高频电子线路 第一章 绪论
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高频电子线路第一章绪论PPT
由于要传输的信息种类多样，其对 应的基带信号特性各异，这些基带信 号往往并不适合信道的直接传输。
15
4、传输信道
• 信号从发送到接收中间要经过传输信 道，又称传输媒质。不同的传输信道 有不同的传输特性。如电缆、光缆、 无线电波等。
• 根据传输媒质的不同，可以分为两大 类：有线通信：双绞线、同轴电缆、 光缆 无线通信：自由空间
4
线性电路是用线性代数方程、线性 微分方程或线性差分方程来描述。
非线性电路是用非线性代数方程、 非线性微分方程、非线性差分方程 来描述的。
本课程主要研究高频、模拟、非线 性、时变电子线路。
5
1.2 线性与非线性电子线路
线性电路与非线性电路的特点： 第一，非线性电子线路不具有叠加性和均 匀性，不适用叠加定理。 第二，在稳定状态之下，非线性电子线路 输出变量中包含有输入变量中不具有的频 率成分。（下图） 第三，处于非线性状态工作的有源器件， 它们的输出响应与器件工作点的选取和输 入信号的大小有关。（下一页）
信号源
发送设备
传输信道
收信装置 下一页
接收设备
13
2、信号源
• 在实际的通信电子线路中传输的是 各种电信号，为此，就需要将各种 形式的信息转变成电信号。
• 常见的信号源有： 话筒 摄像机 各种传感器件 返回
14
3、发送设备
返回
• 发送设备的作用：
将基带信号变换成适合信道的传输 特性的信号。
• 对基带信号进行变换的原因：
2
高频通常指频率在300kHz~300MHz的 范围，广播、电视、短波通信、移动通 信等无线电设备都工作在这个频率范围 之内。 微波泛指频率高于300MHz以上的范围， 卫星电视、微波中继通信、雷达、导航 等设备都工作在这个频率范围。
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2019/4/29 14
高频电子线路
第一节 无线通信系统概述
二、无线通信系统的类型
（1）按工作频段或传输手段分类：中波通信、 短波通信、超短波通信、微波通信和卫星通信。 （2）按通信方式分类：双工、半双工、单工。 （3）按调制方式分类：调幅、调频、调相、混 合调制。 （4）按传输消息的类型分类：模拟通信、数字 通信。
发射部分功能框图
载波 振荡
高频 放大
调制 器
输出 功放
话 筒
2019/4/29
音频 放大
9
高频电子线路
接收部分功能框图
高频 放大
混频
中放 滤波
解调
音频 放大
本机 振荡
2019/4/29 10
高频电子线路
可有可无
话 筒
音频 放大器
调制器
变频器
激励放大
输出功 率放大
载波 振荡器 天线开关 扬 声 器
音频 放大器
解调器
中频放大 与滤波
混频器
高频放大
本地 振荡器
图1-1 无线通信系统基本组成
2019/4/29 11
高频电子线路
数字通信：
与图1-1类似，只需将模拟通信终端换成数字 通信终端或在模拟通信终端与调制解调器之 间分别增加ADC和DAC即可。
超外差结构 数字接收机的结构 数字中频结构 直接变换结构
2019/4/29
13
高频电子线路
直接变换接收机
所谓直接变换接收机, 就是外差接收机的本振(正交注入 混频器) 频率f L 与变频前信号载频f c 相同, 从而使变频后的 中频频率为零。接收R F 信号经双工器送入低噪声放大器, 再 经低通滤波后由功分器分别馈向正交混频器。 对于直接变换接收机, 由于信号载频和本振频率重合, 没 有镜像分量, 故对变频前的射频放大器及变频器的选择性要求 大为降低。变频输出采用容易实现的低通滤波器, 解调器可用 DSP 实现。这样, 信号带宽就变为已调信号的一半, 从而使接 收门限得以改善。而变频后信号频率的降低, 使得对A /D 变换 器的要求大大降低。 目前采用这种接收机结构的有450MHz 和900MHz 的无线 寻呼机、蜂窝移动产品和无线局域网产品等。
高频电子线路
第一节 无线通信系统概述
二、无线通信系统的类型
（1）按工作频段或传输手段分类：中波通信、 短波通信、超短波通信、微波通信和卫星通信。 （2）按通信方式分类：双工、半双工、单工。 （3）按调制方式分类：调幅、调频、调相、混 合调制。 （4）按传输消息的类型分类：模拟通信、数字 通信。
发射部分功能框图
载波 振荡
高频 放大
调制 器
输出 功放
话 筒
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音频 放大
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高频电子线路
接收部分功能框图
高频 放大
混频
中放 滤波
解调
音频 放大
本机 振荡
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高频电子线路
