1、北京郵電大學(xué)電磁場(chǎng)與微波測(cè)量實(shí)驗(yàn)報(bào)告微波TV收發(fā)系統(tǒng)的基本原理學(xué)院： 電子工程學(xué)院 班級(jí)： 組員： 指導(dǎo)老師： 微波TV收發(fā)系統(tǒng)的基本原理一、 實(shí)驗(yàn)原理基本無(wú)線通信系統(tǒng)一般由發(fā)信機(jī)、收信機(jī)及其天線（含饋線）構(gòu)成。如圖1所示。 天饋 天饋收信機(jī)發(fā)信機(jī) 信源 信宿 圖1 無(wú)線通信系統(tǒng)的組成1. 發(fā)信機(jī)發(fā)信機(jī)的主要作用是將需要傳輸?shù)男旁葱盘?hào)進(jìn)行處理并發(fā)送出去。首先通過(guò)調(diào)制器用信源信號(hào)對(duì)高頻正弦載波進(jìn)行調(diào)制形成中頻已調(diào)制載波，中頻已調(diào)制載波經(jīng)過(guò)變頻器和濾波器轉(zhuǎn)換成射頻已調(diào)制載波，射頻已調(diào)制載波送至射頻放大器進(jìn)行功率放大，最后送至發(fā)射天線，轉(zhuǎn)換成輻射形式的電磁波發(fā)射到空間。一個(gè)典型的無(wú)線發(fā)信機(jī)的組成框圖

2、，如圖2所示。射頻放大器射頻濾波器上變頻器調(diào)制器信源信號(hào) 天線本振圖2 無(wú)線發(fā)信機(jī)的組成框圖2. 收信機(jī) 收信機(jī)的主要作用是將天線接收下來(lái)的射頻載波還原成要傳輸?shù)男旁葱盘?hào)。收信機(jī)的工作過(guò)程實(shí)際上是發(fā)信機(jī)的逆過(guò)程，首先對(duì)來(lái)自接收天線的射頻載波信號(hào)進(jìn)行低噪聲放大，然后經(jīng)過(guò)下變頻器、中頻濾波器中頻放大器變換稱(chēng)為滿(mǎn)足解調(diào)電平要求的中頻已調(diào)制載波，最后經(jīng)過(guò)解調(diào)器還原出原始的信源信號(hào)。一個(gè)典型的無(wú)線收信機(jī)的組成框圖，如圖3所示。中頻放大器中頻濾波器低噪聲放大器解調(diào)器下變頻器本振天線 輸出信號(hào)圖3 無(wú)線收信機(jī)的組成框圖3. 天線天線是無(wú)線通信系統(tǒng)不可缺少的重要組成部分之一。天線的主要作用是把發(fā)信機(jī)送來(lái)的射頻

3、載波變換成空間電磁波并輻射出去（發(fā)射端）或者把收到的空間電磁波變換成射頻載波并送給收信機(jī)（接收端）。本實(shí)驗(yàn)將對(duì)使用的額微波收發(fā)系統(tǒng)（SD3200）微波電路實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練系統(tǒng)的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，實(shí)驗(yàn)者能完整、透徹的了解微波射頻系統(tǒng)，掌握微波收發(fā)系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)。SD3200R/T微波TV收發(fā)系統(tǒng)由發(fā)射機(jī)系統(tǒng)和接收機(jī)系統(tǒng)兩個(gè)試驗(yàn)箱組成。該微波TV收發(fā)系統(tǒng)是一套工作在900MHz微波頻段的無(wú)線通信實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，可以進(jìn)行圖像和話音業(yè)務(wù)的無(wú)線傳輸實(shí)驗(yàn)，同時(shí)可以進(jìn)行濾波器，放大器，濾波放大器等電路的相關(guān)實(shí)驗(yàn)。微波TV收發(fā)系統(tǒng)主要由TV發(fā)射機(jī)系統(tǒng)和TV接收機(jī)系統(tǒng)兩部分組成。微波TV收發(fā)系統(tǒng)可以提供6個(gè)無(wú)線信道，信道間隔

4、8MHz，頻率設(shè)置如下表所示。信道CH1CH2CH3CH4CH5CH6中心頻率（MHz）900892884876868860發(fā)射機(jī)本振頻率（MHz）960952944936928920接收機(jī)本振頻率（MHz）938930922914906898二、 內(nèi)容及步驟1、 微波TV發(fā)射機(jī)系統(tǒng)的調(diào)試1） 傳輸信道的單載波調(diào)試（1） 連接測(cè)試系統(tǒng)（斷開(kāi)調(diào)制器）（2） 設(shè)置DDS信號(hào)發(fā)生器輸出指定頻率和功率的單載波信號(hào)（如60MHz、-30dBm）。（3） 將信道選擇器分別設(shè)置為CH1CH6，用頻譜分析儀測(cè)量功率放大器的輸出信號(hào)頻率和電平，測(cè)試數(shù)據(jù)記錄在數(shù)據(jù)表格中。注：由于沒(méi)有DDS信號(hào)發(fā)生器，由試驗(yàn)系統(tǒng)的

