測試無線電接收機——低噪聲放大器和混頻器模塊教學目標1.能理解F40型函數(shù)信號發(fā)生器工作原理2.掌握F40型函數(shù)信號發(fā)生器性能、參數(shù)、使用方法和注意事項3.學會使用F40型函數(shù)信號發(fā)生器4.能理解被測對象技術(shù)指標5.學會分析處理測量數(shù)據(jù)6.學會撰寫測量報告工作任務(wù)1.敘述F40型函數(shù)信號發(fā)生器工作過程2.理解調(diào)諧低噪聲放大器和混頻器基本特性和工作原理3.掌握調(diào)諧低噪聲放大器和混頻器的頻率特性的測量方法4.能用相關(guān)儀器儀表對調(diào)諧低噪聲放大器和混頻器進行測量5.記錄、分析、處理測量數(shù)據(jù)6.撰寫測量報告一、射頻電路測試指標1.增益：放大器輸出功率與輸入功率的比值，G=Pout/Pin，一般來說增益確定應(yīng)與系統(tǒng)的整機噪聲系數(shù)、通頻帶寬度、匹配、動態(tài)范圍等結(jié)合起來考慮。2.通頻帶：放大器電壓增益Au下降到最大值A(chǔ)u0的0.7倍（即倍）時所對應(yīng)的頻率范圍，用fbw或2f0.7表示。3.噪聲系數(shù)：放大器輸入信噪比與輸出信噪比的比值，表示信號經(jīng)過放大后信號質(zhì)量的變壞程度。二、射頻電路測試儀器1．儀器選擇函數(shù)信號發(fā)生器（F40型）示波器（DS1102型）直流穩(wěn)壓電源（HG6333型）數(shù)字萬用表（UT53）二、射頻電路測試儀器2．主要儀器介紹：F40型函數(shù)信號發(fā)生器1）F40型函數(shù)信號發(fā)生器的面板結(jié)構(gòu)a）F40型信號源前面板顯示部分

二、射頻電路測試儀器b）F40型信號源前面板二、射頻電路測試儀器c）F40型信號源后面板2）主要性能指標序號技術(shù)參數(shù)要求1波形特性頻率范圍主波形：1μHz～40MHz；儲存波形：1μHz～100kHz分辨率1μHz頻率誤差≤±5×10-6--頻率穩(wěn)定度優(yōu)于±1×10-6正弦波失真度≤0.1%（f：20Hz～100kHz）2頻率特性頻率范圍100μHz～40MHz分辨率1μHz頻率誤差≤±5×10-62）主要性能指標3幅度特性幅度范圍2mV～20Vp-p(高阻)，1mV～10Vp-p（50Ω）幅度誤差≤±1%+0.2mV(頻率1KHz正弦波)幅度穩(wěn)定度±0.5%/3小時輸出阻抗50Ω4調(diào)幅特性載波信號波形為正弦波或方波調(diào)制方式內(nèi)或外調(diào)制信號內(nèi)部5種波形或外輸入信號調(diào)制信號頻率100μHz～20KHz失真度≤2%2）主要性能指標5調(diào)制信號輸出輸出頻率100μHz～20KHz輸出波形正弦、方波、三角、升鋸齒、降鋸齒輸出幅度5Vp-p±2%6程控特性設(shè)有RS232串行接口、GIPIB測量儀器標準接口7工作電壓AC220±10％，50Hz±5％8儀器功耗＜35W3）F40型函數(shù)信號發(fā)生器工作原理

采用直接數(shù)字頻率合成技術(shù)(DDS)構(gòu)成的函數(shù)信號，它將先進的數(shù)字處理理論與方法引入信號合成領(lǐng)域，通過控制相位變化速度直接產(chǎn)生各種不同頻率信號。

DDS技術(shù)具有相對帶寬寬、頻率轉(zhuǎn)換時間短、頻率分辨率高等優(yōu)點,廣泛用于高精度頻率合成和任意信號發(fā)生。

3）F40型函數(shù)信號發(fā)生器工作原理DDS基本原理框圖

3）F40型函數(shù)信號發(fā)生器工作原理

按一定的時鐘節(jié)拍從存放有正弦函數(shù)表的ROM中讀出這些離散的代表正弦幅值的二進制數(shù)，然后通過DA變換并濾波，得到一個模擬的正弦波波形，改變讀數(shù)的節(jié)拍頻率或者取點的個數(shù)，就可以改變正弦波的頻率。DDS思路4）F40型函數(shù)信號發(fā)生器使用方法

