北京革新创展科技有限公司-创新研究型射频通信实训系统技术方案

一、简述
射频技术在无线通信领域具有广泛的、不可替代的作用，随着移动通信的快速发速，社会对射频技术人才的要求不断提高，作为人材培训基地的高校应能适时调整教学重点和训练方式，以满足用人单位需求。
RZ9910D型实训系统主要用于训练学生在已有相关知识的基础上，通过射频设计软件仿真设计、相关器件性能指标比对选取、射频电路布线排版装配调试、单元电路性能测试、系统增益匹配调整等实训，使学生深刻理解射频系统分布参数、器件特性、阻抗匹配对通信系统的影响，培养学生学会射频电路设计调试，满足电子竞赛和社会对射频技术人材的需求。创新研究型射频通信实训系统创新研究型射频通信实训系统

二、射频系统构建
RZ9910D主要有射频发射系统和射频接收系统组成，射频发射链路主要有：幅度调制器、频率调制器、本振（PLL锁相振荡器）、上变频器、带通滤波器、可调增益放大衰减器、功放1、功放2、发射天线等组成，实现从中频到射频的信号搬移。
射频接收链路是整个通信接收系统的基础，完整的射频接收链路包含幅度解调器、频率解调器、接收天线、带通滤波、低噪声放大、可调增益放大、振荡器、混频器及低通滤波，实现射频信号到中频信号的搬移，再通过模数转换进入数字系统进行进一步处理。

三、系统特点
1、本实验方案对通信系统中射频收发电路的各个功能模块分别进行了独立设计，并且尽可能对每个模块提供了多种解决方案和思路，旨在帮助实验者掌握射频收发链路各功能模块的基本设计方法，并通过观察信号在各个功能模块中的幅频变化，进一步深入理解射频通信系统中模拟电路所扮演的角色。
2、系统专门设计了两款带多个分支的低噪声放大器和功放，学生可以在线调试匹配网络，训练学生对阻抗匹配重要性的理解；
3、每个模块均设有参数调整接口，如工作点、增益、频响、频率、阻抗、功率等，便于学生研究和调整系统性能指标；
4、提供整套仿真设计例程。

四、技术指标
1、幅度调制器
基本功能：利用乘法器电路进行频率搬移，产生幅度调制信号。
频率：1000MHz

2、幅度解调器
基本功能：通过包络检波电路还原出原始信号。
频率：10MHz

3、频率调制器
基本功能：利用调频电路产生频率调制信号。
频率：150MHz

4、频率解调器
基本功能：通过鉴频电路还原出原始信号。
频率：10MHz

5、低噪声放大器（通用型）
基本功能：在通信系统中的接收链路中完成信号的低噪声放大，连接接收天线的输出端。
设计指标：
1)工作频段：0.5Ghz-1.5Ghz；
2)噪声系数：2.5dB
3)增益：＞40dB；
4)最大输出功率：10dBm

6、频率源本振1（PLL+VCO）
基本功能：提供通信系统中的载波频率源，用于将中频调制信号上变频至射频频段。
1)输出频率范围：350MHz-1800GHz
2)最大输出功率：+10dBm
3)相噪：＜-110dBc/Hz@100kHz
4)稳定时间：400us
5)输出鉴频杂散：＜-70dBc

7、可变增益放大衰减器
基本功能：调谐整个通信系统的链路增益，具备宽范围的放大衰减功能，可以根据输入信号的幅度进行调节，提高系统的动态范围。
1)工作频率：10Mhz-3GHz
2)增益调节范围：-34dB~+22dB

8、频率源本振2（PLL+VCO）
基本功能：提供通信系统中的载波频率源，用于将中频调制信号上变频至射频频段。
1)输出频率范围：2050MHz-2450GHz
2)最大输出功率：+10dBm
3)相噪：＜-105dBc/Hz@100kHz
4)稳定时间：400us
5)输出鉴频杂散：＜-70dBc

9、功率放大器
基本功能：将上边频以后的射频信号进行功率放大，输出接发射天线的输入端。
1)输出频率范围：0.5GHz-1.5GHz
2)1dB功率压缩点：+18dBm
3)增益：大于30dB
4)工作电压：5V

10、发射链路上变频器
基本功能：将中频调制信号上变频至射频，并进行高通滤波。
1)射频及本振工作频段：50MHzHz-1.6GHz
2)中频工作频段：20MHz-1000MHz
3)变频插损：9dB
4)本振-射频隔离：35dB
5)本振-中频隔离：30dB

11、接收链路下变频器
基本功能：将射频信号下变频至中频，并进行低通滤波。
1)射频及本振工作频段：300MHzHz-2.4GHz
2)中频工作频段：DC-700MHz
3)变频插损：6dB
4)本振-射频隔离：35dB
5)本振-中频隔离：25dB

12、低噪声放大器（专用型）
基本功能：在通信系统中的接收链路中完成信号的低噪声放大，连接接收天线的输出端。
1)工作频段：900MHz±20MHz；
2)噪声系数：0.3dB
3)增益：＞15dB；
4)最大输出功率：0dBm

13、功率放大器（专用型）
基本功能：在通信系统中的发射链路中完成信号的功率放大，输出连接发射天线的输入端。
1)工作频段：900MHz±20MHz；
2)1dB功率压缩点：33dBm（2W）
3)增益：＞18dB；
4)效率：大于60%；
5)直流偏置工作点：Vgs = 1.8V；Vds = 28V。

14、收发天线
1)工作频段：900MHz±10MHz；
2)增益：＞3dBi；
3)极化：线极化。

六、实验内容
第一部分 无源组件测试
实验一 定向耦合器
实验二 功分器
实验三 微带环形电桥
实验四 衰减器
实验五 上变频器
实验六 下变频器
第二部分 有源部件测试
实验七 中频振荡器
实验八 数字锁相环+压控振荡器（PLL+VCO）
实验九 可调增益放大器
实验十 低噪声放大器
实验十一 功率放大器
第三部分 射频系统测试
实验十二 射频发送系统
实验十三 射频接收系统
实验十四 射频数据单向传输系统(选做)
第四部分 射频电路CAD设计实验
实验十五 微带天线设计及性能仿真
实验十六 低噪声放大器设计及性能仿真
实验十七 功率放大器设计及性能仿真
第五部分 传输线及匹配理论实验
实验十八 微波传输线参数的测量与计算(本实验选做)
实验十九 终端开路微带线沿线电压分佈测量
实验二十 终端短路微带线沿线电压分佈测量
实验二十一 终端匹配时微带线沿线电压分佈测量
第六部分 无源微带电路设计
实验一 低通滤波器设计
实验二 带通滤波器设计
实验三 功分器及四端口网络仿真（耦合器，移相器，环形器）