射频电路-实验指导书

电子科技大学通信射频电路实验报告学生姓名：学号：指导教师：实验一选频回路一、实验内容：1.测试发放的滤波器实验板的通带。

记录在不同频率的输入下输出信号的幅度，并绘出幅频响应曲线。

2.设计带宽为5MHz，中心频率为39MHz，特征阻抗为50欧姆的5阶带通滤波器。

3.在ADS软件上对设计出的带通滤波器进行仿真。

二、实验结果：(一)低通滤波器数据记录及幅频响应曲线频率1.0k 500k 1M 1.5M2.0M 2.5M3.0M 3.5M4..0M 4.5M5.0M /HzVpp/mv 1000 1010 1020 1020 1020 1050 952 890 832 776 736 频率/Hz 5.5M 6.0M 6.2M 6.4M 6.6M 6.8M 7.0M 7.2M 7.4M 7.6M 7.8M Vpp/mv 704 672 656 640 624 592 568 544 512 480 448 频率/Hz 8.0M 8.2M 8.4M 8.6M 8.8M 9.0M 9.2M 9.4M 9.6M 9.8M 10.0M Vpp/mv 416 400 368 376 320 288 272 256 224 208 192(二)带通滤波器数据记录及幅频响应曲线频率/MHz0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5Vpp/mv 0.4 0.8 0.4 0.6 0.8 0.6 0.8 0.8 1.4 1.1 6.0 4.0 23.8 频率/MHz7.0 7.2 7.4 7.6 7.8 8.0 8.2 8.4 8.6 8.8 9.0 9.2 9.4Vpp/mv 79.2 72.866.469.677.690.4108.8137.6183.2260 364 442 440频率/MHz 9.6 9.8 10.10.210.410.610.8 11.0 11.2 11.411.611.812.Vpp/mv 440 403 378 378 406 468 468 548 548 484 412 356 324频率/MHz 12.212.412.612.813.13.213.4 13.6 13.8 14.Vpp/mv308 300 236 156 104 66.445.6 32.4 24.0 18.三、仿真实验(一) 设计步骤 1.设计带宽为5MHz ，中心频率为39MHz ，特征阻抗为50欧姆的5阶带通滤波器。

实验一RFID标签的认识—超高频RFID读写测试一、实验目的通过实验使学生了解超高频电子标签的应用及功能，熟悉其读写过程，并且了解其应用的方向，及超高频标签的特点。

二、实验要求1、要求学生了解超高频标签的结构特点及应用2、了解超高频读写器系统的组成及各组成部分的功能三、准备知识1、C51程序设计2、单片机原理与接口技术3、超高频系统中的射频系统和控制系统的功能4、超高频读写器的系统组成5、超高频电子标签的分类四、实验准备实验用材料与设备1、通用通讯座1块，如图1所示（见实验七图）2、USB电源线1条3、仿真器1台，如图2所示（见实验七图）4、超高频读写设备1台，标签若干5、超高频读写设备主机，设备天线，如图14、图15所示图14 超高频读写设备主机图15 超高频读写设备天线图16 超高频读写设备系统结构图⏹实验软件介绍1、开发工具：Keil C，通用通讯座的软件以Keil Vision3 为编译环境2、超高频读写器仿真软件AS3990_ApplicationBoard；⏹实验前期准备工作1、熟悉开发软件及相关硬件的工作原理2、简单编写数据通讯应用程序，以便实验时进行调试五、实验步骤1、连接通用通讯座电源线2、连接超高频标签读写器设备电源线3、将设备的天线与主机相连接4、将超高频标签读写设备主机串口连结至通用通讯座的串口15、使用仿真器连结PC机USB口与通用通讯座JTAG口6、连接完整后的超高频读写设备，如图17所示图17 超高频读写设备完整连接图7、使用编译软件Keil C进行程序调试，编译成功后将软件下载至通用通讯座8、超高频标签读写器设备上电后，出现提示音，表示已连接9、运行程序后，通用通讯座上的液晶显示屏幕会显示“please sent card”10、将标签（读写卡）距离超高频标签读写器上方大概30cm左右，进行扫描11、如果设备天线接收数据成功后，会发出“滴”的一声提示音，卡号将显示在通用通讯座的液晶显示屏幕上：the card number****************12、若将标签取走后，通用通讯座上液晶显示屏将继续显示“please sent card”13、多次重复上述步骤，测试标签读写的最大距离及最佳的位置六、实验注意事项1、通用通讯座的供电电压范围为5V，超过5V 会损坏开发板器件或工作不正常。