可有可无
话 筒
音频 放大器
调制器
变频器
激励放大
输出功 率放大
载波 振荡器 天线开关 扬 声 器
音频 放大器
解调器
中频放大 与滤波
混频器
高频放大
本地 振荡器
图1-1 无线通信系统基本组成
2019/4/29 11
高频电子线路
数字通信：
与图1-1类似，只需将模拟通信终端换成数字 通信终端或在模拟通信终端与调制解调器之 间分别增加ADC和DAC即可。
超外差结构 数字接收机的结构 数字中频结构 直接变换结构
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高频电子线路
直接变换接收机
所谓直接变换接收机, 就是外差接收机的本振(正交注入 混频器) 频率f L 与变频前信号载频f c 相同, 从而使变频后的 中频频率为零。接收R F 信号经双工器送入低噪声放大器, 再 经低通滤波后由功分器分别馈向正交混频器。 对于直接变换接收机, 由于信号载频和本振频率重合, 没 有镜像分量, 故对变频前的射频放大器及变频器的选择性要求 大为降低。变频输出采用容易实现的低通滤波器, 解调器可用 DSP 实现。这样, 信号带宽就变为已调信号的一半, 从而使接 收门限得以改善。而变频后信号频率的降低, 使得对A /D 变换 器的要求大大降低。 目前采用这种接收机结构的有450MHz 和900MHz 的无线 寻呼机、蜂窝移动产品和无线局域网产品等。
第一章绪论_高频电子线路
电波从发射天线发出，沿直线传播到接收天线，如图所示。
适合频率f： 30MHz以上
(波长λ为10m以下) 的超短波。
■ 特点：这种传播的距离只限制在视距范围内 （也叫视距传播） 增高天线可以提高直线传播 的距离。
高频电子线路
通信卫星
高频电子线路
四、总结
1. 决定无线电波传播方式的关键是无线电信号的频 率（波长）； 2. 长波信号以地波传播为主； 3. 中波和短波信号可以用地波和天波两种方式传播， 而中波以地波为主，短波以天波为主； 4. 频率较高的超短波及其更高频率的无线电波，主 要沿空间直射传播。
低频电 压放大
低频功 率放大
本机 振荡
fL
超外差式用混频、本机振荡器、中频放 大器代替了直接放大式的高频放大器。
高频电子线路
2. 混频器的作用
高频电子线路
3. 混频（变频）的原因
直接放大式接收机中，要求高频放大器带宽较宽（如中波调幅广播 535Hz~1605kHz），而放大器难以做到在整个带宽内放大效果均 理想；中频放大器的中心频率fI不变，故整个接受范围内，效果均 比较理想。 当放大倍数要求高时，需要多级放大器，但直接放大式接收机中多 级串联会影响带宽。
高频电子线路
第一节 高频电子线路课程中的基础知识
三、研究对象 通信系统中的发送设备和接收设备的各种高频功能电路 的功能、原理和基本组成。
四、研究范畴 1. 频率范围：本课程所讨论的频率范围是几百KHz ～几百MHz 2. 工作任务：能够完成的信号传一节 高频电子线路课程中的基础知识
五、研究意义
1.
高频电子线路是现代通信设备中的重要组成部分
1887年，德国科学家赫兹证明了无线电波的存在； 1895年，意大利马可尼完成了30米的无线电通信试验； 1920年，美国第一个商业广播电台开始播音； 1930年，英国实现了电视图像和声音同时发播； 1980年，无线电话； 1990年，GPS； 当今，移动通信、无线局域网、无线通信、射频标签等渗透 到生活的方方面面，成为不可或缺的工具。
适合频率f： 30MHz以上
(波长λ为10m以下) 的超短波。
■ 特点：这种传播的距离只限制在视距范围内 （也叫视距传播） 增高天线可以提高直线传播 的距离。
高频电子线路
通信卫星
高频电子线路
四、总结
1. 决定无线电波传播方式的关键是无线电信号的频 率（波长）； 2. 长波信号以地波传播为主； 3. 中波和短波信号可以用地波和天波两种方式传播， 而中波以地波为主，短波以天波为主； 4. 频率较高的超短波及其更高频率的无线电波，主 要沿空间直射传播。
低频电 压放大
低频功 率放大
本机 振荡
fL
超外差式用混频、本机振荡器、中频放 大器代替了直接放大式的高频放大器。
高频电子线路
2. 混频器的作用
高频电子线路
3. 混频（变频）的原因
直接放大式接收机中，要求高频放大器带宽较宽（如中波调幅广播 535Hz~1605kHz），而放大器难以做到在整个带宽内放大效果均 理想；中频放大器的中心频率fI不变，故整个接受范围内，效果均 比较理想。 当放大倍数要求高时，需要多级放大器，但直接放大式接收机中多 级串联会影响带宽。
高频电子线路
第一节 高频电子线路课程中的基础知识
三、研究对象 通信系统中的发送设备和接收设备的各种高频功能电路 的功能、原理和基本组成。
四、研究范畴 1. 频率范围：本课程所讨论的频率范围是几百KHz ～几百MHz 2. 工作任务：能够完成的信号传一节 高频电子线路课程中的基础知识
五、研究意义
1.
