高频电子线路(第二版) 王卫东 第一章 1.1
高频电子线路 第一章 绪论
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）
第二版高频电子线路答案
题3－1图
答：品质因数QL为40.4,带宽为11.51kHz,谐振时的电压增益为30.88,中和电容值为1.615pF
3－3高频谐振放大器中，造成工作不稳定的王要因素是什么？它有哪些不良影响？为使放大器稳定工作，可以采取哪些措施？
答3-3 集电结电容是主要引起不稳定的因素，它的反馈可能会是放大器自激振荡；环境温度的改变会使晶体管参数发生变化，如Coe、Cie、gie、goe、yfe、引起频率和增益的不稳定。
第一章绪论
1－1画出无线通信收发信机的原理框图，并说出各部分的功用。
答：
上图是一个语音无线电广播通信系统的基本组成框图，它由发射部分、接收部分以及无线信道三大部分组成。发射部分由话筒、音频放大器、调制器、变频器（不一定必须）、功率放大器和发射天线组成。
低频音频信号经放大后，首先进行调制后变成一个高频已调波，然后可通过变频，达到所需的发射频率，经高频功率放大后，由天线发射出去。接收设备由接收天线、高频小信号放大器、混频器、中频放大器、解调器、音频放大器、扬声器等组成。由天线接收来的信号，经放大后，再经过混频器，变成一中频已调波，然后检波，恢复出原来的信息，经低频功放放大后，驱动扬声器。
滤波器与宽带放大器及其负载之间的匹配。另外还要考虑补偿某些集中参数滤波器的信号衰减。
3－7什么叫做高频功率放大器？它的功用是什么？应对它提出哪些主要要求？为什么高频功放一般在B类、C类状态下工作？为什么通常采用谐振回路作负载？
答3-7 高频功率放大器是一种能将直流电源的能量转换为高频信号能量的放大电路，其主要功能是放大放大高频信号功率，具有比较高的输出功率和效率。对它的基本要求是有选频作用、输出功率大、自身损耗小、效率高、所以为了提高效率，一般选择在B或C类下工作，但此时的集电极电流是一个余弦脉冲，因此必须用谐振电路做负载，才能得到所需频率的正弦高频信号。
高频电子线路课件_(7).ppt
以及信道或接收机中的干扰与噪声问题。
25
本书的内容：
（1）信号的放大（第3章） （2）信号的产生（第4章）
（3）信号的频率变换（第5、6、7章）
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。
26
1.1 无线通信系统概述
二、无线通信系统的类型 可根据不同的方法来划分： (1) 按工作频段或传输手段 有中波通信、短波通信、超短波通信、微波通信 和卫星通信等。 工作频率主要指发射与接收的射频(RF)频率。
21
1.1 无线通信系统概述
一、无线通信系统的组成 在接收设备中有相应的两种反变换。 （1）将接收到的已调信号变换为基带信号的过程称 为解调(Demodulating) 。 （2）将基带信号通过输出换能器转换为原始信息形式。
22
1.1 无线通信系统概述
一、无线通信系统的组成 分析三种信号： 调制信号、载波、已调波。 （1）调制后的信号称为已调信号(Modulated Signal)；
1.2 无线电信号与调制 不同频段信号的产生、放大和接收的方法 不同，传播的能力和方式也不同，因而它们的 分析方法和应用范围也不同。 表中关于传播方式和用途的划分是相对而 言的，相邻频段间无绝对的分界线。
32
1.2 无线电信号与调制
高频的解释： 频段划分中的“高频”段，其范围为3～30 MHz， 这是“高频”的狭义解释，它指的就是短波频段。
9
振荡器：产生 fosc 的高频振荡信号，几十千赫以上。高 频放大器： 多级小信号谐振放大器，放大振荡信号， 使频率倍增至 fc，并提供足够大的载波功率。调制信 号放大器：多级放大器，前几级为小信号放大器，放 大微音器的电信号；后几级为功放，提供功率足够的 调制信号。振幅调制器：实现调幅功能，将输入的载 波信号和调制信号变换为所需的调幅波信号，并加到 天线上。
高频电子线路第二版课后答案张肃文
高频电子线路第二版课后答案第一章：高频电子线路基础知识1.1 什么是高频电子线路？高频电子线路是指工作频率在数百千赫兹（MHz）到几百吉赫兹（GHz）之间的电子线路。
它通常涉及到射频（Radio Frequency）和微波（Microwave）信号的传输和处理。
1.2 高频电子线路的特点有哪些？•高频信号具有短波长和高频率的特点，需要特殊的设计和制造技术。
•高频电子线路的工作频率范围广，要求具有较宽的频带宽度。