射频电路原理实验报告实验目的本实验旨在通过搭建射频电路原理实验平台，探索射频信号的特性，并了解射频电路中的基本元件和原理。

实验器材与材料- 射频信号发生器- 射频功率放大器- 直流电源- 变压器- 电感- 电容- 电阻- 示波器- 天线实验步骤1. 首先，将射频信号发生器和示波器正确接入电路，并设置合适的工作频率和幅值。

2. 接下来，通过变压器将输入信号的电压转换成合适的射频信号，并将其输入到射频功率放大器中。

3. 将射频功率放大器的输出信号连接到天线，以实现信号的无线传输。

4. 在示波器上观察到放大器输入和输出的波形，并记录相关数据。

5. 调整射频信号发生器和射频功率放大器的参数，观察波形的变化，进一步了解射频信号的特性和电路的响应。

实验结果分析通过观察示波器上的波形，可以看出射频功率放大器能够有效地将输入信号放大，并通过天线将信号发送出去。

随着射频信号发生器输出频率的增加，波形的周期性变化也能够清晰地观察到，表明电路对不同频率的信号具有不同的响应特性。

同时，我们还可以通过记录的数据计算出电路的增益，并与理论数值进行对比。

通过比较实际测量结果和理论预期，可以评估电路的性能和实验的准确性。

实验总结与心得通过本实验，我对射频电路的基本原理和电路中的元件有了更深入的了解。

通过搭建实验平台，我能够直观地观察到射频信号的特性，并掌握了调节参数以实现不同频率响应的技巧。

在实验过程中，我也遇到了一些问题，比如调节信号发生器的频率不够精确，导致波形的观察和数据的测量不够准确。

为了解决这个问题，我学会了合理选择仪器和参数，以获得更精确的实验结果。

总的来说，本实验对我进一步理解和掌握射频电路原理和实验方法有着重要的意义，也为我今后的学习和研究打下了坚实的基础。

参考文献- 《射频电路设计与实验指导书》- 《电子电路基础》。

《射频电路设计》课程教学大纲课程代码：0806608027课程名称：射频电路设计英文名称：Radio-frequency(RF) Circuit Design总学时：48 讲课学时：34 实验学时：14上机学时：课外学时：学分：3适用对象：电子信息工程专业本科四年制学生先修课程：《模拟电子技术》、《高频电子线路》一、课程性质、目的和任务本课程是电子信息工程专业的一门实用性很强的专业课。

本课程将运用大量的图解和实例，为学生讲解传输线原理、线性网络的匹配、滤波电路的设计、射频放大器等有源电路的设计，旨在使该专业的学生学习并掌握射频电路的基本概念以及射频电子线路设计原理等方面的知识。

为学生今后从事相关专业的工作，打下良好的基础。

二、教学基本要求射频电路设计内容涵盖频率为30MHz至4 GHz范围的电路设计，通过本课程的学习使学生能掌握采用分布参数等效电路进行射频电路的设计原理及方法，除了匹配及滤波等无源电路外，还要掌握线性有源网络和非线性有源网络的设计。

三、教学内容及要求1、射频电路设计基础教学内容：①射频电路的基本概念、应用领域与设计特点②波传播中的基本概念，传输线理论③二端口RF/微波网络的电路表示④基于S参数的分析方法。

教学要求：①理解射频电路和低频电路的区别②掌握基于S参数的分析方法2、无源电路设计教学内容：①Smith 圆图及其应用②匹配网络的设计③滤波电路的设计教学要求：①掌握用Smith圆图进行匹配设计的基本方法②掌握滤波电路的设计方法3、有源网络的线性和非线性设计教学内容：①有源网络中的稳定性及其分析②有源网络的噪声及其模型③放大器的增益④射频放大器的小信号设计⑤射频放大器的大信号设计⑥射频振荡器的设计⑦射频检波器和混频器的设计教学要求：①理解射频电路设计中所要考虑的三个方面：稳定性、增益、噪声②掌握射频放大器的小信号设计和大信号设计③掌握射频振荡器的设计，射频检波器和混频器的设计四、实践环节实验安排在本课程内，总计8个学时的实验：1、ADS软件的应用初步4学时2、微带滤波器的设计与仿真3学时3、阻抗匹配网络的设计与仿真3学时4、射频放大器的设计与仿真4学时五、课外习题及课程讨论为达到本课程的教学基本要求，鼓励学生结合实际电路设计多做相关课外习题，多进行电路的设计与仿真分析。