高频电子线路是现代通信设备中的重要组成部分
1887年，德国科学家赫兹证明了无线电波的存在； 1895年，意大利马可尼完成了30米的无线电通信试验； 1920年，美国第一个商业广播电台开始播音； 1930年，英国实现了电视图像和声音同时发播； 1980年，无线电话； 1990年，GPS； 当今，移动通信、无线局域网、无线通信、射频标签等渗透 到生活的方方面面，成为不可或缺的工具。
[高频电子线路].曾兴雯第1章绪论
![[高频电子线路].曾兴雯第1章绪论](https://img.taocdn.com/s3/m/4f76195327284b73f2425088.png)
第1章 绪论
3. 频率特性 任何信号都具有一定的频率或波长。我们这里所讲的 频率特性就是无线电信号的频率或波长。电磁波辐射的波 谱很宽，如图 1-6 所示。
第1章 绪论
图 1-6 电磁波波谱
第1章 绪论
无线电波只是一种波长比较长的电磁波，占据的频率范
围很广。在自由空间中，波长与频率存在以下关系:
第1章 绪论
高频电子线路
学时：48+8
第1章 绪论
《高频电子线路》课程的重要性——专业基础课，承前启后 高等数学 电路分析 模电 信号与系统
高频电子线路 通信原理
第1章 绪论
电子线路的分类
工作频率：低频电子线路、高频电子线路、微波电子线路 流通的信号形式：模拟电子线路、数字电子线路 集成度的高低：分立电路和集成电路。 包含的元件性质：线性电子线路和非线性电子线路。
不同的调制信号和不同的调制方式，其调制特性不同。 调制的逆过程称为解调（Demodulation）或检波，其作用是将 已调信号中的原调制信号恢复出来。
第1章 绪论
接收机的结构：
（1）超外差：在接收过程中，将射频输入信号与本地振荡器产生的 信号混频，由混频器后的中频滤波器选出射频信号与本振信号频率 两者的和频或差频。
第1章 绪论
思考题
课后1-1,1-3,1-6
第1章 绪论
应当指出，实际的通信设备比上面所举例子要复杂 得多。比如发射机的振荡器和接收机的本地振荡器就可 以用更复杂的组件——频率合成器(FS)来代替，它可以 产生大量所需频率的信号。
第1章 绪论
在无线通信系统中通常需要某些反馈控制电路，这些反馈控 制电路主要是自动增益控制(AGC) ，自动频率控制(AFC)电路和 自动相位控制(APC)电路(也称锁相环PLL)。此外，还要考虑高频 电路中所用的元件、器件和组件，以及信道或接收机中的干扰与 噪声问题。需要说明的是，虽然许多通信设备可以用集成电路(IC) 来实现，但是上述的单元电路通常都是由有源的和无源的元器件 构成的，既有线性电路，也有非线性电路。这些基本单元电路的 组成、原理及有关技术问题，就是本书的研究对象。
高频电子线路第 1 章 绪论PPT课件
1）若用基带信号去改变高频载波信号的振 幅，则称为振幅调制，简称调幅，用符号AM 表示。调幅获得的已调波称为调幅波。
中、短波广播和电视的高频图像信号都是调 幅波。
2）若用基带信号去改变高频载波信号的频 率，则称为频率调制，简称调频，用符号FM 表示。调频获得的已调波称为调频波。
调频广播和电视的高频伴音信号都是调频波。
形式的信息。 6.接收者：
信息的最终接受者
1.1.2 无线电发送与接收设备
1．无线电调幅广播发送设备 发送设备通常由高频、低频、电源
和天线四部分组成。 组成框图如图1-2所示。
图1-2 无线电调幅广播设备组成框图
1．无线电调幅广播发送设备
高频部分：包括主振荡器、倍频器、电压放大器、 末级功率推动和末级功放（调制器）。
主振荡器的作用是产生频率稳定的高频振荡，现 多采用石英晶体振荡器。
用倍频器来提高频率。 电压放大器放大后以达到推动末级功放的电平。 末级功放（调制器）是将输入的高频载波信号和 基带信号（低频调制信号）变换成高频已调信号，并 以足够大的功率输送到天线。
低频部分： 包括送话器、低频电压放大器、低频功率放
不同频率信号的传输特性也是不相同的。
5. 接收设备: 作用与发送设备相反。 由信道传输过来的已调信号由接收设备取
出并进行处理，得到与发送端相对应的基带信 号（这一过程称为“解调”）。
即：把高频振荡信号转换成原始电信号。
5. 输出变换器: 作用与输入变换器相反。 将基带信号经输出变换器即可复原成原来
➢ 如何“卸载”信号——解调 什么是解调？
从高频已调波信号中“卸载”调制（基带）信号的 过程。 解调的三种方式 ①对调幅波（AM）的解调——检波 ②对调频波（FM）的解调——鉴频 ③对调相波（PM）的解调——鉴相
中、短波广播和电视的高频图像信号都是调 幅波。
2）若用基带信号去改变高频载波信号的频 率，则称为频率调制，简称调频，用符号FM 表示。调频获得的已调波称为调频波。
调频广播和电视的高频伴音信号都是调频波。
