第七章 高频电子线路
西安电子科技大学高频电子线路课件第7章
电感元件在高频电子线路中起着能量储存和滤波的作用，其性能对电路性能有重要影响。
详细描述
电感元件在高频电子线路中起着能量储存和滤波的作用，它能够储存电能并在需要时释放 出来，从而实现信号的传输和处理。电感元件的性能对电路性能有重要影响，因此选择合 适的电感元件对于高频电子线路的设计至关重要。
总结词
总结词
电容元件的耐压、绝缘和温度稳定性对于高频电子线路的 性能具有重要影响。
详细描述
电容元件的耐压、绝缘和温度稳定性对于高频电子线路的 性能具有重要影响。为了确保电路的安全性和可靠性，需 要选择耐压高、绝缘性好、温度稳定性好的电容元件，并 采取措施减小环境因素对电容元件性能的影响。
高频电子线路的电感元件
西安电子科技大学高频电子线 路课件第7章
CONTENTS
• 引言 • 高频电子线路基础 • 高频电子线路的元件 • 高频电子线路的分析方法 • 高频电子线路的设计 • 高频电子线路的测试与调试 • 总结与展望
01
引言
章节概述
本章主要介绍了高频电子 线路的基本概念、发展历 程和应用领域，为后续章 节的学习打下基础。
未来研究方向
信号处理算法优化 针对信号合成与分解算法，研究 更高效的算法以降低计算复杂度 和提高精度。
滤波器小型化与集成化 研究如何将滤波器小型化并集成 到集成电路中，以满足现代通信 设备对小型化和集成化的需求。
新型调制技术 研究新型的调制技术，如正交幅 度调制（QAM）、偏移四相相移 键控（O-QPSK）等，以提高通 信系统的性能。
9字
时域分析方法适用于非线性 电路和瞬态分析，能够提供 电路的动态性能和瞬态行为 。
9字
时域分析通过建立电路的微 分方程来描述电路的行为， 并求解微分方程以获得电压 和电流的时域响应。
基础知识-高频电子线路
卫星通信系统中的高频电子线路
卫星通信系统中的高频电子线路主要负责信号的发射和 接收。
同时，高频电子线路也负责接收卫星转发器下行的信号， 进行变频和放大后发送给地面终端。
在卫星转发器中，高频电子线路将地面终端发射的信号 进行变频和放大，再通过天线发射到卫星上。
高频电子线路的性能直接影响到卫星通信系统的覆盖范 围和传输质量。
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基础知识-高频电子线路
目录
• 高频电子线路概述 • 高频电子线路基础知识 • 高频电子线路基本元件 • 高频电子线路中的噪声与干扰 • 高频电子线路的设计与优化 • 高频电子线路的应用实例
01 高频电子线路概述
高频电子线路的定义与特点
定义
高频电子线路是指工作频率在较 高频率范围的电子线路，通常指 工作频率在10kHz以上的电子线 路。
特点
高频电子线路具有较高的工作频 率，信号传输速度快，信号失真 小，能够实现信号的高效传输和 处理。
高频电子线路的应用领域
通信领域
高频电子线路广泛应用于 通信领域，如无线通信、 卫星通信、移动通信等。
雷达与导航领域
雷达与导航系统需要高 频电子线路来实现信号 的发射、接收和处理。
广播与电视领域
广播和电视信号的传输 和处理需要高频电子线
集成电路技术
集成电路技术的发展使得高频电子线 路能够更加紧凑和高效地实现各种功 能。
02 高频电子线路基础知识
信号与系统
信号的分类
信号可以根据其特性分为连续信 号和离散信号。连续信号在时间 上连续变化，而离散信号在时间
(高频电子线路)第七章频率调制与解调
02
频率调制
定义与原理
定义
频率调制是一种使载波信号的频率随 调制信号线性变化的过程。
原理
通过改变振荡器的反馈电容或电感， 使其等效谐振频率随调制信号变化， 从而得到调频信号。
调频信号的特性
线性关系
调频信号的频率与调制信号成线性关系， 即f(t)=f0+m(t)，其中f(t)是瞬时频率， f0是载波频率，m(t)是调制信号。
介绍了多种调频解调的方法，包括相 干解调和非相干解调，并比较了它们
的优缺点和应用场景。
调频信号的特性分析
详细分析了调频信号的频率、幅度和 相位特性，以及这些特性如何影响信 号的传播和接收。
频率调制与解调的应用
讨论了频率调制与解调在通信、雷达、 电子战等领域的应用，并给出了具体 的应用实例。
