高频电子线路
高频电子线路完整章节完整课件(胡宴如版)
第2章 小信号选频放大器
主要内容：
LC谐振回路
小信号谐振放大器
集中选频放大器
2.1 LC谐振回路—概述
LC 谐振回路是高频电路里最常用 的无源选频网络，包括并联回路和串联回路 两种结构类型。
利用LC谐振回路的幅（度）频（率） 特性和相（位）频（率）特性，不仅可以进 行选频，即从输入信号中选择出有用频率分 量而抑制掉无用频率分量或噪声（例如在选 频放大器和正弦波振荡器中），而且还可以
1.1、通信与通信系统
4）信道：信息的传送通道，又称传输媒介。信道 可分为无线信道和有线信道两大类；
5）接收机：把由信道传送过来的已调信号取出并 进行处理，得到与发送相对应的原基带信号， 把这一过程称为解调；
6）输出变换器：把基带信号恢复成原来形式的信 息。
1.1、通信与通信系统
通信系统按传输的基带信号不同，分为模拟通信系统和 数字通信系统两大类。 1）模拟通信系统：直接传输模拟信号（即基带信号为 模拟信号）的通信系统,称为模拟通信系统。 典型的模拟通信系统的发送设备的组成框图和接收 设备的组成框图分别如图2和图3所示。 图2为调幅发射机的组成框图。 图3为超外差式调幅接收机的组成框图。 2）数字通信系统：传输数字信号（即基带信号为数字 信号）的通信系统,称为数字通信系统。
2.1.1 并联谐振回路的选频特 性
谐振回路
谐振回路由电感线圈和电容器组成，它具有选择 信号及阻抗变换作用。
LC并联谐振回路
图2.1.1是电感L、电容C和外加信号源组成的
并联谐振回路。r是电感L的等效损耗电阻，电容的
.
损耗一般可以忽略。 I
S
为电流源，U
为并联回路两
O
端输出电压。
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
高频电子线路教案.
⾼频电⼦线路教案.⾼频电⼦线路教案说明：1. 教学要求按重要性分为3个层次，分别以“掌握★、熟悉◆、了解▲”表述。
学⽣可以根据⾃⼰的情况决定其课程内容的掌握程度和学习⽬标。
2. 作业习题选⾃教材：张肃⽂《⾼频电⼦线路》第五版。
3. 以图表⽅式突出授课思路，串接各章节知识点，便于理解和记忆。
1. 第⼀章绪论第⼀节⽆线电通信发展简史第⼆节⽆线电信号传输原理第三节通信的传输媒质⽬的要求1. 了解⽆线电通信发展的⼏个阶段及标志2. 了解信号传输的基本⽅法3.熟悉⽆线电发射机和接收机的⽅框图和组成部分4. 了解直接放⼤式和超外差式接收机的区别和优缺点5. 了解常⽤传输媒质的种类和特性讲授思路1. 课程简介：⾼频电⼦技术的⼴泛应⽤课程的重要性课程的特点详述学习⽅法与前导课程(电路分析和模拟电路)的关系课程各章节间联系和教学安排参考书和仿真软件2. 简述⽆线电通信发展历史3. 信号传输的基本⽅法：图解信号传输流程哪些环节涉及课程内容两种信号传输⽅式：基带传输和调制传输▲三要素：载波、调制信号、调制⽅法各种数字调制和模拟调制⽅法▲详述AM、FM、PM（波形）4. 详述⽆线电发射机和接收机组成:◆图解⽆线电发射机和接收机组成（各单元电路与课程各章对应关系）超外差式和直接放⼤式⽐较5. 简述常⽤传输媒质：常⽤传输媒质特点及应⽤有线、⽆线双绞线、同轴电缆、光纤天波、地波各⾃适⽤的⽆线电波段（⽆线电波段划分表）作业布置思考题：1、画出超外差式接收机电路框图。
2、说明超外差式接收机各级的输出波形。
