高频电子线路基础知识
电子行业高频电子线路
电子行业高频电子线路简介高频电子线路在电子行业中扮演着重要的角色。
它们被广泛应用于无线通信、雷达、卫星通信、医疗诊断设备等领域。
在本文中,将介绍高频电子线路的基础知识、设计原理以及常见应用。
基础知识1.高频信号高频信号是指频率高于1MHz的信号。
在高频电子线路中,频率通常在几十MHz到几百GHz 之间。
高频信号的特点是波长短、频率高、传输能力强。
2.电子线路元件高频电子线路中使用的元件与低频电子线路略有不同。
常见的高频元件包括电感、电容、晶体管、集成电路等。
这些元件在高频电子线路中起到重要的作用,具体将在后文中详细介绍。
设计原理1.传输线理论传输线理论是高频电子线路设计的基础。
传输线是一种将信号从一个点传输到另一个点的导线。
常见的传输线包括微带线、同轴电缆等。
了解传输线理论可以帮助设计师正确地选择传输线的特性阻抗、长度和宽度,以确保信号传输的质量。
2.匹配网络高频信号在传输过程中容易发生反射和衰减。
匹配网络的作用是使信号在传输过程中能够得到最大的功率传输,并尽量避免信号的反射。
匹配网络常用的类型包括L型匹配网络、T型匹配网络等。
3.滤波器滤波器用于过滤高频信号中的噪声和干扰,使得信号在特定频段上得到放大或衰减。
常见的滤波器类型包括低通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
4.放大器放大器是高频电子线路中常见的元件之一。
放大器的作用是放大输入信号的幅度。
常见的放大器类型包括晶体管放大器、集成电路放大器等。
常见应用1.无线通信高频电子线路在无线通信领域中被广泛应用。
无线通信系统包括手机、无线电和卫星通信系统等。
高频电子线路在这些系统中起到信号调制、放大和解调等重要作用。
2.雷达雷达系统也是高频电子线路的典型应用之一。
雷达系统通过发送和接收无线信号来检测和跟踪目标。
高频电子线路在雷达系统中的作用是发射和接收高频信号,并进行信号处理。
3.医疗诊断设备高频电子线路在医疗诊断设备中也有重要的应用。
例如,X射线机、核磁共振仪等设备使用高频电子线路进行信号放大和处理,以实现准确的诊断结果。
高频电子线路基础知识
2
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一般地,在并联谐振回路中, 一般地,在并联谐振回路中, (1)谐振频率: )谐振频率:
ω0 =
1 LC
rC L
2
很小接近于0,故有: 很小接近于 ,故有:
(2)谐振导纳 : )
r r geo = 2 ≈ 2 r + (ω0 L) (ω0 L)2
1 Y = ge0 + j(ωC − ) ωL
第一章 基础知识
主要内容: 主要内容: 1.1 LC谐振回路的选频特性和阻抗变换特性 谐振回路的选频特性和阻抗变换特性 1.2 集中选频滤波器 1.3电噪声 电噪声
2010年12月15日星期 三
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1.1 LC谐振回路的选频特性和阻抗变换特性 谐振回路的选频特性和阻抗变换特性
LC谐振回路是高频电路最常用的无源网络, 包括并联回 谐振回路是高频电路最常用的无源网络, 谐振回路是高频电路最常用的无源网络 路和串联回路,其中并联回路在实际中用得很多。 路和串联回路,其中并联回路在实际中用得很多。 LC谐振回路的作用 谐振回路的作用 1.可以进行选频( 即将 回路调谐在需要选择的频率上) ; . 可以进行选频(即将LC回路调谐在需要选择的频率上 回路调谐在需要选择的频率上) 2.进行信号的频幅转换和频相转换 ( 在斜率鉴频和相位鉴 . 进行信号的频幅转换和频相转换( 频); 3.组成阻抗变换和匹配电路; .组成阻抗变换和匹配电路;
通频带与回路的Q值成反比。故二者是一对矛盾关系。 通频带与回路的 值成反比。故二者是一对矛盾关系。 值成反比
频率选择性是对不需要信号的抑制能力, 频率选择性是对不需要信号的抑制能力,要求在通频带 之外,谐振曲线 应是陡峭下降, 值越高, 之外,谐振曲线N(f)应是陡峭下降,故Q值越高,频率选 应是陡峭下降 值越高 择性越好,但通频带越窄。故在工程中, 择性越好,但通频带越窄。故在工程中,根据实际情况对 其作相应的取舍。 其作相应的取舍。
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
高频电子线路二版第二章.高频电路基础
次级回路自阻抗
M2
Zf1 Z22
初级回路自阻抗
M2
Zf2
Z11
Z22 次级回路自阻抗
Z11 初级回路自阻抗
广义失谐量: 0L ( 0 ) 2Q
r 0
0
耦合因子: A Q
临界耦合 A 1
欠耦合 A<1
过耦合 A>1
理相
1
0.7
实际
0.1
0
ω0
ω
② 选择性: 表征了对无用信号的抑制能力,
Q值越高,曲线越陡峭,选择性越好,但通频
带越窄。
③ 理想回路:幅频特性在通频带内应完全
平坦。是一个矩型.