•高频电子线路对线路布局和组件的电特性要求较高，需要考虑信号传输的延迟和衰减等因素。
•高频电子线路需要较好的抗干扰和抗干扰能力，以保证信号的可靠传输。
1.3 高频信号的特性及其参数有哪些？高频信号的特性主要包括以下几个方面：•频率：频率是指高频信号在单位时间内的振荡次数，单位为赫兹（Hz）。
•波长：波长是指高频信号波动一个周期的距离，其与频率之间有确定的关系，单位为米（m）。
•幅度：幅度是指高频信号在峰值和谷值之间的振荡范围。
•相位：相位是指高频信号在时间上相对于一个参考点的偏移。
不同的相位可以表示不同的信号状态。
1.4 高频电子线路的常用组件有哪些？高频电子线路常用的组件包括：•电阻器：用于限制电流流过的器件。
•电容器：用于存储电荷和调节电压的器件。
•电感器：用于储存和释放磁能的器件。
•二极管：用于整流和检波的器件。
•晶体管：用于放大和开关的器件。
•滤波电路：用于滤除干扰信号的电路。
•放大器：用于放大信号的电子元件。
第二章：高频电子线路分析方法2.1 S参数分析方法S参数（Scattering Parameters）是一种用于分析高频电子线路的常用方法。
S参数描述了输入和输出端口之间的电压和电流之间的关系。
S参数分析方法的基本步骤包括：1.定义输入和输出端口。
2.测量S参数矩阵。
3.使用S参数矩阵计算各种电路参数，如增益、插入损耗、反射系数等。
2.2 Y参数分析方法Y参数（Admittance Parameters）也是一种常用的高频电子线路分析方法。
高频电子线路第一章优秀PPT完整PPT
讨论：若减少 PC，则要减少 iC vCE 方法 1：由甲类 甲乙类 乙类 丙类，即减小管子
在信号周期内的导通(增大 iC = 0)的时间。 方法 2：管子运用于开关状态(又称丁类)，即一周期内
半饱和半截止。
饱和时，vCE VCE (sat) 很小 PC 很小； 截止时，iC 很小，iC vCE 也很小 PC 很小。
热崩(Thermal Runaway)： 集电结结温(Tj) iC PC Tj 如此反复，直 至 Tj TjM(集电结最高允许温度)而导致管子被烧坏的一种 恶性循环现象。
提高 PCM 的办法：
① 管子集电极直接固定在金属底座上。 ② 金属底座与管壳相连。 ③ 金属底座还加装金属散热器。
/2。
以双极型功率管为例，安全工作区受如下极限参数限制：
应用：调压器、变频电源等。
以双极型功率管为例，安全工作区受如下极限参数限制：
③ 金属底座还加装金属散热器。
假设集电极瞬时电流和电压分别为 iC 和 vCE，则 PC 为
应用：调压器、变频电源等。
① 最大允许管耗 PCM。
(3)绝缘栅双极型功率管
① 最大允许管耗 PCM。 饱和时，vCE VCE (sat) 很小 PC 很小；
c
讨(2)论功：率若M减O少S②管PC，则乙要减类少 iC：vCE功率管仅在半个周期内导通， c = /2。
③ 甲乙类：管子在大于半个周期小于一个周期内导通， (3)绝缘栅双极型功率管
(4) 交流-交流变换器(AC-AC Converter)：交流电-交流电。
Po 一定，C 越高，PD 越小 PC 小， 既可选 PCM
小的管子，以降低费用，也节省能源。
③ 失真小。
尽管功率增益也是重要的性能指标，但安全、高效和 小失真更重要，前者可以通过增加前置级祢补。
《高频电子线路》第1讲(第1章)
1.1.2无线电发送与接收设备
3、调制、解调基本概念
➢ 解决问题的方法——调制 1) 什么是调制？
把待传送（基带）信号“装载”到高频振荡信号上的过程。 2) 三种信号
调制（基带）信号、载波信号和已调信号
3) 三种方式 u U m sin 2ft
调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）
1.1.2无线电发送与接收设备
基带信号
已调 信号
已调 信号
基带信号
1.1.1通信系统的基本组成
• 各部分作用 1. 信息源：提供需要传送的信息。例如声音、图像、数据… 2. 变换器：待传送的信息与电信号之间的互相转换。 3. 发送设备：把基带电信号转换成高频振荡电信号并以足够
的功率送入信道。 4. 信道：信号的传输送通道（有线、无线）。 5. 接收设备：把高频振荡电信号转换成原始（基带）电信号。 6. 接收者：信息的最终接受者。
本课程的内容及特点
1、大部分电路属于非线性电路。电路输入、输出信号的 频率不一致，能够产生新的频率，即有频率变换作用。如振 荡电路、高频功率放大电路、混频电路、振幅调制与检波电 路、调频与鉴频电路等。