①數(shù)字輸入鍵

鍵名主功能第二功能鍵名主功能第二功能0輸入數(shù)字0無7輸入數(shù)字7進入點頻1輸入數(shù)字1無8輸入數(shù)字8退出程控2輸入數(shù)字2無9輸入數(shù)字9進入系統(tǒng)3輸入數(shù)字3無●輸入小數(shù)點無4輸入數(shù)字4無?輸入負號無5輸入數(shù)字5無?閃爍數(shù)字左移*選擇脈沖波6輸入數(shù)字6無?閃爍數(shù)字右移**選擇TTL波1）鍵盤說明鍵名主功能第二功能計數(shù)第二功能單位功能頻率/周期頻率選擇正弦波選擇無無幅度/脈寬幅度選擇方波選擇無無鍵控鍵控功能三角波選擇無無菜單菜單選擇升鋸齒波選擇無無調(diào)頻調(diào)頻功能選擇存儲功能選擇衰減選擇ms/mVpp調(diào)幅調(diào)幅功能選擇調(diào)用功能選擇低通選擇MHz/Vrms掃描掃描功能選擇測頻功能選擇測頻/計數(shù)選擇KHz/mVrms猝發(fā)猝發(fā)功能選擇直流偏移選擇閘門選擇Hz/dBm②功能鍵功能4）F40型函數(shù)信號發(fā)生器使用方法

鍵名主功能其它輸出信號輸出與關(guān)閉切換掃描功能和猝發(fā)功能的單次觸發(fā)Shift和其它鍵一起實現(xiàn)第二功能單位s/Vpp4）F40型函數(shù)信號發(fā)生器使用方法

③其它特殊鍵4）F40型函數(shù)信號發(fā)生器使用方法

①掃描功能模式

a)[菜單]鍵說明MODE—>STARTF—>STOPF—>TIME—>TRIGMODE：掃描模式，分為線性掃描和對數(shù)掃描STARTF：掃描起點頻率STOPF：掃描終點頻率TIME：掃描時間TRIG：掃描觸發(fā)方式4）F40型函數(shù)信號發(fā)生器使用方法

②調(diào)頻功能模式

FMDEVIA—>FMFREQ—>FMWAVE—>FMSOURCEFMDEVIA：調(diào)制頻偏FMFREQ：調(diào)制信號的頻率FMWAVE：調(diào)制信號的波形，共有5種波形可選FMSOURCE：調(diào)制信號是機內(nèi)信號還是外輸入信號4）F40型函數(shù)信號發(fā)生器使用方法

③調(diào)幅功能模式

b)[菜單]鍵說明AMLEVEL—>AMFREQ—>AMWAVE—>AMSOURCEAMLEVEL：調(diào)制深度AMFREQ：調(diào)制信號的頻率AMWAVE：調(diào)制信號的波形，共有5種波形可選AMSOURCE：調(diào)制信號是機內(nèi)信號還是外輸入信號4）F40型函數(shù)信號發(fā)生器使用方法

④猝發(fā)功能模式

COUNT—>SPACET—>PHASE—>TRIGCOUNT：周期個數(shù)SPACET：猝發(fā)間隔時間PHASE：正弦波為猝發(fā)起點相位，方波為高低電平TRIG：猝發(fā)的觸發(fā)方式4）F40型函數(shù)信號發(fā)生器使用方法

⑤FSK功能模式

F1—>F2—>SPACET—>TRIGF1：FSK第一個頻率F2：FSK第二個頻率SPACET：FSK間隔時間TRIG：FSK觸發(fā)方式4）F40型函數(shù)信號發(fā)生器使用方法

⑥PSK功能模式

P1—>P2—>SPACET—>TRIGP1：信號第一相位P2：信號第二相位SPACET：PSK間隔時間TRIG：PSK觸發(fā)方式4）F40型函數(shù)信號發(fā)生器使用方法