矩型系数: 表征实际幅频特性与理想幅
频特性接近的程度.谐振曲线下降为谐振值( f0 处 )的0.1时对应的频带宽度B0.1与通频带B0.707 之比:
+
IS
RS
C
N1 N2 RL
+
R'L
IS
RS
C
L
分析:
由 N1:N2=1:n ,得 n = N2 / N1(接入系数)。利用ⅰ 的方法,也可求得负载RL等效到初级回路的等效电阻是:
பைடு நூலகம்RL
1 n2
RL
或 gL n2gL
ⅲ. 电容分压式阻抗变换电路
Ú
+
IS RS
L
C1 ÚT
C2
IS RS C L
C1 R'L
⑷ 分析几种常用的抽头并联谐振回路
ⅰ.自耦变压器阻抗变换电路
Ú1
+
IS
RS
C
N1 Ú2 L
N2
RL
高频电子线路(知识点整理).doc
高频电子线路(知识点整理).doc
高频电子线路是指在射频或超高频范围内工作的电子线路,通常涉及到信号的传输、
处理和放大。
这种电子线路在通信、雷达、卫星通信、无线电等领域中被广泛应用,它有
着复杂的工作原理和设计技术。
下面就是对于高频电子线路的几个知识点整理和介绍。
1.谐振器:谐振器是高频电子线路中经常用到的一个组件,其作用是让电路产生特定
的共振频率,以便信号能够在电路中传输。
谐振器通常由其结构和材料决定,比如管型谐
振器、光纤谐振器、奇异谐振器等。
2.混频器:混频器是将两个输入频率进行混合,产生出一个输出频率的高频电子组件。
混频器主要用于转换信号的频率和增强信号的强度,比如在雷达和无线电通信中,混频器
通常用于将信号从中频转换到基带。
3.射频放大器:射频放大器是一种将低功率信号转化为高功率信号的电子器件,主要
用于放大和传输高频信号。
射频放大器的工作原理是通过对输入信号进行放大使得输出信
号的功率增大,它可以是单通道或多通道的,通常由功率放大器、隔离器等组成。
4.发射机:发射机是将信号转换成无线电波并进行发送的高频电子设备。
发射机通常
包括调制器、调谐器、放大器、射频发生器、天线等组件。
它主要将信号转化成无线电波
传输到接收机,以便实现通信或雷达探测等功能。
以上就是对于高频电子线路的几个知识点简要介绍,高频电子线路在通信、雷达、卫
星通信、无线电等领域中轮廓巨大,其涉及到很多的基础理论和设计技术,需要深入钻
研。
高频电子线路重点知识总结3
第一章绪论1.1 主要设计内容1. 无线通信系统的组成2. 无线通信系统的类型3. 无线通信系统的要求和指标4. 无线电信号的主要特性1.2 关键名词解释1. 基带信号:未调制的信号2. 调制信号:调制后的信号3. 载波:单一频率的正弦信号或脉冲信号4. 调制:用调制信号去控制高频载波的参数,是载波信号的某一个或者几个参数(振幅、频率或相位)按照调制信号的规律变化。
1.3 知识点1. 无线通信系统的组成(P1框图)详细了解一下无线通信系统的促成部分和每个部分的作用1)高频振荡器(信号源、载波信号、本地振荡信号)2)放大器(高频小信号放大器及高频放大器)3)混频和变频(高频信号变换和处理)4)调制和解调(高频信号变换和处理)2. 无线通信系统的分类1)按照工作频率和传输手段分为:中波信号、短波信号、超短波信号、微波信号、卫星通信2)按照通信方式分:全双工、半双工、单工方式3)按照调制方式分:调幅、调频、调相、混合调制4)按照传输发送信息的类型:模拟通信、数字通信3. 无线信号的特性:时间特性、频率特性、频谱特性、调制特性、传播特性4. 无线通信采用高频信号的原因:1) 频率越高,可利用的频带宽度越宽,可以容纳更多许多互不干扰的信道,实现频分复用或频分多址,方便某些宽频带的消息信号(如图像信号 2) 同时适合于天线辐射和无线传播。
5. 调制的作用:1) 通过调制将信号频谱搬至高频载波频率,使收发天线的尺寸大可缩小 2) 实现信道的复用,提高信道利用率。
第二章 高频电路基础与系统问题2.1 主要设计内容1. 高频电路中的元器件2. 高频率电路中的组件2.2 关键名词解释1. 参数效应:在高频信号中,随着信号的提高,元件(包括导线)产生的分布参数效应和由此产生的寄生参数(如导体间、导体或元件与地之间、元件之间的杂散电容,连接元件的导线的垫高和元件自身的寄生电感)。
2. 趋肤效应:在频率升高时,电流只集中在导体的表面,导致有效导电面积减小,交流电阻可能远大于直流电阻,从而是导体损耗增加,电路性能恶化。
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。
高频电子线路知识点总结PPT课件
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第二章 高频功率放大器
1、工作原理(电路结构、iC的傅立叶分析、电 压与电流波形图、功率和效率) 2、动态分析(动态特性曲线、负载特性、调制 特性、放大特性) 3、实用电路(直流馈电电路、滤波匹配网络)
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第三章 正弦波振荡器
1、工作原理(方框图、振荡条件、判断) 2、LC正弦波振荡电路 互感耦合LC振荡电路 三点式LC振荡电路 3Leabharlann 频率稳定度 4、晶体振荡器-
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第六章 角度调制与解调
1、调角信号的表达式、波形、频谱、带宽 2、调频电路 3、解调频(鉴频特性曲线)
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绪论
1、高频电子线路的定义、高频的范围 2、现代通信系统由哪些部分组成?各组成部分 的作用是什么? 3、发送设备的任务? 4、无线通信为什么要进行调制? 5、接收设备的任务? 6、超外差接收机结构有什么特点?