未来研究方向与挑战
带宽增加
调频指数
调频指数是调频信号的最大瞬时频率与 载波频率之差与调制信号幅度之比的绝 对值，表示调频信号的频率变化范围。
调频信号的带宽随着调制信号的增加 而增加，因此具有较好的抗干扰性能。
调频电路实现
01
02
03
直接调频电路
通过改变振荡器元件的物 理参数实现调频，具有电 路简单、调频范围较窄的 优点。
调频系统集成化 与小型化研究
随着电子技术的进步，未来 的研究将更加注重调频系统 的集成化和小型化。这涉及 到系统架构的设计、电路的 优化以及新型材料的应用等 多个方面。
调频技术的跨领 域应用探索
除了传统的通信和雷达领域 ，频率调制与解调技术还有 望在物联网、无人驾驶、生 物医疗等领域发挥重要作用 。未来的研究将探索这些新 的应用场景，并寻求技术与 具体领域的结合点。
电子行业第七章 高频电子线路
电子行业第七章高频电子线路1. 引言高频电子线路是指在射频（Radio Frequency）或微波（Microwave）频段中工作的电子线路。
随着通信技术的发展，高频电子线路在无线通信系统、雷达系统、卫星通信系统等领域得到了广泛的应用。
本文将对高频电子线路的基本原理、常用的高频电子器件以及设计和优化高频电子线路的方法进行介绍。
2. 高频电子线路的基本原理高频电子线路的基本原理是建立在电磁场理论和传输线理论的基础上的。
传输线理论描述了信号在导线中传输的方式，而电磁场理论描述了信号通过电磁波的传播。
高频电子线路设计的关键是通过合理的布局和设计，使信号的传输和处理达到预期的效果。
在高频电子线路中，常用的传输线包括微带线（Microstrip）、同轴线（Coaxial）和波导线（Waveguide）。
微带线是一种将导体线路和地面平面通过介质层隔开的传输线。
同轴线是由中心导线、绝缘层和外部导体层构成的传输线。
波导线是一种限制电磁波在一定范围内传播的传输线。
3. 高频电子器件高频电子线路中常用的器件包括晶体管、场效应管、放大器、滤波器等。
这些器件都有着不同的特性和应用范围。
3.1 晶体管晶体管是实现信号放大和开关功能的重要器件。
常见的晶体管有双极性晶体管（BJT）和场效应晶体管（FET）。
BJT是一种三层结构的器件，包括发射极、基极和集电极。
FET是一种根据场效应原理工作的器件，具有低输入电流和高输入阻抗的特点。
3.2 放大器放大器是一种将输入信号放大的电路。
在高频电子线路中，常用的放大器包括射频放大器和中频放大器。
射频放大器通常用于放大高频信号，提升信号的幅度。
中频放大器用于放大经过射频前端处理后的信号。
3.3 滤波器滤波器是一种将特定频率范围内的信号通过而将其他频率范围内的信号滤除的器件。
在高频电子线路中，滤波器常用于去除干扰信号或抑制带外频率信号。
常见的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和阻带滤波器。
高频电子线路第7章
❖ (2) 响应时间。AGC电路的控制响应跟随输入信号 变化的速度，根据响应时间的长短，分为慢速AGC 和快速AGC。由于AGC电路是一个反馈控制系统， 环路带宽越宽，响应时间越短，反之则越长。响应 时间短可以很好地跟随输入信号的变化，但易引起 反调制，如对调幅信号，过短的AGC响应时间会抵 消调幅效果。
7.1.2 自动增益控制电路的类型
❖ 1、简单AGC电路
❖ (1) 在简单AGC电路中，参考信号ur=0。这时，只要
输入信号增大，AGC电路就会使可控增益放大器的增 益减小，反之，则会使可控增益放大器的增益增加
简单AGC电路特性曲线
含有简单AGC电路的电视视频信号接收机原理框图
❖ 2．延迟AGC电路
7.1 自动增益控制电路
❖ 自动增益控制(AGC)电路的作用：在输入信号的幅 度变化很大的情况下，通过对前端可控增益放大电 路增益的控制，以使输出信号的幅度电平基本恒定
或在规定的较小范围内变化。
7.1.1 自动增益控制电路的作用
❖ 1、AGC电路原理
AGC电路原理图
❖ 2、AGC电路的性能指标
学习本课程有何意义？