目录概述 (5)实验一压控振荡器（VCO） (8)1、实验设置的意义 (8)2、实验目的 (8)3、实验原理 (8)4、实验设备 (10)5、测量内容 (10)6、实验步骤 (10)实验二混频器 (11)1、实验设置的意义 (11)2、实验目的 (11)3、实验原理 (12)3.1、概述 (12)3.2、双平衡混频器 (12)4、实验设备 (15)5、实验内容 (15)6、实验步骤 (15)实验三环行器 (16)1、实验设置的意义 (16)2、实验目的 (16)3、实验原理 (16)4、实验设备 (16)5、实验内容 (16)6、实验步骤 (17)实验四定向耦合器 (18)1、实验设置的意义 (18)2、实验目的 (18)3、实验原理 (18)4、实验设备 (20)5、实验内容 (20)6、实验步骤 (20)实验五匹配负载 (21)1、实验设置的意义 (21)2、实验目的 (21)4、实验设备 (23)5、实验内容 (23)6、实验步骤 (23)实验六失配负载 (23)实验七衰减器 (24)1、实验设置的意义 (24)2、实验目的 (24)3、实验原理 (24)4、实验设备 (26)5、实验内容 (26)6、实验步骤 (27)实验八功率分配器 (28)1、实验设置的意义 (28)2、实验目的 (28)3、实验原理 (28)4、实验设备 (29)5、实验内容 (29)6、实验步骤 (29)实验九混合环 (30)1、实验设置的意义 (30)2、实验目的 (30)3、实验原理 (30)4、实验设备 (30)5、实验内容 (31)6、实验步骤 (31)实验十 PIN开关 (32)1、实验设置的意义 (32)2、实验目的 (32)3、实验原理 (32)4、实验设备 (32)5、实验内容 (32)6、实验步骤 (32)实验十一 PIN调制器 (34)2、实验目的 (34)3、实验原理 (34)3.1 调幅原理 (35)3.2 调频原理 (37)3.3 调频电路概述 (39)4、实验设备 (39)5、实验内容 (39)6、实验步骤 (39)实验十二滤波器（LPF、HPF、BPF、BSF） (41)1、实验设置的意义 (41)2 实验目的 (41)3、实验原理 (41)4、实验设备 (43)5、实验内容 (43)6实验步骤 (43)实验十三圆形谐振腔 (44)实验十四偏置线（方形、扇形、蝶形） (44)实验十五分支耦合器 (45)1、实验设置的意义 (45)2、实验目的 (45)3、实验原理 (45)4、实验设备 (45)5、实验内容 (45)6、实验步骤 (46)实验十六放大器 (47)1、实验设置的意义 (47)2、实验目的 (47)3、实验原理 (47)4、实验设备 (49)5、实验内容 (49)6、实验步骤 (49)实验十七微带天线 (50)1、实验设置的意义 (50)3、实验原理 (51)4、实验设备 (60)5、实验内容 (61)6、实验步骤 (61)实验十八测量线 (62)1、实验设置的意义 (62)2、实验目的 (62)3、实验原理 (62)3.1无损耗负载传输线的工作状态 (64)3.2史密司圆图（Smith Chart） (66)3.3微带线理论（Microstrip Line） (68)4、实验设备 (70)5、实验内容 (70)6、实验步骤 (70)实验十九同轴检波器 (71)1、实验设置的意义 (71)2、实验目的 (71)3、实验原理 (71)4、实验设备 (73)5、实验内容 (73)6、实验步骤 (74)实验二十射频前端发射/接收机 (75)1、实验设置的意义 (75)2、实验目的 (75)3、实验原理 (75)3.1、射频发射机原理 (75)3.2、射频接收机原理 (76)4、实验设备 (79)5、实验内容 (79)6、实验步骤 (79)附录 1 教学实验报告 (81)概述随着信息时代的到来，科学技术的发展，通信已成为国防现代化、国民经济建设以及人们日常生活中必不可少的一部分，其应用极为广泛。