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第一章 高频小信号谐振放大器
1、选频网络的基本特性(幅频、相频) 2、LC单调谐回路的选频特性 电路结构、回路阻抗、谐振特性(条件、频率、 Q、阻抗、电压与电流的关系)、频率特性(阻 抗频率特性、幅频特性曲线、相频特性曲线)、 通频带和矩形系数
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第四章 频率变换电路基础
1、非线性器件的基本特性 2、非线性器件的工程分析 幂级数分析法 线性时变电路分析法 开关函数分析法 3、模拟相乘器
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第五章 振幅调制、解调及混频
1、AM信号的表达式、波形、频谱、功率分配 2、DSB的表达式、波形、频谱 3、振幅调制电路 4、解调(性能指标计算) 5、混频(原理、与调制和检波的关系)
绪论第一章高频小信号谐振放大器1选频网络的基本特性幅频相频2lc单调谐回路的选频特性电路结构回路阻抗谐振特性条件频率q阻抗电压与电流的关系频率特性阻抗频率特性幅频特性曲线相频特性曲线通频带和矩形系数第一章高频小信号谐振放大器3信号源内阻及负载对lc回路的影响4lc阻抗变换网络串并阻抗等效互换变压器阻抗变换电路部分接入回路的阻抗变换第一章高频小信号谐振放大器5高频小信号调谐放大器特点电路结构晶体管等效模型高频参数性能参数分析输入输出导纳电压增益功率增益6谐振放大器的稳定性定义方法7电噪声电阻热噪声的计算第二章高频功率放大器1工作原理电路结构i的傅立叶分析电压与电流波形图功率和效率2动态分析动态特性曲线负载特性调制特性放大特性3实用电路直流馈电电路滤波匹配网络第三章正弦波振荡器1工作原理方框图振荡条件判断2lc正弦波振荡电路互感耦合lc振荡电路三点式lc振荡电路3频率稳定度4晶体振荡器第四章频率变换电路基础1非线性器件的基本特性2非线性器件的工程分析幂级数分析法线性时变电路分析法开关函数分析法3模拟相乘器第五章振幅调制解调及混频1am信号的表达式波形频谱功率分配2dsb的表达式波形频谱3振幅调制电路4解调性能指标计算5混频原理与调制和检波的关系第六章角度调制与解调1调角信号的表达式波形频谱带宽2调频电路3解调频鉴频特性曲线本文观看结束
电子行业第八章 高频电子线路
电子行业第八章高频电子线路1. 介绍高频电子线路是电子行业中非常重要的一个领域。
随着无线通信、雷达、卫星通信等技术的不断发展,高频电子线路成为实现高速数据传输和高频信号处理的关键技术。
本章将介绍高频电子线路的基本概念、原理和设计方法。
2. 高频电子线路基础知识2.1 高频信号特性在了解和设计高频电子线路之前,需要了解高频信号的特性。
高频信号具有频率高、波长短的特点,其传输和处理方式与低频信号有很大的不同。
高频信号常常需要考虑传输线路的阻抗匹配、反射损耗、时延和信号衰减等问题。
2.2 高频器件高频器件是高频电子线路的重要组成部分,包括高频放大器、射频开关、电磁波滤波器等。
这些器件的特性和参数对高频电子线路的性能有重要影响。
本节将介绍常用的高频器件的工作原理和设计要点。
3. 高频电子线路设计3.1 传输线路设计传输线路是高频电子线路设计中的重要组成部分,用于传输高频信号。
常用的传输线路包括微带线、同轴线等。
在设计传输线路时,需要考虑传输线路的长度、宽度、层间介质材料等因素。
3.2 高频功放设计高频功放是一种能够放大高频信号的电路,常用于无线通信系统和雷达系统中。
高频功放的设计需要考虑放大器的增益、输出功率、稳定性等因素。
3.3 射频开关设计射频开关是一种能够在高频信号下进行开关操作的器件,常用于无线通信和雷达系统中的信号切换。
射频开关的设计需要考虑开关速度、插入损耗、反射损耗等因素。
3.4 电磁波滤波器设计电磁波滤波器是一种用于滤除指定频率范围内的电磁波的器件,常用于高频通信系统中的波段选择和干扰抑制。
电磁波滤波器的设计需要考虑滤波器的带宽、通带损耗、回波损耗等参数。
4. 高频电子线路仿真与测试高频电子线路的仿真和测试是设计和验证高频电子线路性能的重要手段。
通过仿真和测试可以评估高频电子线路的性能,并进行必要的优化。
本节将介绍常用的高频电子线路仿真软件和测试设备。
4.1 电磁场仿真软件电磁场仿真软件能够模拟高频信号在电磁场中的传播和相互作用,帮助设计师优化高频电子线路结构。