❖ 无线电报的发明开始了无线电通信的时代，并逐步 涉及陆地、海洋、航空、航天等固定和移动无线通 信领域，从1920年的无线电广播、1930年的电视传 输，直到1980年的移动电话和1990年的全球定位系 统及当今的移动通信和无线局域网，无线通信市场 还在飞速发展，移动通信手机、有线电视调制解调 器以及射频标签的电信产品迅速地渗入我们的生活 ，变成大众不可缺少的工具。
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高频电子线路资料课件
高频电子线路基础知识
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PART 03
高频电子线路分析方法
频域分析方法
PART 05
高频电子线路中的调制与 解调
调制的原理与分类
调制原理
调制是利用基带信号控制高频载 波的参数，将信息转化为高频信 号的过程。
调制分类
按照调制信号的性质，调制可分 为模拟调制和数字调制；按照载 波参数，调制可分为幅度调制、 频率调制和相位调制。
调频与调相
调频
调频是通过改变载波的频率来传递信 息，调频信号的带宽较宽，抗干扰能 力强，但信号的稳定性较差。
高频电子线路基础知识
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高频电子线路基础知识
01
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02
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03
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高频电子线路基础知识
中国在理解人类语言的儿童，他们的
第七章 思考题与习题7.1 什么是角度调制？解：用调制信号控制高频载波的频率（相位），使其随调制信号的变化规律线性变化的过程即为角度调制。
7.2 调频波和调相波有哪些共同点和不同点，它们有何联系？解：调频波和调相波的共同点调频波瞬时频率和调相波瞬时相位都随调制信号线性变化，体现在m f MF ∆=；调频波和调相波的不同点在：调频波m f m f k V Ω∆=与调制信号频率F 无关，但f m f k V M Ω=Ω与调制信号频率F 成反比；调相波p p m M k V Ω=与调制信号频率F 无关，但m f m f k V Ω∆=Ω与调制信号频率F 成正比；它们的联系在于()()d t t dtϕω=，从而具有m f MF ∆=关系成立。
7.3 调角波和调幅波的主要区别是什么？解：调角波是载波信号的频率（相位）随调制信号的变化规律线性变化，振幅不变，为等福波；调幅波是载波信号的振幅随调制信号的变化规律线性变化，频率不变，即高频信号的变化规律恒定。
7.4 调频波的频谱宽度在理论上是无限宽，在传送和放大调频波时，工程上如何确定设备的频谱宽度？ 解：工程上确定设备的频谱宽度是依据2m BW f =∆确定7.5为什么调幅波调制度 M a 不能大于1，而调角波调制度可以大于1？解：调幅波调制度 M a 不能大于，大于1将产生过调制失真，包络不再反映调制信号的变化规律；调角波调制度可以大于1，因为f fcmmV M k V Ω=。
7.6 有一余弦电压信号00()cos[]m t V t υωθ=+。
其中0ω和0θ均为常数，求其瞬时角频率和瞬时相位解： 瞬时相位 00()t t θωθ=+ 瞬时角频率0()()/t d t dt ωθω==7.7 有一已调波电压1()cos()m c t V A t t υωω=+，试求它的()t ϕ∆、()t ω∆的表达式。
如果它是调频波或调相波，它们相应的调制电压各为什么？解：()t ϕ∆＝21A t ω，()()12d t t A t dtϕωω∆∆==若为调频波，则由于瞬时频率()t ω∆变化与调制信号成正比，即()t ω∆＝()f k u t Ω＝12A t ω，所以调制电压()u t Ω＝1fk 12A t ω 若为调相波，则由于瞬时相位变化()t ϕ∆与调制信号成正比，即 ()t ϕ∆＝p k u Ω（t ）所以调制电压()u t Ω＝1pk 21A t ω 由此题可见，一个角度调制波可以是调频波也可以是调相波，关键是看已调波中瞬时相位的表达式与调制信号：与调制信号成正比为调相波，与调制信号的积分成正比（即瞬时频率变化与调制信号成正比）为调频波。