5、視頻輸入端口代替。2）發(fā)射機(jī)的輸出頻譜測(cè)量（1） 連接測(cè)試系統(tǒng)（頻譜分析儀街道功率放大器的輸出端）。（2） 將信道選擇器設(shè)置為CH1.（3） 用頻譜分析儀觀測(cè)并記錄微波TV發(fā)射機(jī)系統(tǒng)的輸出信號(hào)頻譜圖，頻譜圖記錄在數(shù)據(jù)表格中。（4） 測(cè)量并記錄輸出信號(hào)的主要頻率分量和信號(hào)電平，測(cè)試數(shù)據(jù)記錄在數(shù)據(jù)表格中。（5） 將信道選擇器分別設(shè)置在CH2CH6，測(cè)量并記錄的主要頻率分量和信號(hào)電平，測(cè)試數(shù)據(jù)記錄在數(shù)據(jù)表格中。2、 微波TV接收機(jī)系統(tǒng)調(diào)試1） 接收信道的單載波調(diào)試（1） 連接測(cè)試系統(tǒng)（斷開(kāi)調(diào)制器）。（2） 將信道選擇器設(shè)置為CH1.根據(jù)接收信道的中心頻率，設(shè)置微波信號(hào)發(fā)生器輸出指定頻率和功率的單載波

6、信號(hào)（如900MHz，-40dBm）。（3） 用頻譜分析儀測(cè)量中頻放大器的輸出頻率和電平，測(cè)試數(shù)據(jù)記錄在數(shù)據(jù)表格中。（4） 將信道選擇器分別設(shè)置在CH2CH6，并根據(jù)相應(yīng)的信道設(shè)置微波信號(hào)發(fā)生器的輸出信號(hào)頻率，重復(fù)以上測(cè)量，測(cè)試數(shù)據(jù)記錄在數(shù)據(jù)表格中。2） 接收機(jī)的靈敏度測(cè)量（1） 連接測(cè)試系統(tǒng)（頻譜分析儀與接收機(jī)使用相同型號(hào)的天線，并盡量靠近）。（2） 將發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的信道均設(shè)置為CH1，觀測(cè)電視機(jī)接收到的視頻圖像，保證接收到清晰圖像。（3） 移動(dòng)發(fā)射機(jī)，增大發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的距離，直到圖像無(wú)法正常接收為止。（4） 移動(dòng)發(fā)射機(jī)，減小發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的距離，直到剛剛接收到清晰圖像為止。（注意要保持

7、頻譜分析儀和接收機(jī)到發(fā)射機(jī)的距離相同）（5） 用頻譜分析儀測(cè)量接收信號(hào)中電平最高的頻率分量的功率電平，測(cè)試數(shù)據(jù)記錄到表中。（6） 將發(fā)射和接收信道分別設(shè)置為CH2CH6，重復(fù)以上測(cè)量，測(cè)試數(shù)據(jù)記錄到表中。3.微波TV收發(fā)系統(tǒng)的干擾測(cè)量在無(wú)線通信系統(tǒng)中，無(wú)線信道是一個(gè)開(kāi)路環(huán)境，除了噪聲的影響之外，不同系統(tǒng)或相同系統(tǒng)的不同發(fā)射機(jī)發(fā)射的無(wú)線信號(hào)也可能互相干擾。而且干擾的影響往往比噪聲的影響更大，噪聲可能會(huì)造成通信質(zhì)量的惡化，而干擾很可能會(huì)直接造成通信的中斷。無(wú)線通信中的干擾主要包括同頻干擾、鄰頻干擾和互調(diào)干擾。1） 同頻干擾的測(cè)量（1） 連接測(cè)試系統(tǒng)（關(guān)閉正常發(fā)射機(jī)和干擾發(fā)射機(jī)的電源）。（2） 打開(kāi)

8、正常發(fā)射機(jī)電源，將發(fā)射信道設(shè)置為指定信道（應(yīng)避開(kāi)存在嚴(yán)重干擾的信道），調(diào)整正常發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的距離，保證接收機(jī)接收到清晰圖像。（3） 用頻譜分析儀觀測(cè)接收信號(hào)的頻譜，測(cè)量接收信號(hào)中電平最高的頻率分量的頻率和電平，測(cè)試數(shù)據(jù)記錄在表中。（4） 打開(kāi)干擾發(fā)射機(jī)電源，將發(fā)射信道設(shè)置為正常發(fā)射機(jī)的相同信道，此時(shí)接收機(jī)應(yīng)當(dāng)無(wú)法接受到清晰圖像（必要時(shí)可以調(diào)整干擾發(fā)射機(jī)的位置，將干擾發(fā)射機(jī)靠近接收機(jī)）。用頻譜分析儀觀測(cè)接收信號(hào)的頻譜變化，分析通信中斷的原因。（5） 移動(dòng)干擾發(fā)射機(jī)，使其逐漸遠(yuǎn)離接收機(jī)，直到接收機(jī)剛剛可以接收到清晰圖像為止。（注意要保持干擾發(fā)射機(jī)與頻譜分析儀和接收機(jī)的距離相同）。（6） 關(guān)閉正常

