微波课程设计报告_微波图像传输系统

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1、微波技术与天线课程设计报告专业：电子信息工程学院班级：电子信息工程(1)班姓名：学号：序号:1日期：2014年12月微波图像传输系统一．设计目的1．了解图像调制和解调的特性2．掌握图像传输的原理3．学会进行图像的发射和接收二．设计方案微波图像传输系统由发送系统与接收系统组成，两个系统同时工作完成微波图像的传输。1.发送系统由摄像机、TV调制器、混频器、射频放大器、功分器、压控振荡器VCO及天线组成。2.接收系统由天线、定向耦合器、混频器、图像解调器和显示器组成。微波图像传输系统原理图如图1图1一．工作原理说明1.工作原理从摄像机出来的图像视频信号，通过TV

2、调制器输出调幅波，混频器将调幅波信号f0与VCO信号f1进行混频，取其和频，得到更高的频率信号频率为f0+f1。由于混频后信号功率较小，因此在它的后面需经过射频放大器使信号功率放大。信号获得足够大的功率后，才能送到天线上发射出去。由另一个天线接收信号后发送到混频器与10db定向耦合器发出来的信号进行混频，再由图像解调器将视频信号解调出来，最后发送到显示端。2.元件介绍TV调制器TV调制器使输入的图像信号对载波信号进行振幅调制，用携有信息的低频信号去控制载波的幅度，使载波的幅度按照图像视频信号的规律变化。TV调制器输出调幅波。混频器是将信号频率由一个量值变换

3、为另一个量值的过程。也叫变频器。混频器通常由非线性元件和选频回路构成。发射端的混频器是将已调信号（频率为f0）与VCO信号（频率为f1）进行混频，取其和频，得到更高频率的信号（频率为f0+f1），信号经混频后，只有频谱的搬移，不出现新的并落在有用的频谱内的分量。压控振荡器VCO指输出频率与输入控制电压有对应关系的振荡电路(VCO)，频率是输入信号电压的函数。在振荡电路中采用压控元件作为频率控制器件，它的中心频率是在没有外加控制电压时固有的频率，在一定范围内频率变化与控制电压成线性关系。直流电源为VCO提供两路电压，其中一路作为VCO的偏置电压，电压值为12

4、VDC，另外一路作为VCO的调谐电压，电压值为0~12VDC。功率分配器功率分配器将VCO信号输出功率分配为两路，一路供给发射端，与TV调制器输出的调制信号进行混频。另一路经过10dB定向耦合器，传输到信号接收系统部分，与天线接收的信号进行混频。射频放大器由于混频后信号功率较小，因此在它的后面需经过射频放大器使信号功率放大。信号获得足够大的功率后，才能馈送到天线上辐射出去。天线天线是无线微波图像传输系统的重要组成部分，天线（antenna)是一种变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介（通常是自由空间）中传播的电磁波，或者进行相反的变换。定向耦合

5、器是一种通用的微波/毫米波部件，是一种有方向性的无源微波功率分配器件。可用于信号的隔离、分离和混合，如功率的监测、源输出功率稳幅、信号源隔离、传输和反射的扫频测试等。主要技术指标有方向性、驻波比、耦合度。一．系统搭建与结果分析系统搭建如图2图2结果分析在显示端开始没有显示图像或图像不清晰，要先关掉电源，重新检查系统各元器件是否连接正确，再要慢慢的调试电压源的电压值，直到显示端清晰完整的显示图像。二．本设计改进建议1.简化系统;因为系统搭建有点繁杂，导致图像在传输时受到很大的干扰或抑制；2.摄像机像素太小，导致在显示端显示的图像不够清晰，建议用大一点的像素的

6、摄像机；1.两个天线之间的接收距离不能太远，要提高天线的发送与接收能力等。一．总结（感想和心得等）本次的课程设计，我和同学共同完成了这次微波图像传输系统的设计。在实验前我们就参考了课本和指导书，但在刚开始的时候，我们都很迷茫，知道要做什么，但却不知道该从何动手，不过后来经过深入的研究和了解，最终我们还是完成了这次微波图像传输系统的设计。通过本次课程设计的学习，我加深了对微波技术与天线理论知识的理解，提高了手动能力和团队合作能力。在微波图像传输的设计中，我了解到微波图像传输的工作原理，也更加深刻理解了微波接收与发送的工作原理。在课程设计过程中虽然也遇到了不少

7、问题，但在同学和老师的帮助下，最终还是成功的完成了。总的来说，这次设计让我受益匪浅。在以后的学习工作中，我会不断加强动手能力和理解能力，对未来在微波技术方面的发展打下基础。匹配网络的设计一、设计目的RF电路中，常常遇到不同传输线间的连接、不同元器件间的连接和天线与馈线间的连接等问题。如果直接连接，由于阻抗不匹配，必然会产生反射。因此，需要在连接点间插入匹配网络，实现阻抗匹配，保证功率无反射地传输。另外，为了使信号源输出功率最大，也希望外电路的输入阻抗与源阻抗实现共轭匹配，因此，在外电路与信号源之间通常也需要匹配网络。二、阻抗匹配的好处1.使传输功率无反射地

8、传送给负载2.实现源最大功率输出3.改善系统的信噪比4.减少振幅和