(高频电子线路)第七章锁相环
测试原理及步骤说明
3. 调整信号发生器的频率和幅度，观察锁相环电 路的输出变化。
4. 使用频率计测量输入信号和输出信号的频率， 记录数据。
5. 使用电压表测量输入信号、输出信号以及误差 信号的电压幅度，记录数据。
数据处理与结果分析
数据处理：根据实验记录的数据，计算 输入信号和输出信号的频率差、相位差 以及误差信号的电压幅度等指标。
VS
组成结构
锁相环主要由鉴相器（PD）、环路滤波器 （LF）和压控振荡器（VCO）三个基本部 分组成。其中，鉴相器用于检测输入信号 与本地振荡器输出信号的相位差；环路滤 波器用于滤除误差信号中的高频噪声，保 证环路稳定性；压控振荡器则根据误差信 号调整本地振荡器的频率和相位。
性能指标及分类方法
性能指标
滤波特性
滤除鉴相器输出电压中的高频成分，保证环路稳定性。
电路设计要点
根据锁相环的带宽和稳定性要求，选择合适的滤波器类型和参数， 优化滤波器的幅频特性和相频特性。
压控振荡器设计
振荡器类型
LC振荡器、晶体振荡器等。
振荡特性
描述振荡器输出频率与输入控制电压之间的关系。
电路设计要点
选择合适的振荡器类型，确定振荡器的频率范围和稳定性要求，优化 振荡器的线性范围和灵敏度，以及减小相位噪声和杂散。
集成化趋势
集成化是锁相环发展的另一个重要趋 势。通过高度集成化设计，可以减小 锁相环的体积和重量，降低成本，提 高可靠性和稳定性。
面临的技术挑战和解决方案
技术挑战
锁相环在发展过程中面临着一些技术挑战，如相位噪声、杂散抑制、快速锁定 等。这些挑战限制了锁相环的性能和应用范围。
高频电子线路
高频电子线路电子线路是现代电子技术的基石，广泛应用于通信、计算机、消费电子、医疗等领域。
高频电子线路是其中的一个重要分支，主要应用于高频通信、雷达、微波技术等领域。
本文将介绍高频电子线路的基本概念、分类、常用器件以及设计方法，并对其在实际应用中的一些问题进行了探讨。
一、基本概念高频电子线路是指工作频率在几百MHz至数GHz范围内的电子线路。
相比于低频电子线路，高频电子线路所涉及的频率更高，信号波形更为复杂，传输和反射效应更为显著，因此需要采用特殊的设计技术和器件来满足其特殊要求。
高频电子线路的特点主要包括以下几个方面：1. 器件的尺寸和结构对电路性能影响显著，需要进行精细化设计和工艺。
2. 信号传输中存在大量的反射和损耗，需要采用返波抑制和匹配技术来提高传输效率和信号质量。
3. 线路的电磁兼容性问题更为突出，需要进行屏蔽和抗干扰设计。
4. 信号时延和相位误差对系统性能有较大的影响，需要进行相位同步和时延补偿等技术处理。
二、分类根据其应用领域和特点，高频电子线路可以分为不同的分类，其中主要包括以下几类：1. 射频线路射频线路主要用于高频通信和无线电技术中，其特点是工作频率在几十MHz至数GHz范围内，需要采用匹配、滤波、放大、混频等技术来实现信号的调制、解调、传输和放大。
射频线路所用的器件包括晶体管、二极管、集成电路等。
2. 微波线路微波线路是指工作频率在数十GHz至数百GHz范围内的电子线路，是雷达、卫星、电视等高速通信系统的核心部件之一。
微波线路需要采用宽带、低损耗、高阻抗、稳定性好的器件和材料，如微带线、同轴线、波导等。
3. 毫米波线路毫米波线路是指工作频率在数百GHz至数千GHz范围内的电子线路，主要用于高速通信、毫米波雷达、太阳能辐射测量等领域。
毫米波线路需要采用特殊的器件和制备工艺，如基于硅基集成电路的器件和图案化的微波印刷技术。
三、常用器件1. 晶体管晶体管是高频电子线路中应用最广泛的器件之一，可用于放大、调制、解调、混频等应用。
高频电子线路第四版第7章正弦波振荡器
Av
Av 0 1
1
jQL
0
0
arc
tanQ
0
0
图 7.5.4 并联谐振回路的 相频特性
7.6.1 互感耦合振荡器 7.6.2 电感反馈式三端振荡器
(哈特莱振荡器)
7.6.3 电容反馈式三端振荡器 (考毕兹振荡器)
7.6.4 LC三端式振荡器相位平衡条件 的判断准则
放大器与振荡器本质上都是将直流电能转化为交 流电能，不同之处在于：放大器需要外加控制信号而 振荡器不需要。因此，如果将放大器的输出正反回输 入端，以提供控制能量转换的信号，就可能形成振荡 器。