1. 第⼆章选频⽹络第⼀节串联谐振回路第⼆节并联谐振回路第三节串、并联阻抗的等效互换与回路抽头时的阻抗变换⽬的要求1. 掌握串联谐振回路的谐振频率、品质因数和通频带的计算2. 掌握串联谐振回路的特性和谐振时电流电压的计算3.掌握串联谐振回路的谐振曲线⽅程4.了解串联谐振回路的相位特性曲线5.了解电源内阻和负载电阻对串联谐振回路的影响6.掌握并联谐振回路的谐振频率、品质因数和通频带的计算7.掌握并联谐振回路的特性和谐振时电流电压的计算8.掌握并联谐振回路的谐振曲线⽅程9.了解并联谐振回路的相位特性曲线10.了解电源内阻和负载电阻对并联谐振回路的影响11.了解低Q值并联谐振回路的特点12.熟悉串并联电路的等效互换计算13.了解并联电路的⼀般形式14.熟悉抽头电路的阻抗变换计算讲授思路★◆▲1. 选频⽹络概述：选频⽹络(后续章节的基础)谐振回路（电路分析课程已讲述）滤波器单振荡回路耦合振荡回路（耦合回路+多个单振荡回路）并联谐振回路2. 详述串联谐振回路：串联谐振回路电路图详述回路电流⽅程的推导（运⽤电路分析理论）谐振状态特性⾮谐振状态特性★计算谐振频率、特性阻抗、能量关系、★幅频特性曲线、▲相频特性曲线阻抗特性、电压特性、空载品质因数▲计算有载品质因数★计算通频带（电源内阻和负载电阻对品质因数的影响）串联谐振回路适⽤场合3. 简述并联谐振回路：参照串联谐振回路的讲述过程运⽤串联、并联电路的对偶性4. 详述串并联电路的等效互换和抽头电路的阻抗变换：运⽤上述标准串联或并联谐振回路的已知结论，分析复杂谐振回路混联电路到串联或并联电路推导抽头电路到⽆抽头电路的等效互换◆推导串并联电路的等效互换电感抽头电容抽头（依据等效前后阻抗虚实部恒等）谐振回路的应⽤电路只需推导串联或并联电路形式之⼀不考虑互感、谐振条件下推导◆推⼴到⼀般情况（⾮谐振、有互感）抽头电路等效互换举例1. 第⼆章选频⽹络第五节耦合回路第六节滤波器的其他形式⽬的要求1. 了解耦合回路的⼀般性质2.掌握耦合回路频率特性曲线及⽅程3.掌握耦合因数η不同时曲线形状的变化及特点4. 了解LC集中选择性、⽯英晶体、陶瓷和表⾯声波滤波器特性和应⽤讲授思路1. 详述耦合回路：单振荡回路缺点（阻抗变换不灵活 + 选频特性不理想）耦合回路+多个单振荡回路互感耦合串联型（串并联电路可等效互换）电容耦合并联型推导耦合回路反射阻抗（电路分析课程已讲述）★推导耦合回路频率特性⽅程（节点电压法或KCL）▲反射阻抗性质★频率响应曲线克服单振荡回路缺点：阻抗变换不灵活临界耦合、过耦合、⽋耦合★推导通频带2. 简述各种滤波器特点及应⽤：LC选频⽹络缺点（选频特性不理想+体积⼤）LC集中选择性（选频特性好）⽯英晶体、陶瓷和表⾯声波滤波器（选频特性好+体积⼩）▲根据Q值、通频带、插⼊损耗⽐较各种滤波器优缺点作业布置思考题：1、在调谐放⼤器的回路两端并联⼀个电阻，放⼤器的通频带将如何变化？2、串联谐振回路发⽣谐振时，电容两端的电压⼤⼩与输⼊电压有什么关系？3、若已知并联谐振回路的R、L、C，则并联谐振频率为多少？4、耦合回路的频率响应曲线当η<1和η＞1时，曲线的形状有什么不同？5、并联谐振回路发⽣谐振时，流过电感的电流⼤⼩与输⼊电流有什么关系？6、若已知串联谐振回路的R、L、C，则谐振回路的品质因数为多少？7、选频⽹络分为两⼤类。
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。
高频电子线路教案
高频电子线路教案一、教学目标1.理解高频电子线路的基本概念和特点。
2.掌握高频电子线路的设计和计算方法。
3.熟悉高频电子线路的常见应用。
4.培养学生的实际动手能力和创新思维能力。
二、教学内容1.高频电子线路的概述1.1高频电子线路的定义和基本特点1.2高频信号与低频信号的区别1.3高频电子线路的主要应用领域2.高频放大电路设计2.1高频放大电路的基本原理2.2高频放大电路的设计步骤和注意事项2.3高频放大电路中的常见问题及解决方法3.高频滤波电路设计3.1高频滤波电路的工作原理3.2高频滤波电路的设计方法和计算公式3.3高频滤波电路的常见应用场景4.高频混频电路设计4.1高频混频电路的基本原理4.2高频混频电路的设计方法和计算公式4.3高频混频电路的实际应用案例三、教学方法1.讲授法：通过教师的讲解，介绍高频电子线路的基本概念和设计方法。
