高频电子线路

显然，AM进行了频谱搬移，把低频信号搬到了 高频载波的两边。
调幅波频谱
超外差式接收机能够大大提高接收机的增益、灵敏度 和选择性。 不管电台信号频率为多少都变成为中频信号，然后都 能进入中频放大级，所以超外差接收对不同频率电台都能 够进行均匀地放大。中放的级数可以根据要求增加或减少，更 容易在稳定条件下获得高增益。此外，由于中频是恒定的，所 以不必每级都加入可变电容器选择电台，避免使用多联同轴可 变电容器，而只需在调谐回路和本振回路用一只双连可变电容 器就可完成选台。 在超外差式接收机中，选择性好的级，应尽可能靠近前 面，因在干扰及信号都不大的地方把干扰抑制下去，效果最 好。如干扰及信号很大，则由于晶体管的非线性，将产生严 重的组合频率及其他非线性失真，这时滤除杂波比较困难。 为此，在高级接收机中，输入电路常采用复杂的高选择电路。
通信系统分类：
有线和无线（信道） 模拟和数字（基带信号）
3.无线电发射与接收
无 线 电 调 幅 广 播 发 射 机 组 成 框 图
振荡器：产生高频振荡信号，几十KHZ以上 高频放大器：倍频器+谐振功率放大器。
放大振荡信号，频率倍增（载波信号） 调制放大器：小信号放大器+功率放大器。放大微弱 电信号（调制、基带信号）
课程目的和任务： 本课程以模拟通信基本模型为主线说开去， 重点讲述了功率放大电路、正弦波振荡电路和
频率变换电路三部分内容。
希望学生们通过本课程学习，掌握电子线
路的基础知识、掌握电子线路的分析方法。
第一章
1.1 波段划分和传播 1.2 通信系统基本组成 1.3 非线性器件特点
绪论
1.1 波段划分和传播
振幅调制器：变换为已调信号。调幅、调角、调相
调制的原理
无线电通信为什么需要调制？
低频信号不适合在空气中远距离传播，当信 号波长与天线尺寸相近时，电信号才能从天线上 辐射出去，故需要将信号从低频处搬到高频处。 因带宽以及易受干扰等原因 ，调制又分为调 幅、调频、调相。 在模拟电视中，视频信号采用调幅调制，传输信 号的幅度随输入信号的幅度变化而变化，音频信号采 用调频调制。所以解视频跟声音时是不同的方式。 在收音机中，调频（FM）和调幅(AM)都有，通 常情况下调频比调幅音质要好。
调制信号，提供扬声器推动功率。
线性电路输出与输入的波形和频率相 同，仅幅度发生变化。 非线性电路的输出与输入相比，波形和 频率分量都不同。
Байду номын сангаас
除小信号放大器外，振荡器、功放、调制器、 解调器、混频器、倍频器都是非线性电子线路。 非线性电子线路功能上分三类： 一、功率放大。 将直流电源提供的功率部分变换为按输入信号 规律变化的输出信号功率。 二、振荡。 无输入时稳定产生特定频率或特定频率范围 的正弦波振荡信号。振荡、本振电路 三、波形和频率变换。 产生与输入波形、频谱不同的输出信号。调 制、解调、混频、倍频
非线性器件的频率变换作用
u1 : i1,周期非正弦信号，分解为直流、基频和各 次谐波形式。 u2 : i2，几近正弦波。
非线性线路特点：
1.能产生新的频率分量，有频率变换作用。 2.不具有齐次性和叠加性。 3.输出与输入信号大小和工作点有关。
本课程特点
• 分析方法复杂。要注意器件数学模型的建立和 工作条件合理近似，不必过分追求严格。
高频电子线路
High Frequency electronic Circuit
物电学院 汤铁群
与本课程有关的几个问题
学时数：51学时 课程性质：考查? 授课方式：理论课 + 实验课 基础课程：高等数学、工程数学、模拟电路、信号系 统、电路分析、电磁场与电磁波等
教材：《高频电子线路》第4版，胡宴如主编
2.通信系统基本组成
通信含义：将信息从发送者传送到接受者的过程。
各部分作用：
信源：各类形式的待传送信息。音、图、字
