高频电子线路第6章--振幅调制解调及混频

U
三个频率分量：c,c c 载频分量 c 上边频 c 下边频
AM波带： 宽B2F,
F/2
2021/3/10
0F Uc
0 1 U AM
0
讲解：XX
(a)
fc (b)
m/2
m/2
fc−F fc fc+F
(c)
2F
f f
f
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(2) 多频AM波：包含载频、上边带和下边带。 带宽 ：B=2Fmax，其中Fmax为f(t)的最高频率。 下图中给出语音调制信号频谱及其已调信号频谱.
三种已调波信号称为：调幅波信号、双边带信号和单边带信号。
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2、调幅波(AM)
载波电压：uc=Uccosωct 调制电压：uΩ=UΩcosΩt (ωc>>Ω) 调幅波的瞬时振幅：Um(t) =Uc+ΔUc(t)= Uc+kaUΩcosΩt
= Uc(1+m cosΩt) ΔUc(t)：调制电压uΩ成正比； ka：比例系数或调制灵敏度，由调制电路决定； m=kaUΩ/Uc ：调幅度(调制度)。 AM信号表达式： uAM = Um(t)cosωct =Uc(1+m cosΩt)cosωct
振 幅
0 300 3400
振
(a)
幅
f / Hz
f / Hz 0
fc−3400 fc fc+3400 (b)
说明：AM调制是把调制信号的频谱搬移到载频两端，但频谱 结构未变，因此这种调制方式属于频谱的线性搬移。
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AM信号的功率：通常指AM波的平均功率(总功率)，包括载波 功率和两个边带的平均功率。有时涉及AM波的最大功率和最 小功率。
uΩ
＋
×
u AM
常数
uc
(a )
uΩ
×
＋百度文库
u AM
uc (b )
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AM信号的频谱： (1) 单频AM波：单频AM波可以用三角函数展开为
u A M ( t) U C c o sc t m 2 U C c o s (c ) t m 2 U C c o s (c ) t
调制信号的傅里叶级数展开：
f(t) Unco sn(tn)
n1
连续谱信号的AM已调波又 可以表示为：
u A ( tM ) U C 1 n 1 m n c o n t sn ) ( co c t， m s n k a U U c n 1
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AM信号的产生原理图：由加法器和乘法器完成。
假设负载阻抗为RL。以单频AM波为例讨论。
u A M ( t) U C c o sc t m 2 U C c o s (c ) t m 2 U C c o s (c ) t
(1 载 ). 波 ： P C 功 2 1 U 率 C 2cR L 2 oC ts dC t2 U R C 2 L
(6).功 率： 效 两 率 载个 波边 功 2频 率 m P 4 C 2功 P Cm 率 22
举例：100%调制(m=1)，两个边频功率为载波功率的1/2，两个 边频功率只占AM调幅波总功率的1/3。当m值减小时，两者的 比值将显著减小，边频功率所占比重更小。
说明：AM信号中虽然载波频率分量不携带信息，却占有2/3 以上的功率，效率较低。但由于其设备简单，占的频带窄(相 对于调频)，因此仍然得到广泛的应用。
重 写 ： P ( t) 瞬 U c ( 1 2 m 时 R c L o t) 2 功 sP C ( 1 m c 率 o t) 2s
(5).AM 信号的最大 ： 最 P Pm mian x小 P PC C((11功 m m))率 22
Pmax决定了高频谐振功放管的额定输出功率PH，PH≥Pmax。
(2). DSB信号的产生原理：仅需要一个模拟乘法器即可。
f(t)
×
uDSB
uC
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DSB和AM信号比较：
(1) 包络不同：AM信号的 包络正比于调制信号f(t)， 而DSB信号的包络则正比 于|f(t)|； (2) DSB信号的高频载波相 位在f(t)的零交点处(正负电 压交替处)出现180°的相 位跃变；
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2. 双边带信号
DSB信号的形成：将AM信号中的载波抑制掉就形成了抑制载 波的双边带信号(DSB-SC)，简称双边带信号(DSB)。
双边带信号的表示：
说明:
uDSB(t)=k f(t) cosωct，k≠0
(1). DSB信号只有上下边带，没有载波分量，因此功率利用较 充分；
调幅度的要求：
m≤1为正常调制；
m＞1为过调制，导致信号产生失真，不能正确解调，应当避
免出现。
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AM调制过程中的信号波形：调制信号为余弦波
注意：图(e)发生严重失真，无法通过解调恢复出调制信号！
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连续谱信号的AM调制：uAM= Uc[1+m f(t)]cosωct，其中f(t)为归 一化调制信号，而且|f(t)|max=1。
拟信号(数字的或模拟的)，用uΩ或f(t)表示； 载波：未受调制的高频振荡信号，常用正弦波，用uc或ic表示； 已调波：受调制后的高频振荡信号。 振幅调制方式：分为三种方式。 (1) 普通调幅方式：AM； (2) 抑制载波的双边带调制(简称双边带调制)：DSB-SC(简称DSB)； (3) 拟制载波的单边带调制(简称单边带调制)：SSB-SC(简称SSB)。
(2).每 个 边 ： P 边频 频 21 R L 功 m 2CU 2 率 m 4 2P C
(3 ).A信 M号 (总 平 )： 功 P 均 a vP C 率 功 2 P 边 频 P 率 C 1 m 2 2
( 24 0) 21/3A /1.0 信 M号 ： P ( t) 讲瞬 解U ：Xc X( 1 m 2 R 时 c L o t)2 s 功 P C ( 1 m c 率 9o t) 2
第6章 振幅调制、解调及混频
➢ 振幅调制信号分析 ➢ 振幅调制电路 ➢ 调幅解调电路 ➢ 混频电路 ➢ 混频器的干扰
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一、振幅调制信号分析
1. 振幅调制的概念 振幅调制：用调制信号去控制高频载波的振幅，使其按调制信号的
规律变化，而其它参数(相位、频率)不变。 调制信号：由原始信号(声音、数据和图象)转换成的低频或视频模