某型功率和頻點可控的視頻發射機的設計與實現

摘要：根據某型電視圖像發射機檢測儀的信號標定及日常維護調試需要，研發了一種以鎖相環技術為核心，由單片機控制的低功耗、頻點及功率可控的視頻發射機(信標機)。給出了基于鎖相環芯片ADF4360的信標機的設計方法及系統組成，闡述了系統的軟硬件設計方案。測試結果表明，由該方法設計的信標機具有穩定、可靠的變頻特性，且各項指標均達到了要求。在實際使用過程中，操作人員可以方便地設置所需的頻點及功率點，人機界面友好，使得操作更為靈活方便，具有良好的性價比和市場前景。
關鍵詞：視頻發射；信號標定；鎖相環；ADF4360

某型電視圖像發射機檢測儀已經研制成功并投入生產。由于發射機是被完全密封、加固的，因此對其主要的參數、指標的檢測只能采用間接的方法，其中對其最重要的指標——發射功率，更是只能以無線接收的方式，根據接收到信號的AGC進行判斷，由于環境對無線信號的影響巨大，因此在檢測儀的日常使用、維護和調試中的標定工作非常重要。目前市面上美國安捷侖和德國RS公司生產的射頻信號儀器雖然滿足使用要求，但價格昂貴，體積較大，不便于攜帶，因此很有必要設計一種針對型號專門使用的信標機，以代替昂貴的進口設備，降低裝備成本。下面著重介紹該型功率、頻點可控視頻發射機(信標機)的設計與實現方法。

1 系統組成
信標機作為標定檢測儀的工具，不僅要求頻點和功率可調，可以完美的模擬待測型號的視頻發射機，而且還要具備頻點穩定、功率線性化調節和參數顯示等功能。根據以上設計要求，視頻發射機采用模擬傳輸方式傳送圖像，由單片機、液晶屏、鍵盤、微型攝像頭、供電電源、調頻發射電路組成。其系統組成如圖1所示。

其中，視頻發射單元里調頻發射電路中的頻率合成技術是本設計的關鍵所在。目前的頻率合成技術中比較成熟的是鎖相環技術(PLL：Phase Lock Loop)。本方案采用的鎖相環技術，是以ADF4360芯片為核心。ADF4360芯片是美國ADI公司生產的一款高性能整數型鎖相頻率合成芯片，其內部集成壓控振蕩器，內含數字鑒相器、電荷泵、可編程參考分頻器R(14 bit)、可編程A(5 bit)預置、B(13 bit)計數器及雙模前置(P／P+1)分頻器。其工作頻率范圍是2 400～2 725 MHz，工作電壓為3．0～3．6 V，可編程雙模預分頻為8／9，16／17，32／33，輸出功率可編程范圍是-13～6 dBm，電荷泵電流可編程，并可編程反后沖脈沖寬度，能夠進行模擬和數字鎖定檢測，具有硬件和軟件掉電模式，同時可三線并行傳輸。ADF4360的內部電路結構如圖2所示。由于此芯片內部包含VCO(壓控振蕩器)，因此只需外接環路濾波器即可組成一個完整的鎖相環路，設計簡單，成本較低。ADF4360芯片通過單片機的控制，輸出合適的分頻比，得到穩定的頻點和功率，同時單片機控制在LED屏上實時顯示相應的數值，還設置了鍵盤的輸入操作，使用起來簡單方便。