高频电子线路基础知识
高频电子线路基础知识基本概念•高频电子线路:高频电波信号的产生、放大和接收的电路。
•广义的“高频”指的是射频(Radio Frequency,RF),它是指适合无线电发射和传播的频率,其频率范围非常宽。
本课程的主要学习内容本课程的第1~7章讨论可用集中参数描述的高频电路,而分布参数分析法在第8章介绍。
只要电路尺寸比工作波长小得多,可用集总参数来分析实现。
当电路尺寸大于工作波长或相当时,应采用分布参数的方法来分析实现。
•第1章系统基础知识•第2章小信号选频放大电路•第3章高频功率放大电路•第4章正弦波振荡电路•第5章振幅调制、解调与混频电路•第6章角度调制与解调电路•第7章反馈控制电路•第8章高频电路的分布参数分析•第9章高频电路的集成与EDA技术简介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。
•高频电子线路的发展推动了无线通信技术的发展,是当代无线通信的基础,是无线通信设备的重要组成部分。
第1章系统基础知识•无线电频段是如何划分的?无线通信为何要用高频电磁波?•高频电子线路有什么特点?•无线通信系统究竟包括哪些电路?它们都有什么功用?•表征高频电路(系统)性能的参数有哪些?1.1 无线通信系统概述•频段或波段:为了便于分析和应用,人们对电磁波按频率或波长进行分段。
各种频率的电磁波都是不可再生的重要资源,国际社会和任何国家都必须对它进行科学规划、严格管理。
1.1.1 电磁波频段的划分与应用电波利用电离层的折射、反射和散射作用进行传播的方式称为天波沿地球表面进行传播的电波传播模式称为地表面波。
高频电子线路知识点
1-4接收设备的结构通常采用超外差形式 2超外差结构的接收设备在接收过程中,将射频输入信号与本地振荡器产生的信号混频或差拍,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。
3在现代高性能宽带超外差接收机中,通常采用向上变频方式,并至少需要两次频率变换。
4在超外差接收机中,中频频率是固定的,当信号频率改变时,只要相应地改变本地振荡信号频率即可。
5高频电路的基本内容(高频前端)包括:5个 (1)高频振荡器(信号源、载波信号或本地振荡信号) (2)放大器(高频小信号放大器及高频功率放大器) (3)混频或变频(高频信号变换或处理) (4)调制与解调(高频信号变换或处理) (5)自动相位控制(APC)电路(也称锁相环PLL) 6调制特性:3个 (1)便于发射 (2)频分复用 (3)改善信噪比(SNR) 7表面贴装(SMD)电阻比引线电阻的高频特性要好。
SMD 表面贴装器件 8品质因数Q 定义为高频电感器的感抗与其串联损耗电阻之比。
Q 值越高,表明该电感器的储能作用越强,损耗越小。
9晶体谐振器与一般振荡回路比较,有几个明显的特点:4个 (1)晶体的谐振频率fq 和f0(下标)非常稳定。
这是因为Lq 、Cq 、C0(下标)由晶体尺寸决定,由于晶体的物理特性,它们受外界因素(如温度、震动等)影响小。
(2)晶体谐振器有非常高的品质因数。
一般很容易得到数值上万的Q 值,而普通的线圈和回路Q 值只能到一二百。
(3)晶体谐振器的接入系数非常小,一般为10^-3数量级,甚至更小。
(4)晶体在工作频率附近阻抗变化率大,有很高的并联谐振阻抗。
所有这些特点决定了晶体谐振器的频率稳定度比一般振荡回路要高。
10阻抗变换的目标是实现阻抗匹配,阻抗匹配时负载可以得到最大传输功率,滤波器达到最佳性能,接收机的灵敏度得以改善,发射机的效率得以提高。
11S 串R 并,电阻R ,电抗X )11(X )1(R 222222Q X X X R Q R R X R S S S S p S SS S p +=+=+=+=12电阻R 两端噪声电压的均方值kTBR dt e T E T n T N 41022lim ==⎰∞→ 17随着n 的增加,总带宽将减小,矩形系数有所改善。
高频电子线路知识点部分细化
1. 小信号谐振放大器与谐振功率放大器的主要区别是什么?答:1)小信号谐振放大器的作用是选频和放大,它必须工作在甲类工作状态;而谐振功率放大器为了提高效率,一般工作在丙类状态。
2)两种放大器的分析方法不同:前者输入信号小采用线性高频等效电路分析法,而后者输入信号大采用折线分析法。