9、發(fā)射機(jī)電源，用頻譜分析儀測(cè)量干擾信號(hào)中電平最高的頻譜分量的頻率和電平，計(jì)算接收信號(hào)的載干比（C/I），測(cè)試數(shù)據(jù)記錄在表中。2） 鄰頻干擾的測(cè)量（1） 連接測(cè)試系統(tǒng)（關(guān)閉正常發(fā)射機(jī)和干擾發(fā)射機(jī)的電源）。（2） 打開(kāi)正常發(fā)射機(jī)電源，將發(fā)射信道設(shè)置為指定信道（應(yīng)避開(kāi)存在嚴(yán)重干擾的信道），調(diào)整正常發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的距離（適當(dāng)遠(yuǎn)離），保證接收機(jī)接收到清晰圖像。（3） 用頻譜分析儀觀測(cè)接收信號(hào)的頻譜，測(cè)量接收信號(hào)中電平最高的頻率分量的頻率和電平，測(cè)試數(shù)據(jù)記錄在表中。（4） 打開(kāi)干擾發(fā)射機(jī)電源，將發(fā)射信道設(shè)置為正常發(fā)射機(jī)的相鄰信道，觀測(cè)接收機(jī)的接受圖像變化（正常、變差或中斷）并分析原因（必要時(shí)可以將干擾發(fā)射機(jī)

10、靠近接收機(jī)）。（5） 關(guān)閉正常發(fā)射機(jī)電源，用頻譜分析儀觀測(cè)干擾信號(hào)的頻譜，測(cè)量鄰頻信號(hào)和輻射到正常信道的干擾信號(hào)中電平最高的頻率分量的頻率和電平，測(cè)試數(shù)據(jù)記錄到表中。（6） 打開(kāi)正常發(fā)射機(jī)電源。移動(dòng)干擾發(fā)射機(jī)，使其逐漸遠(yuǎn)離接收機(jī)，用頻譜分析儀觀測(cè)干擾信號(hào)的頻譜變化，同時(shí)觀察接收機(jī)的接收?qǐng)D像，進(jìn)行干擾分析。三、 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析1、 微波TV發(fā)射機(jī)系統(tǒng)的調(diào)試傳輸信道的帶載波調(diào)試信道設(shè)置CH1CH2CH3CH4CH5CH6輸入頻率（MHz)58.0輸入電平(dBm)輸出頻率（MHz）900083892.100884.116876.07868.06860.07輸出電平（dBm）-4.80-6.14-4

11、.47-2.34-3.68-2.02發(fā)射機(jī)的輸出頻譜測(cè)量信道設(shè)置主要頻率分量和電平CH1頻率（MHz）900.1895.65904.57電平（dBm）-4.48-36.31-39.51CH2頻率（MHz）892.1891.65電平（dBm）-6.29-23.01CH3頻率（MHz）884.08電平（dBm）-4.12CH4頻率（MHz）876.1876.317電平（dBm）-2.66-18.22CH5頻率（MHz）868.12867.67電平（dBm）-3.97-20.54CH6頻率（MHz）860.11860.42電平（dBm）-2.06-20.202、 微波TV接收機(jī)系統(tǒng)調(diào)試1 接收信道的

12、單載波調(diào)制信道設(shè)置CH1CH2CH3CH4CH5CH6輸入頻率（MHz)900892884876868860輸入電平（dBm）-40輸出頻率（MHz)+38.000+38.000+38.000+38.000+38.000+38.000輸出電平（dBm）-16.22-16.06-15.70-15.51-15.56-15.552 接收機(jī)的靈敏度測(cè)量CH1CH2CH3CH4CH5CH6接收靈敏度（dBm)-38.32-45.74-29.72-29.90-28.01-30.503.微波TV收發(fā)系統(tǒng)的干擾測(cè)量：同頻干擾:信道設(shè)置中心頻率（MHZ）信號(hào)電平（dBM）載干比（dB）正常信號(hào)892.083-34.6221.6同頻干擾896.977-56.22鄰頻干擾：信道設(shè)置正常發(fā)射機(jī)干擾發(fā)射機(jī)CH2CH1中心頻率（MHZ）信號(hào)電平（dBm）正常信號(hào)900.08333-39.42鄰頻干擾897.11667-58.00干擾信號(hào)897.11667-57.10四、 實(shí)驗(yàn)總結(jié)：在這次實(shí)驗(yàn)中，我組的實(shí)驗(yàn)儀器出了