一、总体描述
RZ9908E射频/微波技术与天线综合实验系统主要面向通信工程、电子工程、微波工程等专业开设《微波技术》、《微波器件》、《微波电路》、《微波通信》、《天线》等课程教学、实验、示教的需要而设计，也可用于微波技术类课程的课题设计和毕业设计。系统采用主流5G通信频段，由RZ9908-T射频/微波与天线发射实验系统及RZ9908-R射频/微波与天线接收实验系统两个实验箱组成，是我公司最新研制的功能更强大、实验内容更丰富的多信道射频/微波通信、射频/微波技术与天线的综合实验系统。

二、系统特点
1、实验系统内置多种开放式展现微带器件：多种形式和种类的滤波器（低通、高通、带通、带阻）、中频滤波器、混频器、衰减器、功分器、功率放大器、环形器、定向耦合器、移相器、微带传输线及锁相信号源、数字视音频采集模块等。使系统连接多样、灵活，并新增了多个测量点，既可终端测量也可在线测量。测试仪表选用数字频谱分析仪和矢量分析仪，实验内容更加丰富。
2、根据实验要求各个模块既能单独测试也能接入系统进行实验，学生可以根据单个模块特性判断它接入系统的作用和对系统性能的影响，这样既丰富了实验内容同时大大增强了实验的可操作性，学生从实验中能更深刻地理解微波系统的构成和各模块的作用。
3、有源微波模块采用传统的屏蔽盒形式，无源微带线部件、中低频部件采用公共大底板形式，方便连接和实验。大底板采用镀金工艺不但美观同时还改善了传输和抗氧化性能。
4、微波单元模块采用集成及可编程芯片实现，确保系统性能并训练学生使用射频芯片能力；
5、收发系统通过数控衰减器和AGC/VGA可控收发系统增益、测量功放动态范围、低噪放接收灵敏度；
6、系统专门设计了两款带阻抗调配功能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；
7、收发系统采用了数字锁相振荡器，载频频率在24～6000MHz连续可调，最小频率步进≤100KHz；不同实验组的学生可设置适当载频，确保系统工作互不影响，系统带宽支持信道数不少于20个；
8、接收系统内置嵌入式矢量分析仪，通过嵌入式PC和配套软件实时测试有源或无源器件频响、S参数、阻抗，从而可扩展：
 阻抗测量：滤波器输入输出阻抗测量；衰减器输入输出阻抗测量；放大器输入输出阻抗测量；下/上变频器各端口阻抗测量；射频微波电感、电容元件测量；
 传输线测量：传输线故障定位；传输线故障性质判断(开路、短路、漏电等)； 线开路线和短路线特性测量；短截线阻抗匹配设计与调整； 线谐振器设计与调整；传输线匹配和失配时沿线电压分布测量；传输线匹配和失配时阻抗测量
 匹配网络实验：分立元件级间匹配设计与调整实验；微带线件级间匹配设计与调整实验；传输线匹配设计与调整；变频器匹配及变频性能改善设计与调整；
 天线实验：天线输入阻抗随频率变化特性的测量与分析；馈线对天线阻抗影响测量实验；天线驻波比直读测量；天线方向图测量；
9、选配双分支同轴传输线，两个分支可在主同轴线上滑移、分支长度可调，从而可以帮助学生研究： 线开路和短路特性；短截线阻抗匹配设计与调整； 线谐振器设计与调整；
10、标配数字中频调制解调器：
 中频调制输出频率：50～800MHz可调、数字显示频率、频率步进100KHz、音视频编码调制、高清视频编码标准，调制方式：64QAM多载波调制，视频带宽不小于8M，内置LAN接口；可基于控制软件对模块参数进行配置，能和微波上变频器直连，构成数字系统微波发射；
 中频解调器工作频率：50～800MHz宽带范围，支持MPEG、H.264解码，支持64QAM解调，解调灵敏度≤-80dBm。
11、提供整套基于ADS软件的微波无源、有源电路设计与性能仿真例侱；