2、各单元之间有关联性。比如，本机振荡电路与混频 电路，调制与解调电路，高频振荡与调制电路。注意信号的 传输方向。
3、分析方法多样，也较为复杂。既有时域分析又有频 域分析。可采用图解法和解析法来进行分析，但在实际电路 中，常采用工程近似解析法。
本课程的内容及特点：
4、由于电路工作频率较高，元器件及电路的分 布参数对电路的干扰较严重，因而电路的制作与调 试较为困难。
5、本课程与无线电技术、无线电通信联系非常 紧密。
1.1.3无线电波段的划分和无线电波的传播
2.无线电波的传播
高频电子线路复习PPT
f2 -
f1
f0 Q0
矩形系数：
K0.1
BW0.1 BW0.7
99
通常理想情况下 K0.1 = 1
《高频电子线路》
1.1.1
串联谐振回路
阻抗
ZS
r
j(L - 1 ) C
谐振频率
0 2 f0
1 LC
谐振电阻：
ZS r Zmin
回路的空载品质因数：
Q0
1
0Cr
0 L
r
《高频电子线路》
1.1.2
4.1.1
（2）相移法
《高频电子线路》
相移法是基于单边带调幅信号的时域表达式实现的。如
SSB (t) Vm cos(c )t
Vm cosct cos t Vm sin ct sin t
图4.1.11 相移法产生单边带调幅信号
4.1.1
振幅解调的原理及电路组成模型
《高频电子线路》
从高频已调信号中恢复出原调制信号 (t) 的过程 的过程称为解调，又称为检波。实现检波的电路称为 检波电路，简称为检波器。
Vcm (1 M a cos t) cosct
Ma
ka
Vm Vcm
，0 M a 调 1幅指数
4.1.1
《高频电子线路》
（2）波形图
VAM (t) Vcm (1 M a cos t) cosct
4.1.1
（3）频谱图：
《高频电子线路》
VAM (t) Vcm (1 M a cos t) cosct
LC正弦波振荡器分类
互感耦合振荡器 三点式振荡器 集成电路LC振荡器
LC振荡器可用来产生几十千赫到几 百兆赫的正弦波信号。
3.1.4
高频电路基础知识
α(f) Q1> Q2
o
幅频特性 ：
U 1 2 Uo 1
1 2 Δ 1 Q o
2 2
f0
Q2 Q1 f
φ
φ
2
2
2
Q1>Q2
相频特性 ：
1 C B L arctg arctg G G
o
o
2
2）通频带： 定义：回路外加电压的幅值不变，而频率改变，回路电流I下降到Io 的 1
Q并 L
１ （G GS Ｇ L）0 L
其中G为回路本身的损耗，GS为信号源内阻，GL为负载
3）对回路的Q值和通频带的影响：
Q ①有载Q值小于空载Q值。即： L Q 0
②通频带变宽
例2
已知并联谐振回路如图。 C 求：①该回路谐振频率和谐振电阻RP； L Is 1/G Is ②若此时并入一电阻RL=10kΩ，该回路通频带为多少？ ③谐振时端电压及各支路电流为多少？。
参考书目：高频电子线路
以及其它同类书中的相关内容
§ 1. 1 高频电路中的元器件和组件
高频电路中的元器件
各种高频电路基本上是由有源器件、 无源元
件 和 无源网络 组成的。 高频电路中使用的元器
件与在低频电路中使用的元器件基本相同, 但要注 意它们在高频使用时的高频特性。
1.高频电路中的元件
高频电路中的常用元件主要是电阻(器)、 电容(器) 和电感(器), 它们都属于无源的线性元件。
2 2 2
1 2 | z | r X r (L ) C 1 L X C arctg arctg r r 3.谐振频率：串联回路电流达最大时的频率为之。1
高频习题解答(王卫东)
高频电子线路—习题解答济南大学信息学院二零零六年五月目录第一章高频小信号谐振放大器 (1)第二章高频功率放大器 (11)第三章正弦波振荡器 (19)第四章频率变换电路基础 (30)第五章振幅调制、解调及混频 (35)第六章角度调制与解调 (54)第七章反馈控制电路 (70)第一章高频小信号谐振放大器习题解答1－1解：根据品质因数的公式得：21210100105.12511126=×××××==−πωo o o C R Q ()HH C f L o o µππ11310100105.141411226222≈××××==−谐振时，回路电流mA mVR U I ms o 2.051=Ω==mVU U Q U U ms ms o Lom Com 212212====1－2解：1-1端短路时，LCo 1=ω所以()H C L o µπω253101001021112262=×××==−又因为1001==rCQ o ω所以Ω=××××==−9.151001010010211126πϖQC r o 1-1端接x Z 时，x Z 为x R 和x C 的串联，又已知pF C x 200=，XO L R r L Q +=ω所以Ω=−×××=−=−9.159.15501025310266πωr Q L Z L O X 得电容串连组成。