形式的信息。 6.接收者：
信息的最终接受者
1.1.2 无线电发送与接收设备
1．无线电调幅广播发送设备 发送设备通常由高频、低频、电源
和天线四部分组成。 组成框图如图1-2所示。
图1-2 无线电调幅广播设备组成框图
1．无线电调幅广播发送设备
高频部分：包括主振荡器、倍频器、电压放大器、 末级功率推动和末级功放（调制器）。
主振荡器的作用是产生频率稳定的高频振荡，现 多采用石英晶体振荡器。
用倍频器来提高频率。 电压放大器放大后以达到推动末级功放的电平。 末级功放（调制器）是将输入的高频载波信号和 基带信号（低频调制信号）变换成高频已调信号，并 以足够大的功率输送到天线。
低频部分： 包括送话器、低频电压放大器、低频功率放
不同频率信号的传输特性也是不相同的。
5. 接收设备: 作用与发送设备相反。 由信道传输过来的已调信号由接收设备取
出并进行处理，得到与发送端相对应的基带信 号（这一过程称为“解调”）。
即：把高频振荡信号转换成原始电信号。
5. 输出变换器: 作用与输入变换器相反。 将基带信号经输出变换器即可复原成原来
➢ 如何“卸载”信号——解调 什么是解调？
从高频已调波信号中“卸载”调制（基带）信号的 过程。 解调的三种方式 ①对调幅波（AM）的解调——检波 ②对调频波（FM）的解调——鉴频 ③对调相波（PM）的解调——鉴相
高频电子线路阳昌汉版ppt第1章_绪论
送信号。
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二、无线电接收设备的组成(以调幅广播为例)
（1）直接检波式接收机
主要缺点：灵敏度低
（2）直接放大式接收机
主要缺点：调谐比较复杂，对不同的电台其接收效果不同
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（3）超外差式接收机
高频 放大器
混频器
中频 放大器
振幅 检波器
低频 放大器
扬声器
本机 振荡器
优点：选择性好，调谐方便
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1.4 无线信道及传播方式
发送 设备
传输 信道
接收 设备
输出 变换器
7
1．输入变换器： 将传送的非电量信息(如声音、图像等) 变换为电信号 2．发送设备：将电信号变换为适应于信道传输特性的信号 是传输信息的通道，又称传输媒介 3．传输信道：
有线信道：双绞线、同轴电缆和光纤 无线信道；自由空间
4．接收设备：将接收到的信号恢复成与发送设备输入信 号一致的信号 将电信号转变成原来传送的信号 5．输出变换器：
待发送的信息 运载工具
把基带信号(调制信号） “装载” 到高频振荡信号（载波）之 中，然后由天线向外辐射出去，这种方法叫调制。
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5、调制的概念
调制：用要传送的信息（基带信号或调制信号）去控制高频 载波振荡信号的三参量之一, 使其随需传送的信息成线性关系 变化。 相位 幅度 频率 载波 ：
c t V cm co s c t 0 V cm co s t
基带信号占有的频带属于低频范围。
常用基带信号频率范围： 语音 300Hz ~ 3.4kHz 图像信号 0~6MHz
10
音乐 16Hz ~ 20kHz
4、直接发射基带信号的缺点
（1）发射天线的尺寸太大。 波长λ=c∕ｆ (c为光速)，天线的尺寸L≧ λ /4。
高频电子线路第1章 绪论讲解
紫外线
无线电波 红外线
1015
105
1010 可见光
X射线 宇宙射线
1020
1025
l/m
f/Hz
3×103
3×10-2
3×10-7 3×10-12 3×10-17
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(3.8~7.8)×10-7
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无线电波频(波)段划分：
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无线电信号分类：高频电路处理的无线电信号包括： 基带(消息)信号、高频载波信号和已调波信号。
(1).电信与无线通信
无线通信简史：1861年Maxwell理论上证明电磁波的存在， 1888年Hertz实验证明电磁波的存在，1896年Marconi进行 无线通信实验，从此无线通信技术逐步走向成熟。
通信的目的和任务：传递消息。
消息传递的方法：现代通信系统中信息通常以电(或光)的形 式出现，所以通信又被称为电信。传输电信号的媒质可 以是有线的，也可以是无线的，而无线形式最能体现高 频电路的应用。