输入变换器：将信息转化为电信号（基带信号）。 电话、相机、扫描机 发送设备：（无线）将微弱电信号增强为高频电振 荡，通过天线变为电磁波，向传输媒质发 射（调制、已调信号）。 信道：自由空间。地表、大气层、宇宙空间 接收设备：与输入相反（解调、基带信号）。 输出变换器：与输入相反。
1.3 非线性器件特点
线性元件：元件参数为常数且只有一个，与通过
元件电流电压无关。电阻、电容
非线性元件：元件参数不是常数且不止一个，与
通过元件电流电压有关。晶体二极 管、三极管 严格的说，一切实际元件都是非线性的。 在小信号作用下，非线性元件在静态工作点 处可近似为线性元件。
线性与非线性器件伏安特性曲线
电子管晶体管区别
两者构造不同，功能相同。 电子管体积大，能耗高，发热厉害，结构脆弱， 寿命短还需要高压电源，现已经基本被晶体管取代； 晶体管体积小，能耗低，稳定性好，寿命长。 电子管虽然能量损耗率大，但是抗干扰，抗电 磁破坏能力强，线性性能优于晶体管，在高频大功 率领域的工作特性比晶体管更好。在一些地方继续 发挥着不可替代的作用，如高级音响，发送设备等。 晶体管则容易遭到干扰和电磁破坏。
振幅调制波形
载波 uc U cm cosc t 基带信号 u U m cost 幅度已调信号 uo (U cm k aU m cost ) cosct U cm (1 ma cost ) cosc t 积化和差公式展开
1 1 uo U cm cos c t maU cm cos( c )t maU cm cos( c )t 2 2
超外差调幅无线电接收机组成框图
高频放大器：多级高频小信号谐振放大器，可调。
选择有用信号、放大。fC
本机振荡器：高频振荡信号，可调。fL 混频器：将高频已调信号变为中频已调信号，
fI=| fC - fL |。 465HZ
中频放大器：可调谐小信号放大器。放大中频信号，
进一步滤除无用信号
检波器：解调，恢复为基带信号 低频放大器：小信号放大器+功率放大器。放大
• 线路形式和功能繁多。不要仅掌握典型基础电 路，更要深入了解他们之间的内在联系。 • 实践的结合。实践和理论结合，加深理解，开 阔思路。
1.2 通信系统基本组成
1.无线电发展简史
• 1837，莫尔斯，电报，电码 • 1876，贝尔，电话 ………………………………………… • 1864、1887，麦克斯韦、赫兹证实电磁波存在 • 1895，马可尼，短距离（几百米）电磁波通信 • 1901，横渡大西洋通信 • 1904，弗莱明，电子二极管，进入无线电电子学时代 • 1907，李德弗雷斯特，电子三极管 • 1948，肖克莱，晶体三极管 • 20世纪60年代，集成电路
超外差接收的优点 ①容易得到足够大而且比较稳定的放大量。 ②具有较高的选择性和较好的频率特性。这是因 为中频频率fI是固定的，所以中频放大器的负载 可以采用比较复杂、但性能较好的有源或无源网 络，也可以采用固体滤波器，如陶瓷滤波器、声 表面波滤波器等。 ③容易调整。除了混频器之前的天线回路和高频放 大器的调谐回路需要与本地振荡器的谐振回路统 一调谐之外，中频放大器的负载回路或滤波器是 固定的，在接收不同频率的输入信号时不需再调 整。
“高频”的解释
狭义：3M-30MHZ的短波(波长10-100m) 广义：几十K-几百MHZ 特点：靠电离层实现远距离无线传输。不稳定 应用：国际无线电广播、远距离电话和电报通信、移 动电台、海上和航空通信
C=lf, 光速c=3*108m/s
推广到中长波、超短波、微波
中、低频：30-3000KHZ 甚高频：30M以上的超 中长波（波长=？） 短波 特点：沿地球表面传输。 特点：直线传播。距离 稳定，距离较远。 短。 应用：无线导航、播送标 应用：中继通信、调频 准时间信号广播、 广播、雷达、移 飞机上的通信 动导航