的电阻与因而，未知阻抗由＝＝＝解得：）＝＋＝（＝＝＝由于：，＝解得：－pF 2009.159.1510010253102Q L R 2R r R ,052110050R r Q Q R LQ r L Q pF 200Cx ;100200200,1006600X x L L 0L LL 00ΩΩΩ×××==+=+πωωωr rQ CxCx Cx C CCx L 1－3解：电路可等效为下图：Ω=×=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=k R N N R S S 256161621'Ω=×=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=k R NN R L L 256161622'又因为LCo 1=ω所以()H C L O µπω610102001046521112232=××××===5025612825612811001''≈++=++=L P S P O L R R R R Q Q 通频带kHz Q f B L P 3.950465===1－4解：pFC C C L 222'=+=所以接入系数31402020'211=+=+=C C C p 把L R 折合到回路两端，得：Ω=Ω×==k k p R R oo 45952'又pF pF C C C C C C S 3.184********'1'1=⎟⎠⎞⎜⎝⎛+×+=++=Σ谐振频率为MHzHz LC f P 6.41103.18108.02121126=×××==−−Σππ谐振阻抗为()Ω=Ω×××××==−k L Q R P o P 9.20108.0106.41210066πω总电导为S S R R R g P L S 6333'107.236109.2011025.11110101111−Σ×=⎟⎠⎞⎜⎝⎛×+×+×=++=因而Ω==ΣΣk g R 2.41最后得2.20108.0106.412107.23611666=××××××==−−ΣπωL g Q P L MHz Q f f B LP06.227.0==∆=1－6（1）证明：因为回路总电导LP S R R R R g 1111++==Σ并且LR Q O L ω=而LO Q f B =所以()R LfL R f B OO O O ωω==OO Lf BR g ω==Σ1又因为LC f o O 12==πωLCLCLCf o o ππω21211=×=7.02f B ∆=所以Cf LCLf g 7.07.0422∆=∆=Σππ证明结束（2）SS C f g 41267.010536.7102010628.64−Σ×=××××=∆=πS S R R G R S P L L 433410536.5101011010110536.7111−−×=⎟⎠⎞⎜⎝⎛×−×−×=−−=Ω=Ω×=−k R L 8.110536.5141－7解：接入系数21444212=+=+=L L L p Ω===k R R p R L L L 4412'pF C pC L L 4010412'=×==所以总电容pFC C C L 54050040'=+=+=Σ谐振频率MHzLC f P 27.21054010814.32121126=×××××==−−Σπ谐振阻抗Ω≈×××××==k L Q R P O P 4.111081027.2210066πω有载品质因数26104104.111100133'≈××+=+=L P O L R R Q Q 所以通频带MHzQ f B L P 08.0261027.26≈×==1－8解：Y 参数可表示为oe oe oe ieie ie C j g y C j g y ωω+=+=refej re re j fe fe e y y ey y ϕφ==所以msg ie 8.2=s C ie µ14=msg oe 2.0=sC oe µ8=()()31.03.008.04427362222≈+=≈+=re fe y y 1－9解：该电路的交流等效电路如图所示：4120513231===N N p 4120513452===N N p pie oe g g