微波上变频模块
主要指标：中频频率范围：0～1.5GHz 本振频率范围：1.5～4.5GHz 变频损耗：8.5dB 本振功率：9～17dBm IIP3：19dBm
3)
压控衰减器模块
主要指标：频率：2010～2025MHz
最小衰减：6dB±1dB 最大衰减：>25dB
控制电压：0～9V（低衰减，高不衰减） 驻波比：≤1.5 IIP3：35dBm
4)
功率放大器模块
主要指标：频率范围：2010MHz～2025MHz 增益：30dB OIP3：35dBm P1db：17 dBm 输入输出驻波：≤1.5 5)
腔体滤波器模块
主要指标：频率：2010～2025MHz
带内差损：≤1.5dB 通带波动：≤0.5dB 阻抗：50Ω 驻波比：≤1.5 带外抑制
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≥70dB@225MHz offset ≥18dB@20MHz offset
6)
低噪声放大器模块
主要指标：频率范围：2010MHz～2025MHz
噪声系数：≤1.5dB 增益：45dB OIP3：35dBm 输入输出驻波：≤1.5
7)
微波下变频模块
主要指标：中频频率范围：0～1.5GHz
本振频率范围：1.5～4.5GHz
变频损耗：8.5dB左右 本振功率：9～17dBm
IIP3：19dBm 8) 9)
数字调制与解调模块 微波锁相源模块
主要指标：频率范围：1970～2030 MHz 相位噪声：≤-85dBc/Hz@100KHz
10) 功分器模块
主要指标：频率：2010～2025MHz 插入损耗：≤0.5dB 幅度平衡度：≤1dB 输出隔离：≥20dB 11) 压控振荡器模块
主要指标：频率范围：1970～2030 MHz 相位噪声：≤-85dBc/Hz@100KHz
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输出功率：16 dBm
系统布局图如下：
腔体滤波器低噪声放大器微波下变频模块数字调制与解调模块微波锁相源功分器压控振荡器功率放大器压控衰减器微波上变频模块视频音频调制模块微波有源实验系统
微波有源实验系统布局图
传输系统框图如下：
PA影音调制模块PAATT混频模块PALNA混频模块微波发送系统微波接收系统模拟微波传输系统
数字USB接口调制模块PAPAATT混频模块PALNA混频模块微波发送系统微波接收系统数字解调模块USB接口数字微波传输系统
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