某型功率和頻點(diǎn)可控的視頻發(fā)射機的設計與實(shí)現

摘要：根據某型電視圖像發(fā)射機檢測儀的信號標定及日常維護調試需要，研發(fā)了一種以鎖相環(huán)技術(shù)為核心，由單片機控制的低功耗、頻點(diǎn)及功率可控的視頻發(fā)射機(信標機)。給出了基于鎖相環(huán)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(shí)際使用過(guò)程中，操作人員可以方便地設置所需的頻點(diǎn)及功率點(diǎn)，人機界面友好，使得操作更為靈活方便，具有良好的性?xún)r(jià)比和市場(chǎng)前景。
關(guān)鍵詞：視頻發(fā)射；信號標定；鎖相環(huán)；ADF4360

某型電視圖像發(fā)射機檢測儀已經(jīng)研制成功并投入生產(chǎn)。由于發(fā)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(fā)射功率，更是只能以無(wú)線(xiàn)接收的方式，根據接收到信號的AGC進(jìn)行判斷，由于環(huán)境對無(wú)線(xiàn)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(chǎn)的射頻信號儀器雖然滿(mǎn)足使用要求，但價(jià)格昂貴，體積較大，不便于攜帶，因此很有必要設計一種針對型號專(zhuān)門(mén)使用的信標機，以代替昂貴的進(jìn)口設備，降低裝備成本。下面著(zhù)重介紹該型功率、頻點(diǎn)可控視頻發(fā)射機(信標機)的設計與實(shí)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(diǎn)和功率可調，可以完美的模擬待測型號的視頻發(fā)射機，而且還要具備頻點(diǎn)穩定、功率線(xiàn)性化調節和參數顯示等功能。根據以上設計要求，視頻發(fā)射機采用模擬傳輸方式傳送圖像，由單片機、液晶屏、鍵盤(pán)、微型攝像頭、供電電源、調頻發(fā)射電路組成。其系統組成如圖1所示。

其中，視頻發(fā)射單元里調頻發(fā)射電路中的頻率合成技術(shù)是本設計的關(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ADI公司生產(chǎn)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(jìn)行模擬和數字鎖定檢測，具有硬件和軟件掉電模式，同時(shí)可三線(xiàn)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(huán)路濾波器即可組成一個(gè)完整的鎖相環(huán)路，設計簡(jiǎn)單，成本較低。ADF4360芯片通過(guò)單片機的控制，輸出合適的分頻比，得到穩定的頻點(diǎn)和功率，同時(shí)單片機控制在LED屏上實(shí)時(shí)顯示相應的數值，還設置了鍵盤(pán)的輸入操作，使用起來(lái)簡(jiǎn)單方便。