被保留，成为等幅振荡输出信号。（从无到有）
然而，一般初始信号很微弱，很容易被干扰信号淹没，不 能形成一定幅度的输出信号。因此，起振阶段要求
起振条件 A(0 ) F (0 ) 1 （由弱到强）
A (0 ) F (0 ) 2nπ
当输出信号幅值增加到一定程度时，就要限制它继续增加。 稳幅的作用就是，当输出信号幅值增加到一定程度时，
如果由LC谐振回路通过互感耦合将输出信号送
回输入回路，所形成的是互感耦合振荡器。
由互感耦合同名端定义可判知，反馈网络形成 正反馈，满足相位平衡条件。如果再满足起振条件， 就符合基本原理。射基(集)同名
三极管，LC谐振回路
变压器
如果正反馈网络由LC谐振回路中的电感分压电路将输出信号
送回输入回路，所形成的是电感反馈式三端振荡器。
而对于基频和3次泛音频率来 说，回路呈感性，振荡器不满足相 位平衡条件，不能产生振荡。而对 于7次及其以上的泛音频率，回路 呈容性，但其电容量过大，负载阻 抗过小，以致电压增益下降太多， 不能起振。
图 7.8.5 泛音晶体振荡器 交流等效电路
高频电子线路教案完整
高频电子线路教案一、教学目标1. 了解高频电子线路的基本概念、特点和应用领域。
2. 掌握高频信号的产生、传输和接收的基本原理。
3. 学习常用的高频元件及其性能、应用和测量方法。
4. 学会高频电子线路的分析和设计方法。
5. 培养动手能力和团队协作精神。
二、教学内容1. 高频电子线路的基本概念与特点高频电子线路的定义高频电子线路的频率范围高频电子线路的特点2. 高频信号的产生与传输高频信号的产生原理及装置高频信号的传输介质高频信号的调制与解调3. 高频电子线路的接收与处理高频接收电路的组成与原理调谐器、放大器、滤波器的作用与设计高频信号的处理方法4. 高频元件及其应用电阻、电容、电感在高频电路中的应用晶体管、集成电路在高频电路中的应用天线、馈线、变压器等高频元件的应用5. 高频电子线路的分析与设计方法高频电子线路的分析和设计流程高频电子线路的仿真与实验高频电子线路的优化与调试三、教学方法1. 采用课堂讲解、案例分析、实验操作相结合的方式进行教学。
2. 利用多媒体课件、实物展示、电路图等形式，直观地展示高频电子线路的相关知识。
3. 组织学生进行小组讨论、实验设计和动手实践，提高学生的实际操作能力。
四、教学资源1. 教材：高频电子线路教材。
2. 实验设备：高频信号产生器、调制器、解调器、放大器、滤波器、天线等。
3. 软件工具：Multisim、Cadence等电路仿真软件。
五、教学评价1. 课堂表现：学生参与度、提问回答、小组讨论等。
2. 实验报告：学生实验设计、实验操作、数据处理和分析能力。
3. 课程论文：学生对高频电子线路某一专题的研究和分析能力。
4. 期末考试：对学生全面掌握高频电子线路知识的评估。
六、教学安排1. 课时：共计32课时，包括16次课堂讲解和16次实验操作。
2. 课时的分配：课堂讲解：每次2课时，共计16课时。
实验操作：每次2课时，共计16课时。
七、教学进度计划1. 第一周：介绍高频电子线路的基本概念与特点。
高频电子线路
高频电子线路高频电子线路是一种广泛应用于通信、无线电、雷达等领域的电子技术。
它具有传输速度快、信号传输质量高的特点，被广泛应用于各个领域的无线通信系统中。
一、高频电子线路的概述高频电子线路是指频率在兆赫范围（MHz）及以上的电子线路。
相比于低频电子线路，高频电子线路在设计和制造上具有更高的要求，因为在高频范围内，电磁波的行为将产生诸多影响，如传输损耗、信号衰减、干扰等。
因此，高频电子线路的设计需要充分考虑这些因素。
二、高频电子线路的特点1. 传输速度快：高频电子线路传输速度快，可以实现高速数据传输和通信，满足现代通信需求。
2. 信号传输质量高：高频电子线路在频域和时间域上的性能都要求较高，能够保证信号质量的稳定和可靠传输。
3. 抗干扰能力强：高频电子线路需要具备较强的抗干扰能力，能够有效防止外界信号的干扰对系统造成的影响。
4. 体积小：高频电子线路设计中，往往需要将电子元件、线路等尽量紧凑地布局在一个小空间中，以减少传输路径，提高信号传输效率。
三、高频电子线路的应用领域1. 通信领域：在移动通信、卫星通信、光纤通信等领域，高频电子线路被广泛应用于信号的传输和处理。