2. 高频已调波信号和本机振荡信号经过混频后,信号中包含哪些成分?如何取出需要的成分?(混频器的工作原理)答:高频已调波信号和本机振荡信号经过混频后,信号中包含直流分量、基波分量、谐波、和频、差频分量,通过LC并联谐振回路这一带通滤波器取出差频分量,完成混频。
3. 欲提高功率放大器的效率,应使放大器的工作状态为丙类4. 为提高振荡频率的稳定度,高频正弦波振荡器一般选用晶体振荡器5. 锁相环路由鉴相器、环路滤波器和压控振荡器组成,它的主要作用是用于实现两个电信号相位同步,即可实现无频率误差的频率跟踪6. 为了有效地实现集电极调幅,调制器必须工作在过压工作状态.;为了有效地实现基极调幅,调制器必须工作在欠压状态7. 谐振功率放大器与调谐小信号放大器的区别是8. 通信系统由输入变换器、发送设备、信道、接收设备以及输出变换器组成。
9. 丙类功率放大器根据集电极电流波形的不同,可分为三种工作状态,分别为欠压状态、临界状态、过压状态;欲使功率放大器高效率地输出最大功率,应使放大器处于临界状态,这种工作状态的特点是输出功率最大、效率较高和集电极电流为尖顶余弦脉冲波。
10. 调幅波的几种调制方式是普通调幅、双边带调幅、单边带调幅和残留单边带调幅。
11. 混频器按所用非线性器件的不同(常用的混频电路),可分为二极管混频器、三极管混频器和场效应管混频器等12. 振荡器与放大器的区别是振荡器无需外加激励信号,放大器需要外加激励信号13甲类放大器电流流通角为360°,乙类放大器电流流通角为180°,丙类高频功率放大器的通角小于18014. 高频小信号调谐放大器主要工作在甲类15. 关于通角θ的说法正确的是:θ是指一个信号周期内集电极电流导通角度的一半16. 无线通信中,信号的调制方式有调幅、调频、调相三种,相应的解调方式分别为检波、鉴频、鉴相。
高频电子线路(知识点整理)
127.02ωωω-=∆高频电子线路重点第二章 选频网络一. 基本概念所谓选频(滤波),就是选出需要的频率分量和滤除不需要的频率分量。
电抗(X)=容抗( )+感抗(wL) 阻抗=电阻(R)+j 电抗 阻抗的模把阻抗看成虚数求模 二.串联谐振电路 1.谐振时,(电抗) ,电容、电感消失了,相角等于0,谐振频率: ,此时|Z|最小=R ,电流最大2.当w<w 0时,电流超前电压,相角小于0,X<0阻抗是容性;当w>w 0时,电压超前电流,相角大于0,X>0阻抗是感性;3.回路的品质因素数 (除R ),增大回路电阻,品质因数下降,谐振时,电感和电容两端的电位差大小等于外加电压的Q 倍,相位相反4.回路电流与谐振时回路电流之比 (幅频),品质因数越高,谐振时的电流越大,比值越大,曲线越尖,选频作用越明显,选择性越好5.失谐△w=w (再加电压的频率)-w 0(回路谐振频率),当w 和w 0很相近时, ,ξ=X/R=Q ×2△w/w 0是广义失谐,回路电流与谐振时回路电流之比 6.当外加电压不变,w=w 1=w 2时,其值为1/√2,w 2-w 1为通频带,w 2,w 1为边界频率/半功率点,广义失谐为±17. ,品质因数越高,选择性越好,通频带越窄 8.通频带绝对值 通频带相对值 9.相位特性Q 越大,相位曲线在w 0处越陡峭10.能量关系电抗元件电感和电容不消耗外加电动势的能量,消耗能量的只有损耗电阻。
回路总瞬时储能 回路一个周期的损耗 ,表示回路或线圈中的损耗。
就能量关系而言,所谓“谐振”,是指:回路中储存的能量是不变的,只是在电感与电容之间相互转换;外加电动势只提供回路电阻所消耗的能量,以维持回路的等幅振荡,而且谐振回路中电流最大。
11. 电源阻与负载电阻的影响Q L 三. 并联谐振回路 1.一般无特殊说明都考虑wL>>R ,Z )1(CL ωω-0100=-=C L X ωωLC 10=ωCR R L Q 001ωω==)(j 00)()(j 11ωψωωωωωe N Q =-+=Q702ωω=∆⋅21)(2=+=ξξN Q f f 0702=∆⋅Qf f 1207.0=∆ξωωωωψ arctan arctan 00-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⋅-=Q ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+≈C L R C L ωω1j ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=L C L CR ωω1j 1C ω1-+ –CV sLRI s C L 22222221cos 21sin 21sm sm sm V CQ t V CQ t V CQ w w w C L 22=+=+=ωω2sm 02sm 21π2121π2CQV R V w R⋅=⋅⋅=ωQ CQV V CQ w w w R C L ⋅=⋅=+π2121π2212sm sm每周期耗能回路储能π2 =Q 所以RR R R Q LS 01++=反之w p=√[1/LC-(R/L)2]=1/√RC·√1-Q23.