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微波毫米波綜合課程設計
專 業：電子信息科學與技術 （微波毫米波系統與器件技術）
一、實驗目的 射頻（微波）電路是構成通信系統、雷達系統和微波應用系統的發射機和接收機的關鍵部件。經過半個世紀的發展，各種電路的原理日趨成熟，結構形式多樣，現如今，發展迅速的通訊微波產業都需要射頻人才的支持，所以這個課程設計對于微波毫米波專業的我們來說，有很重要的學習實踐意義。 二、系統介紹 本無線影音傳輸系統的發射部分如圖1 所示，接收部分如圖2所示： 系統由攝影機、影音電視調制器、上變頻器、本振、帶通濾波器、功率放大器、低噪聲放大器、下變頻器、中頻放大器等構成。工作原理很簡單，先利用攝影機將聲音和影像等訊號接收，經過調制器調至成載波61.25MHz的第三頻道訊號，即中頻信號，接著將中頻信號由變頻器與頻率為853.75MHz的本振訊號混頻，得到915MH的上射頻和 792.5MHz的下射頻，記過帶通濾波器，將下射頻濾除，最后經過功率放大器將上射頻信號的功率進行放大，由頻帶為 915MHz的微帶片型天線把信號輻射到空氣中，至此完成傳輸系統的訊號發射。接收部分的操作原理是由發射頻率為915MHz的天線將信號接收到低噪聲放大器，經過放大器把微弱信號進行功率放大，之后由降頻器與本振混頻得到中頻信號，最后由中頻放大器放大送往電視機顯示信息，至此完成傳輸系統的信號收發。 三、實驗模組特性測量 1.實驗一：OPEN/SHORT/THRU 校正器 a.模組編號：RF2KM1-1A（OPEN/SHORT/THRU） b.模組內容： | 代號 | 名稱 | 說明 | 適用頻率范圍 | 主要特性 | | MOD-1A | OPEN | 開路傳輸線 | 300～500MHz | Return Loss:0±5dB | | MOD-1B | SHORT | 短路傳輸線 | 300～500MHz | Return Loss:0±5dB | | MOD-1C | THRU | 50Ω微帶線 | 300～500MHz | Return Loss≤-8dB Insertion Loss: 0±2dB |
c.測試結果圖 MOD-1A的S11曲線圖 MOD-1B的S11曲線圖 MOD-1C的S11曲線圖 MOD-1C的S21曲線圖  
2.實驗二：π型、T型阻抗匹配器 a.模組編號：RF2KM2-1A b.模組內容： | 代號 | 名稱/說明 | 適用頻率范圍 | 主要特性 | | MOD-2A | Π型阻抗轉換器 | 400±10MHz | Return Loss≤-7dB Insertion Loss: 0±2dB | | MOD-2B | T型阻抗轉換器 | 400±10MHz | Return Loss≤-7dB Insertion Loss: 0±2dB |
c.測試結果圖 MOD-2A的S11曲線圖 MOD-2A的S21曲線圖 MOD-2B的S11曲線圖 MOD-2B的S21曲線圖  
3.實驗三：π型、T型功率衰減器 a.模組編號：RF2KM3-1A b.模組內容： | 代號 | 名稱/說明 | 適用頻率范圍 | 主要特性 | | MOD-3A | π型功率衰減器 | 300～500MHz | Return Loss≤-10dB Insertion Loss: -10±2dB | | MOD-3B | T型功率衰減器 | 300～500MHz | Return Loss≤-10dB Insertion Loss: -10±2dB |
c.測試結果圖 MOD-3A的S11曲線圖 MOD-3A的S21曲線圖 MOD-3B的S11曲線圖 MOD-3B的S21曲線圖  
4.實驗四：電阻式功率分接器 a.模組編號：RF2KM4-1A b.模組內容： | 代號 | 名稱/說明 | 適用頻率范圍 | 主要特性 | | MOD4-1A | 電阻式功率分接器 | 300～500MHz | Return Loss≤-8dB Insertion Loss: -6±2dB |
c.測試結果圖 MOD4-1A之P1端子S11曲線圖 MOD4-1A之P1及P2端子的S21曲線圖  
MOD4-1A之P1及P3端子的S21曲線圖 