p g p g ++=Σ2221因为Lg Q o p o ω1=所以S S L Q g o o p 6661037104107.10210011−−×=×××××==πωSg 6662621025.228103710286025.01020025.0−−−−Σ×=×+××+××=所以电压增益为3.121025.228104525.025.06321=××××==−−Σg y p p A feuo 通频带为3.16104107.1021025.22811666=××××××==−−ΣπωL g Q o L MHz MHz Q f f B L o 656.03.167.1027.0===∆=1－10解：（1）Y参数等效电路图如下：（2）回路的谐振电阻Ω≈×××××==−k L Q R O P P 3.28105.1103028.610066ωS R G P P 531054.3103.2811−×=×==两级电路采用相同的晶体管，即msg g ie ie 8.221==则回路的总电导为（4/11/22,11/11====N N p N N p ）()[]Sg p g p G g ie oe P 33233222211041.0108.225.0102.0100384.0−−−Σ×=××+×+×=++=（3）回路的总电容为()pF L f C O 78.18105.1103021216262≈××××==−Σππ（4）根据电压增益的表达式得44.2741.04525.0121=××=Σ=g y p p A feuo （5）Ω===−=−==××××=====∑∑−∑∑∑∑∑∑3k .1g 1R 0.77ms 41.018.1'g 18ms .11078.1828.610102';2''1260并并并所以：因为：g g C B g C g C g f Q f B o L oππω1－11解：根据多级单调谐放大器公式得：()kHzQ f m f B L O m4.22401046511001100233111.0=××−=×−=∆=最大允许得品质因数为8610101046511001100333131≈×××−=×−=B f Q O L 1－12解：（1）两级中放总增益为：()10010221===uo uo A A 两级中放总通频带为：MHzB B 56.264.0412211=×=−=（2）为保持总通频带为4MHz，则单级通频带必须增加，即：MHz B B 25.664.041221''1==−=因为放大器得增益带宽积基本保持不变，则此时单级放大器的增益应为4.625.6104'111'1=×==B A B A uo uo 两级总增益为：()9.404.6)('22'1===uo uo A A 1－13解：参差调谐放大器工作于临界偏调状态1=e η时，总电压增益为50210022===Σuo ou A A 总通频带为：MHzB B 8.22227.0=×==ω1－14解：（1）Loe uofefe uo G g g SA y g g y A +=×=×+===Σ−−ΣΣ33221041.05010520所以()S g g G oe L 3331039.01002.01041.0−−−Σ×=×−+=−=即：Ω==k G R LL 56.21（2）1001010010102667.0=××=∆=f f Q o L 因为ΣΣ=g C Q o L ωpF C C b pF g Q C oe oe o oe o L 64.0101021041045.652101021041.010065563=×××=×===××××==−−−ΣΣπωπω所以()pF C C C oe 65264.05.652≈−=−=Σ()H C f L o µππ388.01065210104141122622=××××==−Σ实际上，由于此电感值太小，从而使o Q 值不易做得较高，所以采用部分接入的方法。
高频电子线路1
出 版
来的集成电路。
社
End
《
高
频
电
子 线
信号源
发送设备
路
》
（
第
四 版
图 1.2.3 通信系统框图传输信道）张肃文主 编
收信装置
接收设备
高
等 教
通信系统是指“电通信” ，包括移动通信、电报、
育 出
电话、广播、电视、雷达、遥测、遥控等。
版
社
《
高
频
电
子
线
路
》
（
第
四
版
）
张
肃
文
主
编
高
图 1.2.3 正弦调幅波形
传输媒质
路
》
（
图 1.2.3 通信系统框图
第
四
版 有线通信传输媒质有：
）
张 肃
双线对电缆
文
主 编
同轴电缆
接收设备