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(2). 典型无线通信系统的基本组成
话 筒
音频 放大器
调制器
变频器
激励放大
输出功 率放大
载波 振荡器
天线开关
扬 声 器
音频 放大器
解调器
中频放大 与滤波
混频器
高频放大
本地 振荡器
传统的超外差(Super Heterodyne)接收机结构：所谓超外差就是 在高频选频放大后，经过下混频，取出中频进行放大和其它处 理，然后解调。优点是可以获得高中频增益和较强的滤波能力， 缺点是混频会形成很多组合频率干扰，特别是镜像干扰。
基带信号：没有进行调制之前的原始信号，又称调 制信号。 高频载波信号：单一频率的正弦信号，用来进行调 制和解调，由正弦波振荡器或频率合成器产生。 已调波信号：调制信号对载波信号进行调制后的信 号。
《高频电子线路》—教学教案
第1章绪论1.1 教学基本要求一、了解“高频电子线路”课程研究的主要内容和特点。
二、掌握无线电发送设备、接收设备的基本组成、简单工作原理。
三、建立无线电信号的发送与接收的初步概念。
四、了解通信的传输媒质，无线电信号的传播方式。
1.2 重点、难点接收设备、发送设备的组成框图及其简单的工作原理、工作波形、各部分的作用。
1.3 教学主要内容与重点、难点剖析一、主要教学内容“高频电子线路”讨论的主要内容通信系统组成，通信系统根据信道分类无线通信系统发送设备的主城框图及简单工作原理接收设备的组成及简单工作原理无线电信号的划分及传播方式。
二、重点、难点剖析“高频电子线路”课程是电子信息、通信等专业的一门技术基础课。
研究的主要内容是以通信系统为主要对象，研究构成发送设备、接收设备的各单元电路，典型线路的工作原理。
本课程讨论的功能电路的工作频率范围在几百千赫至几百兆赫的高频频段，主要特点是电路负载不再是纯电阻，而是以RLC谐振回路作负载，利用有源器件(晶体管、场效应管或集成电路)的非线性特性实现电路的各种功能，由于电路工作在高频频段，所以有源器件的极间电容不能忽略，研制电路时必须考虑分布电容对电路的影响。
分析电路的"功能"，通常是利用电路的输入信号和输出信号的数学表示式、波形和频谱来实现，所谓电路的"功能"。
是指基本电路能够完成的信号传输和信号变换处理的具体工作任务。
当然，对于同一功能电路，可以用不同的器件和不同的电路形式构成，但功能电路的功能和输入信号、输出信号的频谱关系是不会变的。
1、无线通信系统（1）无线通信系统的基本组成（2）声音是如何通过自由空间传到远方的？（3）无线电发送设备组成框图交变的电振荡可以利用天线向空中辐射出去，为何不能将交变的音频信号通过天线直接向空中辐射？（A）高频部分的作用（B）调制的概念（4）无线电接收设备组成框图最简单的接收机方框图及工作原理。
高频电子线路
6．输出换能器 将输出的基带信号变换成原来形式的消息
高频电子线路
高频电子线路
无线通信系统的类型
按照无线通信系统中关键部分的不同特性, 有以下一些 类型:
（1） 按照工作频段或传输手段分类, 有中波通信、 短 波通信、 超短波通信、 微波通信和卫星通信等。 所谓工作 频率, 主要指发射与接收的射频（RF）频率。 射频实际上就 是“高频”的广义语, 它是指适合无线电发射和传播的频率。 无线通信的一个发展方向就是开辟更高的频段。
1.1 无线电通信的发展简史
1887年，德国的赫兹通过实验证明了麦克斯韦的学 说。
1895年意大利的马克尼与俄罗斯的波波夫实现了无 线电通信，1901年又首次完成了横渡大西洋的通信
1904年，弗莱明发明电子二极管，标志着进入无 线 电电子学时代 。
1907年，美国德·福雷斯特发明了电子三极管，是电 子技术发展史上第一个重要里程碑。
电磁波的存在
Maxwell 理论 Hertz 实践
三个里程碑：① Lee de forest 发明电子三极管 ② W. Shockley 发明晶体三极管 ③ 集成电路、数字电路的出现
第1章 绪 论
1.2 无线电通信的基本原理
从发明无线电开始，传输信息就是无线电技术 的首要任务。最基本的信息就是语言和文字。
第1章 绪 论
1.2 无线电通信的基本原理
因此，必须采用几百kHz以上的高频振荡信号作 为载体，将低频信号与高频信号调制，然后经天线发 射出去。接收端再对信号进行解调。调制以后，由于 传送的是高频振荡信号，天线的尺寸就可大大下降。 同时不同的发射台采用不同的高频振荡信号作为载波， 频谱上就互相区分开了。
高频电子线路
传播特性
传播特性指的是无线电信号的传播方式、 传播距离、 传 播特点等。 无线电信号的传播特性主要根据其所处的频段或 波段来区分。
高频电子线路
高频电子线路
无线通信系统的类型