谐振时,回路谐振电阻R p= =Q p w p L=Q p/w p C4.品质因数(乘R p)5.当w<w p时,B>0导纳是感性;当w>w p时,B<0导纳是容性(看电纳)电感和电容支路的电流等于外加电流的Q倍,相位相反并联电阻减小品质因数下降通频带加宽,选择性变坏6.信号源阻和负载电阻的影响由此看出,考虑信号源阻及负载电阻后,品质因数下降,并联谐振回路的选择性变坏,通频带加宽。
(高频电子线路)第二章高频电路基础
低通滤波器的应用包括信号处理、 电源滤波等,可以有效地抑制高
频噪声,提高信号的信的电路。其特点是通带范围较 窄,阻带范围较宽。
高通滤波器的电路结构也有多种形式,如RC、LC等。不同结构的高通滤波器具有不 同的性能指标和适用场景。
对信号进行放大,提高信号的 幅度和功率。
振荡器
产生高频振荡,为电路提供所 需频率的信号。
信号源
产生高频信号,提供电路所需 输入信号。
滤波器
对信号进行滤波,提取所需频 率成分,抑制无用频率成分。
调制解调器
对信号进行调制和解调,实现 信号的传输和处理。
02
高频电子器件
电感器
01
02
03
04
电感器定义
差。
调相振荡器的应用
调相振荡器广泛应用于信号处理、 电子对抗和通信等领域。
锁相环路
锁相环路的定义
锁相环路是一种自动控制系统,它通过比较输入信号和输出信号的 相位差,自动调节输出信号的频率和相位。
锁相环路的工作原理
当输入信号和输出信号的相位差在一定范围内时,锁相环路会自动 调节其内部参数,使输出信号的频率和相位与输入信号保持一致。
标和适用场景。
带通滤波器的应用包括信号选频、 消除干扰等,可以有效地提取特 定频段的信号,提高信号的准确
度。
带阻滤波器
带阻滤波器是一种阻止某一频段内的信 号通过而允许其他频段信号的电路。其 特点是阻带范围较窄,通带范围较宽。
带阻滤波器的应用包括消除特定频段干 扰、抑制噪声等,可以有效地抑制特定 频段的噪声,提高信号的清晰度。
高频电路的应用领域
通信领域
高频电路广泛应用于通信 领域,如无线通信、卫星
高频电子线路
理想特性
RC LC
C
0
图2 电容器(a)的高频等效电路
阻抗
频率 f (b)
(a) 电容器的等效电路; (b) 电容器的阻抗特性
6
高频电路中的电感
高频电感器一般由导线绕制(空心或有磁芯、单层或多层) 而成(也称电感线圈)。
品质因数Q定义为高频电感器的感抗与其串联损耗电阻之比。 Q值越高,表明该电感器的储能作用越强,损耗越小。因此, 在中短波波段和米波波段,高频电感可等效为电感和电阻的 串联或并联。若工作频率更高,等效电路应考虑电感两端总 的分布电容,它应与电感并联。
• 简单振荡回路具有谐振特性和频率选择作用, 这是它在高频电子线路中得到广泛应用的重要 原因。
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一、串联谐振回路
串联振荡回路:由电压源与电容、电感串联构成的振荡回路。
阻抗Z(Zs=
Vs I
)
z = R + jx = R+ j (L – 1 )
I
c
z e j
Z R 2 X2 R 2 (L 1 )2 C
vs R
R
R j(L
1
)
C
1
1
L 1 1 j
1
C
R
Q2
Q1 f
f0
Q1> Q2
Q值不同即损耗R不同时,对曲线有很大影响,Q值大 曲线尖锐,选择性好,Q值小曲线钝,通带宽。
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通频带
当回路外加电压的幅值不变时,改变频率,回路电
流通频I下带降用到B表Io 示的,12 时所对应的频率范围称为谐振回路的
通常把没有接入信号源内阻和负载电阻时回路本身的Q值叫做无
载Q(空载Q值),如式
高频电子线路入门
为什么做部分接入?