高
等 教
光纤（光缆）
育 出
无线通信的传输媒质是自由空间。
版
社
《 高 频 电 子 线 路 》 （ 第 四 版 ） 张 肃 文 主 编
高 等
图 1.3.1 电磁波传播的几种方式
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育
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版
社
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fΩ
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图 1.2.11 超外差式接收机方框图
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高
频
电
子
线 发送设备
路
传输媒质
接收设备
》
（
图 1.2.3 通信系统框图
第
四
版 ）
根据传输媒质的不同，分为有线通信与无线通信。
高频电子线路课件
第1章 绪 论
各部分作用： 各部分作用： (1)振荡器 ) 的高频振荡信号，几十千赫以上。 产生 fosc 的高频振荡信号，几十千赫以上。
调幅广播发射机的组成
(2)高频放大器 ) 多级小信号谐振放大器， 放大振荡信号， 多级小信号谐振放大器 ， 放大振荡信号 ， 使频率倍增 并提供足够大的载波功率。 至 fc，并提供足够大的载波功率。 (3)调制信号放大器 ) 多级放大器，前几级为小信号放大器， 多级放大器 ， 前几级为小信号放大器 ， 放大微音器的 电信号；后几级为功放，提供功率足够的调制信号。 电信号；后几级为功放，提供功率足够的调制信号。 (4)振幅调制器 ) 实现调幅功能， 实现调幅功能 ， 将输入的载波信号和调制信号变换为 所需的调幅波信号，并加到天线上。 所需的调幅波信号，并加到天线上。
18
第1章 绪 论
1.1 无线通信系统概述
一、无线通信系统的组成
发送设备
接收设备
超外差形式
19
第1章 绪 论
1.1 无线通信系统概述
一、无线通信系统的组成 图中虚线以上部分为发送设备 发信机 图中虚线以上部分为发送设备(发信机 ， 发送设备 发信机)， 虚线以下部分为接收设备 收信机)， 虚线以下部分为接收设备(收信机 ， 接收设备 收信机 天线及天线开关为收发共用设备。 天线及天线开关为收发共用设备。 为收发共用设备 信道为自由空间。 信道为自由空间。 为自由空间 话筒和扬声器属于通信的终端设备，分别为信源和 话筒和扬声器属于通信的终端设备，分别为信源和 属于通信的终端设备 信宿。 信宿。 接收机一般都采用超外差的形式。 接收机一般都采用超外差的形式。 一般都采用超外差的形式
2
第1章 绪 论
参考书
高频电子线路(第二版) 王卫东 第一章1.1.3
=
C C1
返回 继续
绕向相反 M 取负号。
③紧耦合线圈（互感变压器）
p N1 N
其中 C
（线圈匝数比）
C 1C 2 C1 C 2
-
c
+ C1 udb
-Hale Waihona Puke RS 'L
uab
C
RL'
-
b
b
u2 u 2cb ab RS RS ' i S ' uab i S ucb 2 2 uab udb RL ' RL
1 u 1 ( cb ) 2 uab RS RS ' ucb )i S iS ' ( uab u 1 1 ( db ) 2 R ' uab RL L
2 等效互换原理分析
A
A
X2
R2
X1
B
RX R1
等效互换的原则： 等效互换前的电路与等效互换后的电路阻抗相等
R2 ( jX 2 ) R2 X 22 R22 X 2 ( R1 RX ) jX 1 2 j 2 2 R2 jX 2 R2 X 2 R2 X 22
B
有：实部：
X2 X1( 1
1 ) 2 QL1
一般来说，QL1 比较大， 即当QL1 >>10 时，有
Q L1 X1 R1 R X
结果表明： 串联电路转换等效成并联电路后，电抗X 2 的 特性与 X 1 相同。当QL1 较大时，X 2 X 1 基本不变，而 R2 比 2 ( R1 RX ) 大QL1 倍。
jb-高频电子线路-总复习PPT课件
反馈网络 Uf Fu
都稳定的信号。故要有稳幅 环节（正弦波还要有选频网络）。
EXIT
高频电子线路
期末复习
二、 反馈振荡器的工作原理
放大器
Ui
Au
反馈网络
Uf
Fu
放大器 Ui Ui Au
.
.
要满足 Uf Ui
Uo 起始信号来自电扰动
.
.