按照无线通信系统中关键部分的不同特性, 有以下一些 类型:
（1） 按照工作频段或传输手段分类, 有中波通信、 短 波通信、 超短波通信、 微波通信和卫星通信等。 所谓工作 频率, 主要指发射与接收的射频（RF）频率。 射频实际上就 是“高频”的广义语, 它是指适合无线电发射和传播的频率。 无线通信的一个发展方向就是开辟更高的频段。
1.1 无线电通信的发展简史
1887年，德国的赫兹通过实验证明了麦克斯韦的学 说。
1895年意大利的马克尼与俄罗斯的波波夫实现了无 线电通信，1901年又首次完成了横渡大西洋的通信
1904年，弗莱明发明电子二极管，标志着进入无 线 电电子学时代 。
1907年，美国德·福雷斯特发明了电子三极管，是电 子技术发展史上第一个重要里程碑。
电磁波的存在
Maxwell 理论 Hertz 实践
三个里程碑：① Lee de forest 发明电子三极管 ② W. Shockley 发明晶体三极管 ③ 集成电路、数字电路的出现
第1章 绪 论
1.2 无线电通信的基本原理
从发明无线电开始，传输信息就是无线电技术 的首要任务。最基本的信息就是语言和文字。
第1章 绪 论
1.2 无线电通信的基本原理
因此，必须采用几百kHz以上的高频振荡信号作 为载体，将低频信号与高频信号调制，然后经天线发 射出去。接收端再对信号进行解调。调制以后，由于 传送的是高频振荡信号，天线的尺寸就可大大下降。 同时不同的发射台采用不同的高频振荡信号作为载波， 频谱上就互相区分开了。
高频电子线路
传播特性
传播特性指的是无线电信号的传播方式、 传播距离、 传 播特点等。 无线电信号的传播特性主要根据其所处的频段或 波段来区分。
高频电子线路PPT 第1章(1)
流过电路的电流最大,
其值为
I0
U
r
.
电感上的电压：
UL
UL
j0 LI0
jU
0 L r
. U
电容上的电压：
0
. I0
1
U
UC
I0
j0C
j r0C
. UC
第1章 绪论
在谐振时，电容和电感上的电压将会远大于外加电压， 在选电容和电感器件的耐压值要特别注意。因此，串联谐 振回路也称为电压谐振回路。
则：
0 2 02 ( 0 )( 0 )
0 0
0
2 f
( )2
0
f0
所以 2Q 0
因此
I 1
I0 1 2
第1章 绪论
e) 通频带(回路带宽): 当保持外加信号的幅值不变而改变
其频率时, 将回路电流值下降为谐振值的 1/√2 时对应的频
第1章 绪论
1. 非线性电子线路不具有叠加性和均匀性，没有叠加定理。
y ax2
x x1 y1 ax12
x x2 y2 ax22 x k1x1 k2 x2 y a(k1x1 k2 x2 )2 k1 y1 k2 y2
第1章 绪论
2. 在稳定状态下，非线性电子线路输出变量中含有新的频 率分量。如：
其中包含有直流、基波和各次谐波分量。取其中一个 谐波分量的幅值Inm与输入电压幅值Uim相比，得到的比值 gcn就是第n次谐波的平均跨导。如二次谐波的平均跨导为
gc2
I2m Uim
(1.2―3)
第1章 绪论
5.非线性电子线路的数学描述是非线性方程。非线性微分方 程的精确求解是一个难题，时至今日，二阶以上的非线性 微分方程还没有实用的求解方法。在工程上一直沿用的是 近似解法，本书也将采用这种方法。随着计算技术的发展， 二阶以下的非线性微分方程可以采用计算机数值解法，这 种方法将会逐步走向实用。
华南理工大学高频电子线路 第1章
减越来越大
范围内传播,通过卫星直
播可大大提高传播距离
传播距离远,但由于 电离层变化引起 “衰落”现象,穿透 电离层
适用
长波和中波的广播和通 电视信号 信
END
短波广播和通信
低频放大 器
本地振荡 器
包络形状不变,载波频率为中频
核心部分是混频器. 将收到的不同载波频率转变为固定的中频－－外差作用. 提高收音机的灵敏度和邻道选择性.
第1章 绪论
1.3 无线电波的传播
按信照号从媒发质送的到不接同受分中类间：要经无过线电传波输传播媒质,根据媒质的不同分为:
有线通信
无线通信
双线对电缆 同轴电缆
载频
音频
第1章 绪论
1.2 无线电接收机的基本工作原理
无线电信调号谐的回接路收从过天程线正所好感和应发的送信过号程中相选反出所: 需有用信号，
接受通天过线解将调收器到将的高电频磁已波调转波变包为含已的调音波频电信流号,（然信后息从）这检已取调出波来，
电流中送检至出负原载始.信号即解调或叫做检波,最后再用听筒或者扬声器
第1章 绪论
工作原理:先将高频振荡信号进行调制,使高频信号的幅度(或角 度)按照调制信号的变化规律而变化,然后通过天线将信号发射 出去.
(1)音频 :作为有用的信号 (信息) 20Hz~20KHz;
(2)载频 :作为运载工具,它载着信号(信息)向空间
辐射出去.