5.實驗五：威爾金森功率分接器 a.模組編號：RF2KM4-2A b.模組內容： | 代號 | 名稱/說明 | 適用頻率范圍 | 主要特性 | | MOD4-2A | 威爾金森型功率分接器 | 750±50MHz | Return Loss≤-4dB Insertion Loss: -3±2dB |
c.測試結果圖 MOD4-2A之P1端子的S11曲線圖 MOD4-2A之P1及P2端子的S21曲線圖  
MOD4-2A之P1及P3端子的S21曲線圖 
6.實驗六：L-C方向耦合器 a.模組編號：RF2KM5-1A b.模組內容： | 代號 | 名稱/說明 | 適用頻率范圍 | 主要特性 | | MOD5-1A | L-C方向耦合器 | 400±20MHz | Return Loss≤-6dB Transmission: 0±2dB Coupling: -10±4 dB Isolation≤-14 dB |
c.測試結果圖 MOD5-1A之P1端子的S11曲線圖 MOD5-1A之P1及P2端子的S21曲線圖  
MOD5-1A之P1及P3端子的S21曲線圖 MOD5-1A之P1及P4端子的S21曲線圖  
7.實驗七：平行微帶線方向耦合器 a.模組編號：RF2KM5-2A b.模組內容： | 代號 | 名稱/說明 | 適用頻率范圍 | 主要特性 | | MOD5-2A | 平行微帶線方向耦合器 | 750±50MHz | Return Loss≤-5dB Transmission: ≥-1.5dB Coupling: -10±4 dB Isolation≤-14 dB |
c.測試結果圖 MOD5-2A之P1端子的S11曲線圖 MOD502A之P1及P2端子的S21曲線圖  
MOD5-2A之P1及P3端子的S21曲線圖 MOD5-2A之P1及P4端子的S21曲線圖  
8.實驗八：低通、帶通濾波器 a.模組編號：RF2KM6-1A b.模組內容： | 代號 | 名稱/說明 | 頻率適用范圍 | 主要特性 | | MOD6-1A | 低通濾波器 | 50MHz | Return Loss≤-15dB Insertion Loss≥-2dB | | 100MHz | Insertion Loss≤-15dB | | MOD6-1B | 帶通濾波器 | 750±50MHz | Return Loss≤-10dB Insertion Loss≥-3dB |
c.測試結果圖 MOD6-1A之P1端子的S11曲線圖 MOD6-1A之P1及P2端子的S21曲線圖 MOD6-1B之P3端子的S11曲線圖 MOD6-1B之P3及P4端子的S21曲線圖   9.實驗九：MMIC/BJT放大器 a.模組編號：RF2KM7-1A b.模組內容： | 代號 | 名稱/說明 | 適用頻率范圍 | 主要特性 | | MOD-7A | 單晶微波積體放大電路 | 908～920 MHz | Return Loss≤-6dB Insertion Gain≥10dB | | MOD-7B | 射頻電晶體放大電路 | 908～920 MHz | Return Loss≤-6dB Insertion Gain≥10dB |
c.測試結果圖 MOD-7A之P1端子的S11曲線圖 MOD-7A之P1及P2端子的S21曲線圖 MOD-7B之P3端子的S11曲線圖 MOD-7B之P3及P4端子的S21曲線圖  
10.實驗十：L-C振蕩器 a.模組編號：RF2KM8-1A b.模組內容： | 代號 | 名稱/說明 | 頻率適用范圍 | 主要特性 | | MOD-8 | 射頻電晶體振蕩器 | 400～500 MHz | Output Power≥5dBm |
c.測試結果： 記錄所測量頻率值423.7MHz 11.實驗十一：壓控振蕩器 a.模組編號：RF2KM9-1A b.模組內容： | 代號 | 名稱/說明 | 適用頻率范圍 | 主要特性 | | MOD-9 | 壓控振蕩器 | 600～900 MHz | Output Power≥5dBm |
c.測試結果： 最大值：1372MHz；最小值：831MHZ 四、仿真設計 五、設計感想
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