起振时要满足 Uf Ui
内稳幅 利用放大器 稳幅 外稳幅 件的非线性
EXIT
高频电子线路
期末复习
3.3.2 滤波匹配网络
一、滤波匹配网络的作用和要求
滤波和匹配
主 要
在所需频带内进行有效的阻抗变换，给放大器提供 Rpopt
要 有效滤除不需要的谐波成分
求 将有用功率有效地传送给负载，因此其固有损耗要小。
EXIT
高频电子线路
期末复习
二、LC网络的阻抗变换作用 1. 串并联网络的阻抗变换
Uo
Uo
A
反馈网络 Uf Fu
O
Ui O
Ui
EXIT
高频电子线路
期末复习
4.1.2 振荡的平衡条件和起振条件
一、 振荡的平衡条件
环路增益
. ..
TAF1
..
T AF 1
振幅平衡条件
T A F2nπ n=0,1,2…
即正反馈
相位平衡条件
振幅条件和相位条件必须同时满足。
相位平衡条件确定振荡频率；
振幅平衡条件确定振荡输出信号的幅值。
2. 小信号选频放大器中的晶体管起
振回路起
作用。
作用，并联谐
3.在电路参数相同的情况下，双调谐回路放大器的通频带
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1.1.1 选频网络的基本特性
1.1.2 1.1.3
*1.1.4
LC 选频回路 LC 阻抗变换网络
双耦合谐振回路及其选频特性
1
返回
1.1 LC选频网络
选频网络在通信电路中被广泛应用：
具有选频特性 ： 选出所需频率信号 滤除不需（干扰）频率信号
通信电路中常用的选频网络分为两大类
①LC 谐振回路：单 LC 谐振回路（串联，并联）
电感端电压： L uL ii jo L j o ui = jQui
R
电容支路电流：
ic ui joC joCR pii
=jQii
电容端电压： 1 ui uc ii j jQui joC oCR
1.1.2 LC 选频回路
8 通频带
定义：
并联 谐振回路：
u 1 令： i uio 2
1 Zs R j L j C
1 R j ( L ) C
R jX
（注意： L >>R
1 X ( L ) C
返回
1.1.2 LC 选频回路
C
iS
L
C i RS
S
RS Z
PO
C
Rp
L
L R
RS uS
Z SO
R
ZP
L C R jX
Z S R j( L
理想
理想的幅频特性应是矩形，既 2Δf0.7 是一个关于频率的矩形窗函数。 矩形窗函数的选频电路是一 f1 fo 个物理不可实现的系统，实际选 2Δf0.1 频电路的幅频特性只能是接近矩 形 2 f0.1 K0.1 定义矩形系数K0.1表示选择性：
2f0.7
实际
f2
f
2Δf0.7称为通频带 ： B f 2 f1 2( f 2 f0 ) 2f0.7
其中： o Rp Rp Zp Z p e j 2 1 j 1 jQ o
2 Z s R( 1 jQ ) R( 1 j ) o
Z s e j
5 回路阻抗频率特性
C RS C L R RS uS R L
iS
Rp Rp Zp Z p e j P 2 1 j 1 jQ o
QO
继续 返回 仿真
两者相比较下降，因此通频带加宽，选择性变坏。 Rs 或 RL QL Rs 或 RL QL
o L
Rp
o L
R
Zp
Rp 1
2
p arctan
ZP
电感性
s arctan
Rp
电容性 电容性
ZS
电感性
讨论：
o
，即L
o
R
1 <0 有 0 C p 0 并联 LC 谐振回路呈电感性，s 0 串联 LC 谐振回路呈电容性 1 > o ，即L (2) 当 >0 有 0 C p 0 并联 LC 谐振回路呈电容性，s 0 串联 LC 谐振回路呈电感性
+ ui + uC -
L
+ uL + uR -
ui
Rp
RS uS
R
-
7
谐振时电压与电流的关系
并联 谐振回路：
串联 谐振回路：
ii ui R
返回
仿真
o ，ui ii Rp （取最大值）
电感支路电流：
iL jo L ui j Rp ii jQii
（取最大值）
o L
显然，理想选频电路的矩形系数K0.1=1，而实际选频电路的矩 形系数均大于1。
返回 另外，为不引入信号的相位失真，要求在通频带范围内选 频电路的相频特性应满足
d ( f ) df
φ(f)
1.1.1 选频网络的基本特性
即理想条件下信号有效频带宽 度内的各频率分量都延迟一个相 同时间τ，这样才能保证输出信号 中各频率分量之间的相对关系与 输入信号完全相同。