清华大学电子工程系－1－实验一 ADS 的基本操作【登录、启动ADS 】一、在login 提示符(或提示窗口)下输入用户名，回车确认后输入password ，确认后进入Unix 的图形界面环境。

二、在窗口命令行中键入hpads ，回车后等待一段时间，出现ADS 主窗口。

注意：UNIX 系统对输入字符大小写是区分的。

如果操作系统是WIN9x/2K ，则省略本步骤。

【ADS 的基本操作】在ADS 中执行一项操作有几种途径：菜单条，鼠标右键弹出式菜单，快捷键，图标按钮以及鼠标左键的直接操作(双击，拖动等)。

后三种操作起来比较方便，在后面的示例中将尽可能使用它们。

值得一提的是图标按钮，它具有形象、便捷的优点，将鼠标移动至按钮上停留片刻即可获得该按钮的功能提示信息。

下面以一简单例子说明。

【新建工程(project)目录】一、在ADS 主窗口中，点击图标按钮 （View Startup Directory ），回到ADS 启动目录；二、点击 （Create a New Project ）；三、在弹出的对话框中键入工程名：ex1，点击Length Unit 按钮，将长度单位设为毫米（millimeter ），确认后回到New Project 对话框，点击OK ；四、现在主窗口显示你已经在工程目录ex1下了。

注意子目录(data ，networks 等等)已自动创建，而且 (New Schematic window)、 (New Layout window)等按钮已经激活，不再是灰色。

【创建原理图(Schematic)】一、创建原理图窗口● 在ADS 主窗口中点击 (New Schematic window)按钮(或执行菜单命令：Window->New->Schematic)。

注意；缺省情况下新工程目录一创建就会自动弹出一个原理图窗口。

● 注意原理图窗口顶部显示了工程名ex1和原理图名(untitled ？)，其中“？”是从1开始递增的整数，表示第几个原理图窗口。

【射频实验报告】射频电路实验报告[模版仅供参考，切勿通篇使用]射频电路实验报告学专学生指导学年第学期院：信息与通信工程学院业：电子信息科学与技术姓名：学号：教师：李永红日期: 20xx 年10 月28日实验一滤波器设计一、实验目的掌握基本的低通和带通滤波器的设计方法。

学会使用微波软件对低通和高通滤波器进行设计和仿真，并分析结果。

二、预习内容滤波器的相关原理。

滤波器的设计方法。

三、实验设备microwave office软件四、理论分析滤波器的种类：按通带特性分为低通、高通、带通及带阻四种。

按频率响应分为巴特沃斯、切比雪夫及椭圆函数等。

按使用原件又可分为l-c 性和传输线型。

五、软件仿真设计一个衰减为3db ，截止频率为75mhz 的[切比雪夫型1db 纹波lc 低通滤波器并且要求该滤波器在100mhz 至少有20db 的衰减。

图1-1切比雪夫型1db 纹波lc 低通滤波器电路图图1-2 模拟仿真结果六、结果分析经过仿真，得到了两种滤波器的频率特性的到了结果。

红色的曲线为低通滤波器，蓝色的为带通滤波器，两种滤波器的特性可以鲜明地在图上看出差别。

低通滤波器在低频区域。

是通带，通带非常的平缓，纹波较低，但是截至段不是很陡。

带通滤波器具有较好的陡峭特性，但是相对而言，通带比较窄而且纹波较大。

实验二放大器设计一、实验目的掌握射频放大器的基本原理与设计方法。

学会使用微波软件对射频放大器进行设计和仿真，并分析结果。

二、预习内容放大器的基本原理。

放大器的设计方法。

三、实验设备microwave office软件四、理论分析射频晶体管放大器常用器件为bjt 、fet 、mmic 。

放大器电路的设计主要是输入/输出匹配网络。

输入匹配网络可按低噪声或高增益设计。

输出匹配网络要考虑尽可能高的增益。

五、软件仿真设计一900mhz 放大器。

其中电源为12vdc ，输出入阻抗为50ω。

at4151之s 参表如下列图2-1 900mhz放大器电路图图2-2 模拟仿真结果六、结果分析：本设计是设计一个放大器，其通频段是0到900mhz, 然后根据图上的蓝色和红色曲线可见lc 组成的网络的幅频特性曲线，可见这个网络在900mhz 左右会对信号有一个比较大的衰减，因此必须对输出网络进行阻抗匹配，而且匹配网络的中心频率在900mhz 左右，才可以做好阻抗匹配。