如图所示:
包络（音频）
高频振荡器
调制器
光纤
地波
天波
频率较低,易辐射 频率较高 高频,衰耗小,带宽大
地面波
空间波
名称 地面波
空间波
第1章 绪论 天波
传播 方式
高频电子线路第1章
高频电子线路第191章
第1章 绪 论
(2)在稳定状态下，非线性电子线路输出变量中包含有 输入变量中不具有的频率分量，即信号通过非线性电路后可
以产生出新的频率成分。仍以平方律关系为例，当x＝sinw1t
时， ya(sw in1t)2a 2a 2co2w s1t。可见，输入信号中仅有
w1频率分量，而输出信号中包含有直流和2w1频率分量，这
高频电子线路第81章
第1章 绪 论
2.传输信道
传输信道是一种用于将来自发射机的信号传输到接收机 的物理介质。在无线传输中，信道通常是自由空间；在有线 传输中，信道可以采用多种物理介质，包括电线、电缆和光 缆等。无论哪种物理介质，其基本特征是所传送的信号会被 各种可能因素损伤，引起信号质量变差，如受到产生于接收 机前端放大器的热噪声、接收天线接收的人为噪声、大气噪 声等加性噪声的影响，再比如，在用于长距离短波无线传输 的电离层无线信道上，存在会引起信号恶化的多径传播，这 是一种非加性信号干扰，会使信号的振幅随时间的变化而变 化，通常称之为衰落。
高频电子线路第151章
第1章 绪 论
随着微电子技术的发展，集成电路技术日趋成熟，已成 为未来电子线路发展的方向之一。与分立元件电路相比，集 成电路具有体积小、性能稳定、可靠性高、维修使用方便等 优点。不过，由于频率响应和功率容量的限制，目前高频、 大功率电子线路还是以分立元件电路为主。近年来，专用集 成电路的发展非常迅速，如单片集成立体声收音机、两片集 成电路结构的彩色电视接收机等。用于通信、雷达的专用集 成电路芯片也已大量投入市场，新的产品正在不断地出现。
值之比，即
g cn
I cn U im
(5)非线性电子电路的数学描述是非线性方程。非线性
第1章 绪 论
(2)在稳定状态下，非线性电子线路输出变量中包含有 输入变量中不具有的频率分量，即信号通过非线性电路后可
以产生出新的频率成分。仍以平方律关系为例，当x＝sinw1t
时， ya(sw in1t)2a 2a 2co2w s1t。可见，输入信号中仅有
w1频率分量，而输出信号中包含有直流和2w1频率分量，这
高频电子线路第81章
第1章 绪 论
2.传输信道
传输信道是一种用于将来自发射机的信号传输到接收机 的物理介质。在无线传输中，信道通常是自由空间；在有线 传输中，信道可以采用多种物理介质，包括电线、电缆和光 缆等。无论哪种物理介质，其基本特征是所传送的信号会被 各种可能因素损伤，引起信号质量变差，如受到产生于接收 机前端放大器的热噪声、接收天线接收的人为噪声、大气噪 声等加性噪声的影响，再比如，在用于长距离短波无线传输 的电离层无线信道上，存在会引起信号恶化的多径传播，这 是一种非加性信号干扰，会使信号的振幅随时间的变化而变 化，通常称之为衰落。
高频电子线路第151章
第1章 绪 论
随着微电子技术的发展，集成电路技术日趋成熟，已成 为未来电子线路发展的方向之一。与分立元件电路相比，集 成电路具有体积小、性能稳定、可靠性高、维修使用方便等 优点。不过，由于频率响应和功率容量的限制，目前高频、 大功率电子线路还是以分立元件电路为主。近年来，专用集 成电路的发展非常迅速，如单片集成立体声收音机、两片集 成电路结构的彩色电视接收机等。用于通信、雷达的专用集 成电路芯片也已大量投入市场，新的产品正在不断地出现。
值之比，即
g cn
I cn U im
(5)非线性电子电路的数学描述是非线性方程。非线性
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m
iC
ICQ Q
tan ＝gm
Q iC
uBE
0
UBEQ
uBE
0
UBEQ
uBE
(a)
(b)
返回 go
tg
ICQ UBEQ
gm
tg
ic uBE
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10
1.3 通信发展简史
原始手段
烽火、旗语
有线通信
电报 （1837 Morse） 电话 （1876 Bell）
无线通信
电磁波的存在 Maxwell 理论
第一章 绪 论
1.1 电子线路的分类 1.2 线性与非线性电子线路 1.3 通信发展简史 1.4 无线电信号的传输理论
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1
1.1 电子线路的分类
包含有源器件的网络统称为电子线路。
一、电子线路按照工作频率可分成： 低频电子线路、高频电子线路和微波 电子线路。
低频通常指频率低于300kHz的范围，
语音的电信号、生物电信号、地震电
信号、机械振动的电信号等都属于这
个范围。
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2
高频通常指频率在300kHz~300MHz的 范围，广播、电视、短波通信、移动通 信等无线电设备都工作在这个频率范围 之内。
微波泛指频率高于300MHz以上的范围， 卫星电视、微波中继通信、雷达、导航 等设备都工作在这个频率范围。
非线性电路是用非线性代数方程、 非线性微分方程、非线性差分方程 来描述的。
本课程主要研究高频、模拟、非线 性、时变电子线路。
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5
1.2 线性与非线性电子线路
线性电路与非线性电路的特点： 第一，非线性电子线路不具有叠加性和均 匀性，不适用叠加定理。 第二，在稳定状态之下，非线性电子线路 输出变量中包含有输入变量中不具有的频 率成分。（下图） 第三，处于非线性状态工作的有源器件， 它们的输出响应与器件工作点的选取和输 入信号的大小有关。（下一页）
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18