三、设备配置
射频/微波发送分系统由微波数字中频调制器、微波数字锁相振荡器、微波上变频器、微波发送滤波器组、微波数字衰减器、微波功率放大器、微波发射天线等组成，构成完整的微波发射机。并配有彩色摄像头等，能实现模拟图像语音微波发送。此外还有匹配负载、开路/短路负载、环形器、定向耦合器、功分器、数控衰减器、移相器等，满足用户对传输线及各种无源网络测试要求。
射频/微波接收分系统由接收天线、微波接收滤波器组、微波低噪声放大器、微波接收AGC、微波下变频器、微波接收数字锁相振荡器、数字中频解调器等组成，构成完整的微波接收机。
外置天线：八木天线、抛物面天线、微带天线、三维天线支架、接收天线转台等。
配有实验说明书，详细介绍设备使用方法。
配有微波特性分析虚拟仿真软件，软件使用方法。
配有实验指导多媒体，图文并茂，方便实验教学。
选配双分支同轴传输线，进行传输线特性测试。

四、主要器件技术参数
1、数字中频调制器：
中频调制输出频率：50～800MHz可调、数字显示频率、频率步进100KHz、音视频编码调制、高清视频编码标准，调制方式：64QAM多载波调制，视频带宽不小于8M，内置LAN接口；可基于控制软件对模块参数进行配置。
2、数字中频解调器：
工作频率：50～800MHz宽带范围，支持MPEG、H.264解码，支持64QAM解调，解调灵敏度≤-80dBm。
3、数字锁相源：
24～6000MHz可编程；
最大输出功率：≥0dBm
相位噪声：≤110dB/Hz@100KHz；
最小频率步进≤100KHz；
显示频率及步进调节范围
4、微波上变频器：
中频输入范围：50～800MHz
本振输入范围：1750～3500MHz
射频输出范围：1750～3500MHz
转换损耗：≤8dB
本振隔离：＞25dB
5、数控数控衰减器：
工作频率1MHz～4GHz；
衰减量：-31.5～0dB；
插入损耗：≤2dB
6、微波AGC/VGA：
工作频率：1750～3000MHz
增益：-19.5～+12dB数字可编程，0.5dB步进；
7、微波功率放大器：
工作频率：100MHz～3GHz
增益：≥17dB
1dB压缩点：≥8 dBm
输出IP3：＞30dBm；
8、微波低噪声放大器：
工作频率：100MHz～3GHz
增益：≥10dB
噪声系数：≤2 
1dB压缩点：≥20dBm；
9、微波下变频器
射频/本振输入范围：50～5000MHz
中频输出范围：DC～1GHz
转换增益：≥6dB
本振隔离：≥30dB
10、环形器、定向耦合器、功分器、电移相器等器件：
工作频率：2200MHz左右；
11、微带天线：
工作频率：2000MHz左右；
12、图像语音采集模块：
支持制式：PAL\NTSC;
分辨率：NTSC160×120~720×480，PAL160×120~720×576；
帧率：NTSC30fps;PAL25fps；
支持高清视频语音（左右声道）采集
13、微波发/收天线：抛物面天线、八木天线
14、嵌入式矢量分析仪
工作频率范围： 1～4400MHz；
扫频范围：1～4400MHz；
信号电平：0dBm；
动态范围：1～500MHz，70dB，500～3000MHz ，60dB
支持一次扫描同时测量S11和S21
可测量S11、S21参数，驻波比、史密斯圆图，阻抗实部、阻抗虚部、导纳实部、导纳虚部、等效串并联电容电感、群延时、相位；
13寸液晶屏，WIN10操作系统；
15、微波特性分析虚拟仿真软件
基于B/S架构，通过浏览器访问实验页面，可产生水平极化波，垂直极化波，圆极化（左旋，右旋）极化波。频率，幅度等参数均可设置。模拟微波在空间及其他介质内的传播特性：反射、驻波、干涉等特性。
16、双分支同轴传输线（选配）：
频率范围：500~3000MHz；    阻抗：50Ω；      耐功率：≥100W
主轴长度：70CM；
分支长度：25CM；
两个分支可在主轴上连续滑动，分支长度可通过滑动短路块改变；满足匹配网络设计要求；
标配：各种负载
17、嵌入式频谱仪（选配）
频率范围：24MHz～6GHz，动态范围：24MHz～3GHz，大于80dB，3GHz～5GHz，>70dB。具备扫频，点频信号源输出功能。
频谱测试：
工作频率：24MHz～6GHz；
动态范围：70dB；
支持采样点数：9999个；
矢网平台应用软件：
三种工作模式选择菜单：扫频模式、SWR模式、频谱测量模式。带宽显示类型：3dB，6dB/60dB，标记线，倒置带宽四种方式，具备MARK定标功能，谐振阻抗计算功能。
嵌入式射频功率计模块：
定频动态范围：70dB，输入阻抗50欧姆，具备dBm，mV，mW转换功能。
18、接收天线转台（选配）：
采用齿轮传动机构，底座旋钮调节，数显旋转角度，角度分辨率不大于1度；液晶实时显示天线角度、对应角度设置接收天线信号电平；配套天线安装支架，天线俯仰角可调（指针角度指示）；配合天线方向图绘制软件可自动绘制天线方向图，支持天线平面：E面、H面，支持曲线数据存储和读取，支持对照组参考，对照组数量≥5；
19、天线虚拟仿真设计平台（选配）
可实现互联网+网络远程线上课程教学形态：运用最新的3D虚拟仿真技术搭建出课程实验环境，将抽象及不易实现的电磁波传输、极化、干涉、电波暗室下的天线方向图测试用3D场景展示，与实物实验相结合，同时配置实验登录、实验操作、实验考核、成绩打分、成绩提交等多项功能，考核学生对于：电磁波传输，干涉特性，天线结构，电磁波极化，频谱测试，S、C、X波段多种天线方向图测试及射频仪表使用等多个知识点的掌握。实验结束给出实验测试结果报告及考核分值，同时显示实验错误环节点；以电磁波传输环境及天线标准化测试环境配置进行搭建，利用仿真网络环境，调整仪器实体参数，观测实验结果，软件算法及应用层应具备二次开发功能；
可进行如下电磁波天线虚拟仿真实验
电磁波测试环境了解及演示；
电磁波极化特性虚拟仿真实验；
电磁波传播特性虚拟仿真实验
接收电磁波频谱测试及分析实验；
全向天线方向图测试实验；
八木天线方向图测试实验；
X波段标准增益喇叭天线方向图测试实验；
全向半波阵子天线设计虚拟仿真实验
八木振子天线设计虚拟仿真实验；
C波段角锥天线的方向图测试实验；



