某型功率和頻點(diǎn)可控的視頻發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘要：根據(jù)某型電視圖像發(fā)射機(jī)檢測(cè)儀的信號(hào)標(biāo)定及日常維護(hù)調(diào)試需要，研發(fā)了一種以鎖相環(huán)技術(shù)為核心，由單片機(jī)控制的低功耗、頻點(diǎn)及功率可控的視頻發(fā)射機(jī)(信標(biāo)機(jī))。給出了基于鎖相環(huán)芯片ADF4360的信標(biāo)機(jī)的設(shè)計(jì)方法及系統(tǒng)組成，闡述了系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)方案。測(cè)試結(jié)果表明，由該方法設(shè)計(jì)的信標(biāo)機(jī)具有穩(wěn)定、可靠的變頻特性，且各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了要求。在實(shí)際使用過(guò)程中，操作人員可以方便地設(shè)置所需的頻點(diǎn)及功率點(diǎn)，人機(jī)界面友好，使得操作更為靈活方便，具有良好的性價(jià)比和市場(chǎng)前景。
關(guān)鍵詞：視頻發(fā)射；信號(hào)標(biāo)定；鎖相環(huán)；ADF4360

某型電視圖像發(fā)射機(jī)檢測(cè)儀已經(jīng)研制成功并投入生產(chǎn)。由于發(fā)射機(jī)是被完全密封、加固的，因此對(duì)其主要的參數(shù)、指標(biāo)的檢測(cè)只能采用間接的方法，其中對(duì)其最重要的指標(biāo)——發(fā)射功率，更是只能以無(wú)線接收的方式，根據(jù)接收到信號(hào)的AGC進(jìn)行判斷，由于環(huán)境對(duì)無(wú)線信號(hào)的影響巨大，因此在檢測(cè)儀的日常使用、維護(hù)和調(diào)試中的標(biāo)定工作非常重要。目前市面上美國(guó)安捷侖和德國(guó)RS公司生產(chǎn)的射頻信號(hào)儀器雖然滿足使用要求，但價(jià)格昂貴，體積較大，不便于攜帶，因此很有必要設(shè)計(jì)一種針對(duì)型號(hào)專門使用的信標(biāo)機(jī)，以代替昂貴的進(jìn)口設(shè)備，降低裝備成本。下面著重介紹該型功率、頻點(diǎn)可控視頻發(fā)射機(jī)(信標(biāo)機(jī))的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法。

1 系統(tǒng)組成
信標(biāo)機(jī)作為標(biāo)定檢測(cè)儀的工具，不僅要求頻點(diǎn)和功率可調(diào)，可以完美的模擬待測(cè)型號(hào)的視頻發(fā)射機(jī)，而且還要具備頻點(diǎn)穩(wěn)定、功率線性化調(diào)節(jié)和參數(shù)顯示等功能。根據(jù)以上設(shè)計(jì)要求，視頻發(fā)射機(jī)采用模擬傳輸方式傳送圖像，由單片機(jī)、液晶屏、鍵盤、微型攝像頭、供電電源、調(diào)頻發(fā)射電路組成。其系統(tǒng)組成如圖1所示。

其中，視頻發(fā)射單元里調(diào)頻發(fā)射電路中的頻率合成技術(shù)是本設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在。目前的頻率合成技術(shù)中比較成熟的是鎖相環(huán)技術(shù)(PLL：Phase Lock Loop)。本方案采用的鎖相環(huán)技術(shù)，是以ADF4360芯片為核心。ADF4360芯片是美國(guó)ADI公司生產(chǎn)的一款高性能整數(shù)型鎖相頻率合成芯片，其內(nèi)部集成壓控振蕩器，內(nèi)含數(shù)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(yù)置、B(13 bit)計(jì)數(shù)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(yù)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(jìn)行模擬和數(shù)字鎖定檢測(cè)，具有硬件和軟件掉電模式，同時(shí)可三線并行傳輸。ADF4360的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)如圖2所示。由于此芯片內(nèi)部包含VCO(壓控振蕩器)，因此只需外接環(huán)路濾波器即可組成一個(gè)完整的鎖相環(huán)路，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，成本較低。ADF4360芯片通過(guò)單片機(jī)的控制，輸出合適的分頻比，得到穩(wěn)定的頻點(diǎn)和功率，同時(shí)單片機(jī)控制在LED屏上實(shí)時(shí)顯示相應(yīng)的數(shù)值，還設(shè)置了鍵盤的輸入操作，使用起來(lái)簡(jiǎn)單方便。