⑦系統(tǒng)功能模式

POWERON—>OUTZ—>ADDRESS—>INTERFACE—>

POWERON：開機狀態(tài)OUTZ：輸出阻抗ADDRESS：GP-IB接口地址INTERFACE：接口選擇

BAUD：RS232接口通訊速率

PARITY：RS232接口通訊數(shù)據(jù)位數(shù)和校驗STOREOPEN:存儲功能開或關(guān)調(diào)節(jié)旋鈕和【?】【?】鍵一起改變當前閃爍顯示的數(shù)字BAUD—>PARITY—>STOREOPEN4）F40型函數(shù)信號發(fā)生器使用方法

①頻率設(shè)定

c)操作指導

按【頻率】鍵（顯示出當前頻率），再用數(shù)據(jù)鍵或調(diào)節(jié)旋鈕輸入頻率值及單位，這時儀器輸出端口即有該頻率的信號輸出，顯示區(qū)即會顯示出該頻率值。②周期設(shè)定

信號的頻率也可以用周期值的形式進行顯示和輸入。如果當前顯示為頻率，再按【頻率/周期】鍵，顯示出當前周期值，可用數(shù)據(jù)鍵或調(diào)節(jié)旋鈕輸入周期值。5）注意事項因調(diào)制輸出頻率最高只有20KHz，因此在用示波器觀察波形時，其示波器輸入耦合方式最好放在直流（DC）檔。調(diào)制輸出輸出阻抗只有50Ω，因此所接負載大小會對輸出幅度的準確度有所影響，測量時應(yīng)注意。如果輸入數(shù)值超出范圍，則響“嘀”“嘀”兩聲提示出錯。如果輸入數(shù)值小于當前可以輸入數(shù)值的下限，則儀器自動把輸入數(shù)值設(shè)置為當前可以輸入數(shù)值的下限。例：輸入50MHZ，則響“嘀”“嘀”兩聲提示出錯，并自動把輸入數(shù)值設(shè)置為40MHz。當前功能按鍵無意義錯誤提示與處理：響“嘀”“嘀”兩聲提示出錯，儀器不響應(yīng)錯誤輸入。例：輸入頻率值時按【-】鍵，響“嘀”“嘀”兩聲提示出錯，不作其它處理。三、項目測試過程：射頻電路頻率特性射頻電路測試電路圖

無線通信電路測試與設(shè)計實驗系統(tǒng)F40型函數(shù)信號信號發(fā)生器

示波器9V電源三、項目測試過程：射頻電路頻率特性1．調(diào)諧低噪聲放大器1）調(diào)諧低噪聲放大器工作原理三、項目測試過程：射頻電路頻率特性1）調(diào)諧低噪聲放大器工作原理三、項目測試過程：射頻電路頻率特性2）調(diào)諧低噪聲放大器測試電路圖函數(shù)信號發(fā)生器輸入示波器三、項目測試過程：射頻電路頻率特性3）調(diào)諧低噪聲放大器增益測試

a)調(diào)節(jié)F40型函數(shù)信號發(fā)生器，輸入頻率30MHz、幅值100mVp-p的正弦信號。b)用示波器觀察輸出波形，從特性曲線中讀出輸出信號幅度。c)根據(jù)公式，計算出則調(diào)諧低噪聲放大器的放大倍數(shù)。三、項目測試過程：射頻電路頻率特性（4）調(diào)諧低噪聲放大器通頻帶測試a)保持操作步驟a、b不變b)設(shè)置F40型函數(shù)信號發(fā)生器頻率步進間隔為100KHz，改變頻率大小，同時用示波器觀測各頻率點上輸出波形幅度的變化。c)當幅度下降為原來的0.707倍時，測量其上限截止頻率?H值，下限截止頻率?L值。d)根據(jù)公式BW=?H－?L，計算出通頻帶。三、項目測試過程：射頻電路頻率特性1．混頻器1）混頻器工作原理三、項目測試過程：射頻電路頻率特性1．混頻器1）混頻器工作原理三、項目測試過程：射頻電路頻率特性2）混頻器測試電路圖三、項目測試過程：射頻電路頻率特性3)混頻器增益測試a)調(diào)節(jié)F40型函數(shù)信號發(fā)生器，輸入頻率30MHz、幅值500mVp-p的正弦信號。b)用示波器觀察輸出波形，從特性曲線中讀出輸出信號幅度。c)根據(jù)公式，計算出則混頻器的放大倍數(shù)。三、項目測試過程：射頻電路頻率特性4）混頻器通頻帶測試a）保持操作步驟a、b不變b）設(shè)置F40型函數(shù)信號發(fā)生器頻率步進間隔為1KHz