五、实验项目
微波组件测试
实验一  微波定向耦合器
实验二  微波功分器
实验三  微波环形器
实验四  微波数控衰减器
实验五  微波移相器
实验六  微波低通滤波器
实验七  微波高通滤波器
实验八  微波带阻滤波器
实验九  微波带通滤波器
实验十  微波上变频器
实验十一  微波下变频器
实验十二  微波信道滤波器组
实验十三  数字锁相环+压控振荡器（PLL+VCO）
实验十四  可调增益放大器VGA
实验十五  微波功率放大器
实验十六  微波低噪声放大器
阻抗调配实验
实验十七  功放输入输出阻抗调配
实验十八  低噪放输入输出阻抗调配
微波系统实验
实验十九  图像/数据中频调制器
实验二十  图像/数据中频解调器
实验二十一  微波发送系统
实验二十二  微波接收系统
实验二十三  图像信号单向传输系统
实验二十四  微波图像通信系统中天线调整
传输线测量实验
实验二十五  终端开路微带线驻波比及反射系数测量（仅线下）
实验二十六  终端短路微带线驻波比及反射系数测量（仅线下）
实验二十七终端匹配微带线驻波比及反射系数测量（仅线下）
实验二十八  λ/4线阻抗变换器的设计、调整实验（仅线下）
天线实验
实验二十九 各种微波天线方向图测量（仅线下）
实验三十 各种微波天线增益测量（仅线下）
实验三十一 各种微波天线极化方向测量（仅线下）
实验三十二 各种微波天线工作频段测量（仅线下）
实验三十三 各种微波天线驻波比测量（仅线下）
微波电路仿真设计例程
实验一 低通滤波器设计一
实验二 低通滤波器设计二
实验三 发卡型带通滤波器设计
实验四 交指型型带通滤波器设计
实验五 功分器及四端口网络仿真（耦合器，移相器，环形器）
实验六 微带天线设计及性能仿真
实验七 低噪声放大器设计及性能仿真
实验八 功率放大器设计及性能仿真
实验九 变频器设计及性能仿真

六、配置列表
射频、微波技术与天线综合实验系统RZ9908T 1套
射频、微波技术与天线综合实验系统RZ9908R 1套
天线 1套
微波特性分析虚拟仿真软件 1套
双支同轴传输线RZ-cotl（选配：含70CM主同轴传输线1根、分支传输线2个、信号探测滑块1个）
频谱仪RZ8300 （选配）