实际电路中的并联回路受到 Rs 、 s 及 R 、 C 的影响, C L L 1) Rs 、RL 使回路有载 QL 值下降,选择性变差; 2)激励源等效电容 影响回路的谐振频率; Cs及负载电容 C L 3)Rs 、RL 一般不相等。即电路通常处于失配状态下工作。 当 Rs与
RL
相差较大时,负载上得到的功率很小。
对其要求除了增益外,要有较大的输出功率。
8
第2章 高频电路基础
3、集成电路(IC)
高频集成电路的类型和品种比低频集成电路的少得多, 主要分为通用型和专用型两种。
(1)通用型的宽带集成放大器
工作频率可达一二百兆赫兹,增益可达五六十 分贝,甚至更高。
用于高频的晶体管模拟相乘器,工作频率也可达 一百兆赫兹以上。
Q 、 Kr0.1 、 B0.707 三者关系 需要注意: 回路的Q越高, 谐振曲线越尖锐, 回路的B0.707越窄, 但其Kr0.1并不改变。 简单并联谐振回路中,品质因数Q对回 路的通频带和高的选择性的矛盾不能兼顾。
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第2章 高频电路基础
例 2-1 设一放大器以简单并联振荡回路为负载,信
号中心频率 fs = 10 MHz,回路电容C = 50 pF,
19
第2章 高频电路基础
并联LC回路相频特性分析 ① ②
0 0 0
Z 0
回路呈容性。
Z arctan
Z 0
回路呈感性。
③
Z = 0
回路谐振,呈纯电阻。
相频特性曲线呈负斜率特性,Q值越高曲线越陡峭。
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第2章 高频电路基础
(7)串联谐振回路的阻抗特性曲线 1 串联回路阻抗:Z S R j (L ) R jX C
高频电子线路知识点
高频电子线路知识点高频电子线路在现代通信和无线电技术中起着至关重要的作用。
它们被广泛应用于手机、无线电、卫星通信、雷达等设备中。
理解高频电子线路的基本原理和常见知识点是从事相关领域工作的基础。
本文将介绍一些高频电子线路的重要知识点。
1. 传输线理论传输线是高频电子线路中常用的元件,它用于将信号从发射端传输到接收端。
了解传输线的特性对于设计和分析高频电子线路至关重要。
传输线理论涉及电缆、微带线和同轴电缆等不同类型的传输线。
了解它们的特性阻抗、传播常数和损耗等等是必要的。
2. 双端口网络理论双端口网络是高频电子线路中用于表示电路、分析和设计的重要工具。
双端口网络表示复杂电路的传输特性,如滤波器、功率放大器等。
对双端口网络的理解包括参数矩阵、S参数和Y参数等。
这些参数描述了双端口网络的敏感度和功率传输性能。
3. 高频电源和信号分布在高频电子线路中,电源和信号分布是必不可少的。
了解高频电源的供电要求和电容、电感元件的选择是保证电路功能稳定和性能优异的关键。
同时,信号分布的设计和布线决定了电路中信号的准确传输和最小损耗。
4. 高频放大器设计高频放大器是用于增强电路中信号的电子设备。
设计高频放大器需要考虑信号输入输出的匹配性、增益、稳定性和线性度等因素。
传统的放大器电路设计方法需要和高频电路设计结合起来,通过使用适当的元件和电路结构来提高线路的性能。
5. 射频阻抗匹配在高频电子线路中,阻抗匹配非常重要,以确保信号的能量传输和最小损耗。
对于恒定驻波比的高频线路,正确的阻抗匹配可以使传输更有效。
阻抗匹配的方法包括L型匹配和T型匹配电路等。
6. 射频滤波器设计射频滤波器用于对特定频率范围的信号进行选择性的通过或衰减。
设计和分析射频滤波器需要考虑频率响应、带宽、阻带衰减等参数。
滤波器的类型包括带通滤波器、低通滤波器和高通滤波器等。
7. 射频混频器设计射频混频器是用于将不同频率的信号混合产生新频率的装置。
混频器广泛应用于信号调制和解调、频率合成等领域。
基础知识---高频电子线路
C
L
R
2f j Z s R(1 jQ0 ) R(1 jQ0 ) Z s e fo
幅频特性 Z s R 1 (Q0 )
2
相频特性
s tg Q0
-1
SIAS 《高频电子线路》第1章基础知识
其幅频特性曲线与相频特性曲线如下图所示:
Z(ω )
π /2 φ (ω )
SIAS 《高频电子线路》第1章基础知识
其阻抗的幅频特性以及相频特性如图所示:
Z(ω )
Zp
Rp 1 (Q0 )2
π /2
φ (ω )
p tg 1Q0
ω
ω0
ω0 ω 幅频特性曲线
-π /2 相频特性曲线
并联谐振回路在谐振频率点的阻抗最大,相频特性曲线 斜率为负; 在谐振时,其两端电压最大,信号源与负载并联连接, 使有用信号在负载上的电压振幅增大。
2
R p (1 jQ0 ) Rp
1 1 (Q0 )2
1