2. 无线电领域：在无线电通信和广播中，高频电子线路用于收发机、天线等设备的设计和制造。
3. 雷达领域：高频电子线路在雷达系统中扮演重要角色，用于信号的发射、接收和处理。
4. 医疗领域：高频电子线路应用于医学成像设备、医疗监护系统等医疗器械中，用于信号的处理和传输。
四、高频电子线路的设计要点1. 电路板布局：合理的电路板布局是保证高频电子线路性能稳定的重要因素，要避免信号之间的相互干扰和回路耦合。
2. 电子元件的选择：选择高品质的电子元件，如高频电容、电感等，以确保电路的稳定性和可靠性。
3. 噪声控制：对于高频电子线路来说，噪声会严重影响信号的质量，因此需要采取措施控制噪声，如使用屏蔽罩、降噪电路等。
4. 信号损耗：在高频电子线路中，信号损耗是不可避免的，因此需要选择合适的传输介质和降低传输路径，以减少信号损耗。
高频电子线路概要课件
高频电子线路的未来展望
5G及未来通信技术
随着5G及未来通信技术的不断发展，高频 电子线路将发挥更加重要的作用，为通信
技术的发展提供有力支撑。
人工智能技术
人工智能技术的发展将促进高频电子线路 的智能化发展，为高频电子线路的应用提
供更加广阔的领域。
物联网技术
物联网技术的发展将促进高频电子线路的 应用，高频电子线路将在物联网领域发挥 更加重要的作用。
高效化
随着通信技术的发展，高频电子线路需要更高的传输效率 和更低的功耗，高效化已成为高频电子线路的重要发展方 向。
集成化
随着集成电路制造工艺的不断进步，高频电子线路的集成 化程度越来越高，芯片级集成的高频电子系统已成为趋势 。
智能化
随着人工智能技术的不断发展，高频电子线路正逐渐向智 能化方向发展，智能化高频电子系统将具有更高的自适应 性、灵活性和可靠性。
高频电子线路进入高速发展阶段，广泛应用于移 动通信、无线局域网等领域。
02
高频电子线路基础知识
高频电子线路的基本元件
电阻
用于限制电流，调节电 压，起到分压、限流的
作用。
电容
用于储存电荷，实现电 场能量的交换和存储。
电感
用于储存磁场能量，实 现磁场能量的交换和存
储。
二极管
用于单向导电，实现整 流、开关等作用。
高频电子线路的基本电路
放大电路
用于放大信号，提高信号的幅度和功率。
滤波电路
用于滤除信号中的噪声和干扰，提高信号的 纯度。
振荡电路
用于产生高频信号，用于高频电子线路的信 号源。
调制解调电路
用于调制和解调信号，实现信号的传输和接 收。
高频电子线路的基本原理
高频电子线路(非线性电路分析法和混频器)资料课件
高频电子线路的未来展望
高频电子线路的发展趋势
5G/6G通信技术
随着5G/6G通信技术的快速发展，高频电子线路在天线、滤波器、 功率放大器等方面的应用将更加广泛。
物联网与智能家居
物联网与智能家居的普及将推动高频电子线路在传感器、无线通信 和数据处理等方面的应用。
雷达与卫星通信
高频电子线路在雷达、卫星通信、导航系统等领域的应用也将得到 进一步发展。
噪声系数反映了混频器 的噪声水平，对信号的 信噪比有直接影响。
动态范围表示混频器可 以处理的信号强度的范 围，是评估混频器性能 的重要指标。
线性度反映了混频器对 大信号的线性响应能力， 是评估混频器性能的重 要指标。
对混频器的性能指标进 行测试时，通常采用信 号源、频谱分析仪、功 率计等测试设备，通过 测量混频器的频率响应、 噪声系数、动态范围等 参数来评估其性能。
高频电子线路的未来发展方向
毫米波与太赫兹技术
01
随着毫米波与太赫兹技术的不断发展，高频电子线路将在这些
领域发挥更大的作用。
集成化与小型化
02
高频电子线路将向集成化和小型化方向发展，实现更高效、更
紧凑的电路系统。
智能化与自动化
03
高频电子线路将与人工智能、机器学习等先进技术相结合，实
现智能化和自动化的发展。
设计匹配网络
为了减小信号反射和损耗，需要 设计合适的匹配网络，使输入信 号和本地振荡信号能够有效地传 输到非线性元件。
优化电路结构
根据实际需求，优化混频器的电 路结构，以提高其性能指标，如 变频损耗、噪声系数、动态范围等。
混频器的应用与实例
混频器的应用领域
通信领域
混频器在通信领域中广泛 应用于信号的变频处理， 实现信号在不同频段之间 的转换。
高频电子线路第7章