地波（分为地面波和空间波）
1. 地面波
就是沿地面传播的无线电波。 适用于长波和超长波。
2. 空间波
是在发射天线与接收天线间直
线传播的无线电波, 发射天线和
接收天线较高，接收点的电磁
波由直接波和地面反射波合成。
适用于超短完波整版课。件ppt
19
天波
• 经过地面100km至500km的电 离层反射传送到接收点的电磁波。 适用于短波。
• 电离层反射的特点：
频率越高，吸收能量越小，但
频率过高电波会穿透电离层。故
频率只限于中短波段300KHz－
30MHz 。
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20
散射通信
• 利用对流层对电波的散射进行 通讯，它适用于超短波以及微 波波段的通信，通信距离很远。
完整版课件ppt
21
无线电波段的划分
波段名称 波长范围
频率范围 频段名称
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6
iC
iC
Q 0 0
t UBE Q
uBE
0
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u i＝ U imcos t 完( a整)版课件ppt
iC t
7
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i
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c
o
s
t
t
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8
第四，描述非线性器件特性的参量有三
种：一是静态参量，也称为直流参量；
二是动态参量，也称为交流参量；三是
• 超长波 10,000—100,000m 30—3kHz 甚低频VLF
• 长 波 1,000—10,000m 300—30kHz
低频LF
• 中波
200—1,000m 1500—300kHz 中频MF
• 中短波
50—200m 6,000—1,500kHz 中高频IF
• 短波
10—50m
30—6MHz
• 信号从发送到接收中间要经过传输信 道，又称传输媒质。不同的传输信道 有不同的传输特性。如电缆、光缆、 无线电波等。
• 根据传输媒质的不同，可以分为两大 类：有线通信：双绞线、同轴电缆、 光缆
无线通信：自由空间
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16
（1）、有线通信信道
1. 双绞线
适用于短距离（小于100m）、1Mb/s数 据率的通信环境。
高频HF
• 米波
Hertz 实践
三个里程碑：① Lee de forest 发明电子三极管1907
② W. Shockley 发明晶体三极管1948
③ 集成电路、数字电路的出现20世纪60
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11
1.4 无线电信号的传输理论
一、 传输信号的基本方法
1、语言和文字 （最原始、最基本的传输手段） 2、光通信 （远距离通信，迅速准确） 3、电通信 （无线通信，有线通信）
折合参量，也称为平均参量。用这三种
参量综合起来描述一个非线性器件的工
作状态。（下图）
第五，非线性电子线路的数学描述是非
线性方程。二阶以上的非线性微分方程
还没有实用的求解方法。在工程上一直
沿用的是近似解法，本课程也将采用这
种方法。（下一页完）整版课件ppt
9
iC ICQ
I nm
g c
U tan ＝g0
2. 同轴电缆 适用于距离在几百米、带宽小于10Mhz、 码流率小于20Mbps的通信环境。
3. 光纤电缆
特点：衰减小（小于1db/km）、工作频 率高、信息容量大
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17
（2）、无线通信信道
• 无线通信的传输媒质是自由空间。 电磁波从发射天线辐射出去之后， 经过自由空间到达接收天线的传播 途径可分为两大类：地波和天波。
Maxwell 在理论上发现电磁场理论 Hertz 在实践上证明电磁场的存在 Morse 有线电报 Bell 有线电话
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12
二、 通信系统简介 1、通信系统原理框图
信号源
发送设备
传输信道
收信装置
接收设备
下一页
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13
2、信号源
• 在实际的通信电子线路中传输的是 各种电信号，为此，就需要将各种 形式的信息转变成电信号。
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3
二、按电子线路中所包含的元件性 质来分类，可分线性电路和非线性 电路。
由线性元件组成的电子线路叫线性 电子线路。
含有非线性元件的电子线路叫非线 性电子线路。
含有时变参数元件的电子线路叫参 变电路或时变电路。
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4
线性电路是用线性代数方程、线性 微分方程或线性差分方程来描述。
• 常见的信号源有： 话筒摄像机各种传感器件完整版课件ppt
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14
3、发送设备
返回
• 发送设备的作用：
将基带信号变换成适合信道的传输
特性的信号。
• 对基带信号进行变换的原因：
由于要传输的信息种类多样，其对
应的基带信号特性各异，这些基带信 号往往并不适合信道的直接传输。
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15
4、传输信道