SIAS 《高频电子线路》第1章基础知识
7 通频带、选择性、矩形系数
1 N ( f ) 通频带:单位谐振曲线上 所包含的频率 2 范围为回路的通频带,用BW0.7表示。
2f 0.7 由定义可得: Q0 1 fo
BW0.7 2f 0.7
s tg 1Q0
ω
Z s R 1 (Q0 )2
ω0 ω 幅频特性曲线
ω0 -π /2 相频特性曲线
串联谐振回路谐振点阻抗最小,相频特性曲线斜率为正。 其在谐振时电流最大,信号源与负载串联连接,使有用 信号通过回路有效地传送给负载。
SIAS 《高频电子线路》第1章基础知识
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高频电子线路基础知识
基本概念
•高频电子线路:高频电波信号的产生、放大和接收的电路。
•广义的“高频”指的是射频(Radio Frequency,RF),它是指适合无线电发射和传播的频率,其频率范围非常宽。
本课程的主要学习内容
本课程的第1~7章讨论可用集中参数描述的高频电路,而分布参数分析法在第8章介绍。
只要电路尺寸比工作波长小得多,可用集总参数来分析实现。
当电路尺寸大于工作波长或相当时,应采用分布参数的方法来分析实现。
•第1章系统基础知识
•第2章小信号选频放大电路
•第3章高频功率放大电路
•第4章正弦波振荡电路
•第5章振幅调制、解调与混频电路•第6章角度调制与解调电路
•第7章反馈控制电路
•第8章高频电路的分布参数分析
•第9章高频电路的集成与EDA技术简介
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。
•高频电子线路的发展推动了无线通信技术的发展,是当代无线通信的基础,是无线通信设备的重要组成部分。
第1章系统基础知识
•无线电频段是如何划分的?无线通信为何要用高频电磁波?
•高频电子线路有什么特点?
•无线通信系统究竟包括哪些电路?它们都有什么功用?
•表征高频电路(系统)性能的参数有哪些?
1.1 无线通信系统概述
•频段或波段:为了便于分析和应用,人们对电磁波按频率或波长进行分段。
各种频率的电磁波都是不可再生的重要资源,国际社会和任何国家都必须对它进行科学规划、严格管理。
1.1.1 电磁波频段的划分与应用
电波利用电离层的折射、反射和散射作用进行传播的方式称为天波
沿地球表面进行传播的电波传播模式称为地表面波。
在对流层中进行的电波传播方式称为空间波
数字无线通信系统
西南科技大学王军
高频电子技术的核心概念
为了有效地进行传输,必须采用几百千赫兹以上的高频振
荡信号作为运载工具,将携带信息的低频电信号“装载”到高频振荡信号上(这一过程称为调制),然后经天线发送出去。
到了接收端后,再把低频电信号从高频振荡信号上“卸取”
下来(这一过程称为解调)。
采用调制方式以后,由于传送的是高频已调波信号,故所需天线尺寸便可大大缩小。
另外,不同的发射台可以采用
不同频率的高频振荡信号作为载波,这样在频谱上就可以互相区分开了。
高频电子系统中的信号
未经调制的高频振荡信号称为载波信号,低频电信号称为调制信号,经过调制并携带有低频信息的高频振荡信号称为已调波信号。
未经调制的低频电信号和已调波信号又可分别称为基带信号和频带信号。
注意:这里所说的低频电信号可以是十几千赫兹以下的音频信号,也可以是高达几兆赫兹的视频信号,但是对于相应的载波频率来说都要低一些。
1.2 高频电路中的元器件与分析模型
•无源元件主要是电阻(器)、电容(器)和电感(器),它们都属于线性元件,在高频电路中通常起滤波、阻抗匹配、旁路、耦合、去耦、移相等作用。
•有源器件主要是半导体二极管、三极管和集成电路,它们本质上都属于非线性器件,在高频电路中完成信号的放大、非线性变换等功能。
1.2.1 高频无源元件
电阻器、电容器和电感器的高频等效模型
ec s⎭
双极型晶体管的大信号E-M电路模型
半导体二极管伏安特性
当输出端短路后,r b ′e 、C b ′e 和C b ′c 三者并联,此时
c m b 'e I g r β==&&
模拟乘法器
z x y ()()()
u t K u t u t =⋅⋅模拟乘法器是一种理想的线性频谱搬移电路
小结
¾人们按频率或波长对电磁波进行分段,分别称为频段或波段。
¾不同频段电波的传播方式和能力不同,因而它们的应用范围也不同。
高频适于天线辐射和无线传播。
¾无线通信系统由工作频率的高低可分为射频级、中频级和基带级三级电路。
¾射频级和中频级的基本功能电路包括滤波器、放大器、高频振荡器、混频或变频器和调制与解调器。
¾各功能电路由各种有源器件、无源元件构成。
实际器件存在杂散寄生的不良电容、电感和电阻。
¾在小信号的条件下,常用线性电路模型(如π型等效电路)来分析电路。