串联 LC 谐振回路
电路特点： 谐振特性 选频特性 1 电路结构
并联 LC 谐振回路
C iS RS R L
串联 LC 谐振回路
C RS uS R L
iS
RS
C
Rp
L
Rp
L CR
返回
Байду номын сангаас
1.1.2 LC 选频回路
C C iS RS R L RS L
uS
R
ZP
ZS
2 回路阻抗
1 j C Zp 1 R j L j C L C 1 R j ( L ) C L C R jX ( R j L )
2 j Z s R( 1 jQ ) R( 1 j ) Z s e S o
其中：
Q
2 o
称广义频率
Zs R 1 2
Zp
Rp 12
p arctan
返回
s arctan
5 回路阻抗频率特性
返回
Zs R 1 2
2 ii o L Q 2 ii R
=
o L
R
= o CRp
=
2 ii / oC 2 ii R
=
1 0 RC
L （请注意：R 与 RP 的关系） R p CR
返回
5 回路阻抗频率特性
C RS C L R L
返回
RS
uS
iS
R
L C Zp R jX
Rp
L / RC 1 j L ( 1 ) R CL
9 信号源内阻及负载对回路的影响
R 当考虑到信号源内阻Rs 及负载 l 对回路的影响时
C
iS RS C Rp L RL
L
R
RS uS
RL
并联 谐振回路的有载 Q 值：
o L 空载时的 Q 值
QO
QL
Rs // Rp // RL
串联 谐振回路 Q 值： o L QL R Rs RL
双调谐回路
②各种滤波器： LC 集中滤波器
石英晶体滤波器 陶瓷滤波器 声表面波滤波器
返回
返回 要求选频电路的通频带宽度与传输信号有效频谱宽度相一致。 理想的选频电路通频带内的幅频特性
dH ( f ) 0 df
1.1.1 选频网络的基本特性
通频带外的幅频特性应满足
H( f ) 0
α(f)=H(f ) / H(fo) 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0
Z S R jX
R jL j 1 C
1 1 j L ( 1 ) R j ( L ) R CL C Rp L R [ 1 j o ( o )] L o R o 1 j o ( ) R o 2 o 2 o ( 0 )( o ) 2 o L 又由于:Q ，而 ( ) = R o o o o
+π/2 φo
0 -φo -π/2 f1 fo
理想
f2
实际 f
2Δf0．7
实际选频回路的相频特性曲线并不是一条直线，所以回路 的电流或端电压对各个频率分量所产生的相移不成线性关系， 这就不可避免地会产生相位失真，使选频回路输出信号的包络 波形产生变化
1.1.2 LC 选频回路
LC 谐振回路分为： 并联 LC 谐振回路
串联 谐振回路：
1 ii 1 iio 2 1 2
1
1 1 2
2
所对应的频率范围。
由定义可得： Q
Q o 结论：Q 值越大频带越窄，回路损耗越小。
ui uio
B 2
o
或
fo Q
1
1 2
ii iio
1
1 2
o
返回
o
1.1.2 LC 选频回路
即， 0
L
1 2 LC
1 =0 0C
返回
1.1.2 LC 选频回路
C
iS RS
L
+ ui
-
C
Rp
L
RS uS
ii
R
4 品质因数
物理意义： 谐振条件下，回路储存能量与消耗能量之比
ui2 / o L Q 2 ui / RP
2 ui o C = 2/ R ui p
RP = L o
(1) 当 < o
6．谐振曲线
定义： 并联 谐振回路： 回路电压与工作频率之间的关系
ii Z p ui 1 p uio ii Z po 1 2
返回
串联 谐振回路：
继续
回路电流与工作频率之间的关系
us Zs us Z so
仿真1 仿真2
常用的谐振曲线为归一化谐振曲线，即为
i s i iio
1 1 2
同样定义并联（串联）谐振回路端电压（电流）的相位为
P arctan
1
S arctan
Q1 Q2
P 或 S
P 或
S
Q1
Q2
Q2 > Q1
O
O
1.1.2 LC 选频回路
ii + iS RS iC iR C iL
ii
L
C
1 ) RSO jX C
3 回路谐振特性 (1) 谐振条件：当回路总电抗 X=0 时，回路呈谐振状态 (2)并联谐振阻抗 串联谐振阻抗
Zpo L = Rp CR