传输线基本概念实验当频率高到射频以后，电路元器件的性能发生了变化。

甚至于一段线也要用传输 线公式来表示，比如说λ/ 4线末端短路时始端等于开路，而末端开路时始端等于短 路。

这种概念一开始是很难接受的，但是有了PNA362X 就可以进行实验验证了。

一、 实验目的通过无耗短线的输入阻抗测试，加深对传输线公式与史密斯圆图的理解，二． 仪器准备 PNA3620～3623的任一款及其成套附件，另加保护接头一只。

••• 扫频方案设为BF=30MHz,⊿F =30MHz, EF =1590MHz 。

• ² 按图连接, 此时电桥测试端口应接上保护接头，保护接头末端开路作为新的测试端口（注）;••••²在主菜单下按〖↓〗键将光标移到《测:A B 》下, 按〖→〗或〖←〗键使A 下空白,B 下为《回损》。

双通道仪器，A 口与B 口可以互换，连接应与选择相符。

单通道机只有A 口，所有测试皆由A 口完成。

••••²按〖↓〗键或〖复位〗键使光标停在《校: 开路》下，再按〖执行〗键, 此时显示器右下角频率在变动, 直到出现《校: 短路》字样。

••••²在电桥新的测试端口接上短路器，然后按〖执行〗键; 画面转成阻抗圆图, 光标在R=0点闪动, 拔掉短路器光标在R=∞点闪动;••••²接上待测负载, 即可用圆图看变化趋势。

三． 测试内容1．开路线的输入阻抗测试² 在电桥新的测试端口上，再接上一只保护接头。

² 屏幕上会出现右图曲线，具体数值见闪点参数, 不同频点的数据，可用按〖→〗或〖←〗键来得到。

²记下5～8个你感兴趣的频点的电抗值（jX ），不管电阻值（R ）。

²保护接头的电长度为48毫米，用l ctn jZ Z in β0-=来进行计算，只计算记下的几个点。

式中Z in 为输入阻抗，β（相移常数）为360°/λ(波长)，l 为保护接头长度。

射频电路实验报告引言射频电路是电子工程中的重要组成部分，广泛应用于通信、无线电、雷达等领域。

本实验旨在通过实践，深入了解射频电路的基本原理和设计方法。

实验目的1.理解射频电路的基本原理；2.学会设计并制作射频电路；3.掌握射频电路测试方法。

实验器材1.射频信号发生器2.射频功率放大器3.射频频谱分析仪4.射频电路板5.线缆、连接器等实验步骤步骤一：准备工作1.确保实验器材和设备的正常工作状态；2.根据实验要求，选择适当的射频电路板和元器件。

步骤二：电路设计与布局1.根据实验要求，设计射频电路的整体结构和工作原理；2.根据设计要求，选择电容、电感等元器件，并进行电路布局。

步骤三：电路制作1.使用射频电路板和元器件制作射频电路；2.确保电路布局合理、连接可靠。

步骤四：电路测试1.连接射频信号发生器、射频功率放大器和射频频谱分析仪等设备；2.设置合适的频率、功率和其他参数；3.测试射频电路的性能和特性。

步骤五：数据分析与结果讨论1.根据实验数据，分析射频电路的性能；2.比较实验结果与设计要求，讨论可能的原因和改进措施。

结论通过本实验，我们了解了射频电路的基本原理、设计方法和测试技术。

实验结果表明，设计的射频电路在一定范围内符合预期要求。

在今后的学习和实践中，我们将进一步深入研究射频电路的原理和应用，不断提升自己的技术水平。

参考文献[1] 电子工程师丛书编委会. 射频电路设计与实验[M]. 人民邮电出版社, 2008.[2] 张旭, 张阳, 何震. 射频电路[M]. 电子工业出版社, 2014.。