将FM表达式进一步展开,有
uFM(t)=UC［J0(mf)cosωct+J1(mf)cos(ωc+Ω)t
-J1(mf)cos(ωc-Ω)t+J2(mf)cos(ωc+2Ω)t
+J2(mf)cos(ωc-2Ω)t+J3(mf)cos(ωc+3Ω)t
-J3(mf)cos(ωc-3Ω)t+…］
（7.1.8）
φ(t)=ωct+Δφ(t)=ωct+kpuΩ(t)
=ωct+ΔφmcosΩt=ωct+mpcosΩt
（7.1.6）
从而得到调相信号表达式为
u P U M c c ω c t o k p u Ω ( s U t c c ) c t o m p c s t ) o (
（7.1.7）
7.1.4 调频波的频谱结构和特点
角度调制与解调属于非线性频率变换, 比属于线 性频率变换的振幅调制与解调在原理和电路实现 上都要困难一些。
在模拟通信方面, 调频制比调相制更加优越, 故 大都采用调频制。 所以, 本章在介绍电路时, 以调 频电路、 鉴频(频率解调)电路为主题, 但由于调频 信号与调相信号的内在联系, 调频可以用调相电路 间接实现, 鉴频也可以用鉴相(相位解调, 也称相位 检波)电路间接实现, 所以实际上也介绍了一些调 相与鉴相电路。
(t) t 0
()d0
(7.1.2)
式中, 0 为信号的起始角频率。为了分析方便,不妨设 0 0
则上式 变为
( t ) 0 t ( ) d c t m s i n t c t m fs i n t c ( t )
式中， m
mf
为调频指数。FM波的表示式为
第七章 高频电子线路
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相信相信得力量。20.10.222020年10月 22日星 期四4 时50分3 0秒20. 10.22
谢谢大家！
调频波中三个有关频率的概念
m
1、fo：未调制时的中心载波频率
2、Δf：瞬时频率偏离中心载波频率的最大值
3、F：瞬时频率在其最大值fo+ Δf和最小值fo- Δf 之间每秒钟往返摆动的次数
7.2.3 调角波的频谱与频谱宽度 一、调角波的频谱
不是简单的频谱搬移，是由载波和无 数对边频分量组成，边频分量与载波分
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一马当先，全员举绩，梅开二度，业 绩保底 。20.10. 2220.1 0.2204:5004:50 :3004:5 0:30Oc t-20
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牢记安全之责，善谋安全之策，力务 安全之 实。202 0年10 月22日 星期四4 时50分 30秒T hursday , October 22, 2020
C C1 (C j // C2 )
1、在瞬时频率的变化中，有与调制信号成线性关系的成分 Δf 1，也有与调制信号的二次、三次等谐波成分成线性关系 的成分Δf 2、Δf3
2、为了使调制线性良好，应尽可能减小Δf 2、Δf3等。为兼 顾频偏的要求，通常取m值在0.5或0.5以下
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树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20. 10.2220 .10.22 Thursday , October 22, 2020
量的间隔均为Ω的整数倍
载波分量与边频分量的振幅由对应的 各阶贝塞尔函数值决定，奇数次的上、 下边频分量相位相反
m越大，有效的边频分量越多
当m为某些特定值时，载波或某边频 分量振幅为0，利用此现象可测定mf
二、调角波的频谱宽度
将小于调制载波振幅10%的边频分量忽略不计，则：
《高频电子线路》课件
目录
• 高频电子线路概述 • 高频电子线路基础知识 • 高频电子线路中的信号传输 • 高频电子线路中的放大器 • 高频电子线路中的滤波器 • 高频电子线路中的混频器与变频
器
01
高频电子线路概述
高频电子线路的定义与特点
总结词
高频电子线路是研究高频信号传输、处理和应用的电子线路。其特点包括信号频率高、频带宽、信号传输速度快 、信号失真小等。
02
高频电子线路基础知识
高频电子线路的基本元件
电阻器
用于限制电流，调节电 压，起到分压、限流的
作用。
电容器
用于存储电荷，实现信 号的滤波、耦合和旁路
。
电感器
用于存储磁场能量，实 现信号的滤波、选频和
延迟。
晶体管
高频电子线路中的核心 元件，用于放大和开关
信号。
高频电子线路的基本电路
01
02
03
04
混频器与变频器的应用实例
混频器的应用实例
在无线通信中，混频器常用于将信号从低频转换为高频，或者将信号从高频转 换为低频。例如，在接收机中，混频器可以将射频信号转换为中频信号，便于 后续的信号处理。
变频器的应用实例
在雷达系统中，变频器可以将发射信号的频率改变，从而实现多普勒测速或者 目标识别。在电子对抗中，变频器可以用于干扰敌方雷达或者通信系统。
传输。
音频系统中的扬声器驱动电路
02
利用音频放大器将音频信号放大后驱动扬声器，实现声音的重
放。
测量仪器中的前置放大器
03
利用电压或电流放大器将微弱信号放大后传输至后续电路，实
现信号的处理和分析。
05
高频电子线路中的滤波器
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最大频移、频偏
最大相移
7.2.2 调相波的数学表达式
最大相移 调相指数
❖调频信号与调相信号的比较
调频指数与调相指数
mf
k f V
mp k pV
最大相移
❖ 调频波的最大频移与Ω有关，最大相移mf与Ω成反比 ❖ 调相波的最大频移与Ω成正比，最大相移mp与Ω无关
f k f V p k f V 调频波中三个有关频率的概念
第七章 角度调制电路
• 正确理解角度调制的基本概念； • 掌握变容二极管直接调频电路的组成及
原理。 • 正确理解间接调频电路的工作原理
7.1 概述
• 调角 • 调频波的指标
– 频带宽度 – 寄生调幅 – 抗干扰能力
7.2 角度调制的原理
• 调频信号 • 调相信号
7.2.1 调频波的数学表达式
瞬时频率偏移 (t)
1、在瞬时频率的变化中，有与调制信号成线性关系的成分 Δf 1，也有与调制信号的二次、三次等谐波成分成线性关系 的成分Δf 2、Δf3
2、为了使调制线性良好，应尽可能减小Δf 2、Δf3等。为兼 顾频偏的要求，通常取m值在0.5或0.5以下
BW 2(f F)
当mf 1时，BW 2f，宽带调制 当mf 1时，BW 2F，窄带调制
调制信号F不同时，调频、调相信号的频谱分布
1、调频
F 时 mf 边频分量增多 各边频之间间隔减小
带宽基本不变 恒定带宽调制
2、调相
调频
调相
F
时
m
不
p
变
边频分量不变 各边频之间间隔减小
带宽成比例减小
载波分量与边频分量的振幅由对应的 各阶贝塞尔函数值决定，奇数次的上、 下边频分量相位相反
m越大，有效的边频分量越多
当m为某些特定值时，载波或某边频 分量振幅为0，利用此现象可测定mf
二、调角波的频谱宽度
将小于调制载波振幅10%的边频分量忽略不计，则：
BW 2(m f 1)F
mf
k f V
f F
7.3 调频方法概述
• 直接调频
– 用调制信号直接线性地改变载波振荡的瞬时频率 – 变容二极管、铁氧体磁芯的电感线圈、电抗管电路
• 间接调频
载波 振荡器缓冲级源自调相器调幅波 输出
积分器
调制信号
• 对调频电路的主要要求
– 调制特性的线性
– 调制灵敏度S：单位调制电压变化所产生的频率偏 差，kHz/V
7.74.4变.1 容变二容二极极管管调的频变容特性
Cj
C jo (1 vR
)
VD
C
：反向偏压
jo
0时的结电容
VD：PN结的势垒电压，一般为0.7V
：变容指数
7.4.2 变容二极管调频电路
f 1
2 LC
C C1 (C0 // C2 )
结论：
调制时：
Cj
(1
Vo
C jo V cost )
VD
C C1 (C j // C2 )
m
1、fo：未调制时的中心载波频率
2、Δf：瞬时频率偏离中心载波频率的最大值
3、F：瞬时频率在其最大值fo+ Δf和最小值fo- Δf 之间每秒钟往返摆动的次数
7.2.3 调角波的频谱与频谱宽度 一、调角波的频谱
不是简单的频谱搬移，是由载波和无 数对边频分量组成，边频分量与载波分
量的间隔均为Ω的整数倍