2.实验法：设计实验让学生动手搭建高频电子线路并进行测试和仿真。
3.讨论法：引导学生以小组为单位进行讨论，在实践中交流和分享设计经验。
四、教学过程1.导入(10分钟)向学生介绍高频电子线路的基本概念和特点，以及其在通信、雷达、无线电等领域的重要作用。
2.理论讲解(30分钟)讲解高频放大电路、高频滤波电路和高频混频电路的基本原理、设计步骤和计算方法。
3.设计实践(60分钟)将学生分为小组，每个小组根据所学的理论知识设计一个高频电子线路，并在实验室中搭建并测试该电路。
4.讨论交流(20分钟)每个小组展示他们的设计成果，并对其他小组的设计进行评价和讨论。
5.展示总结(10分钟)教师总结本节课的教学内容，并对学生的表现和收获进行评价和总结。
五、教学评价1.学生设计的高频电子线路是否按照要求进行搭建和测试。
2.学生在讨论中是否能够深入思考和交流设计中的问题，并提出合理的解决方案。
3.学生在实践中动手能力和创新思维能力的表现。
六、教学反思本节课采用了理论讲解、设计实践和讨论交流等多种教学方法，使学生能够更加深入地理解和掌握高频电子线路的设计和计算方法。
高频电子线路 胡宴如版
高频电子线路(胡宴如耿苏燕主编)习题解答目录第２章小信号选频放大器 1第3章谐振功率放大器 4第4章正弦波振荡器10第5章振幅调制、振幅解调与混频电路22第6章角度调制与解调电路38第7章反馈控制电路49第2章小信号选频放大器2.1 已知并联谐振回路的求该并联回路的谐振频率、谐振电阻及通频带。
[解]2.2 并联谐振回路如图P2.2所示，已知：信号源内阻负载电阻求该回路的谐振频率、谐振电阻、通频带。
[解]2.3 已知并联谐振回路的求回路的L和Q以及时电压衰减倍数。
如将通频带加宽为300 kHz，应在回路两端并接一个多大的电阻?[解]当时而由于所以可得2.4 并联回路如图P2.4所示,已知：。
试求该并联回路考虑到影响后的通频带及等效谐振电阻。
[解]2.5 并联回路如图P2.5所示，试求并联回路2－3两端的谐振电阻。
已知：(a)、、，等效损耗电阻，；(b) 、，、。
[解]2.6 并联谐振回路如图P2.6所示。
已知：，，，，，匝比，，试求谐振回路有载谐振电阻、有载品质因数和回路通频带。
[解] 将图P2.6等效为图P2.6(s)，图中2.7 单调谐放大器如图2.2.4(a)所示。
已知放大器的中心频率，回路线圈电感，，匝数匝，匝，匝，，晶体管的参数为：、、、。
试求该大器的谐振电压增益、通频带及回路外接电容Ｃ。
[解]2.8 单调谐放大器如图2.2.4(a)所示。
中心频率，晶体管工作点电流，回路电感，，匝比，，、，，试求该放大器的谐振电压增益及通频带。
[解]第３章谐振功率放大器3.1 谐振功率放大器电路如图3.1.1所示，晶体管的理想化转移特性如图P3.1所示。
已知：，，回路调谐在输入信号频率上，试在转移特性上画出输入电压和集电极电流波形，并求出电流导通角及、、的大小。
[解] 由可作出它的波形如图P3.1(2)所示。
根据及转移特性，在图P3.1中可作出的波形如(3)所示。
由于时，则。
因为，所以则得由于，，，则3.2 已知集电极电流余弦脉冲，试求通角，时集电极电流的直流分量和基波分量；若，求出两种情况下放大器的效率各为多少？[解] (1) ，，(2)?，，3.3 已知谐振功率放大器的，，，，试求该放大器的、、以及、、。
高频电子线路第五版课后习题答案
高频电子线路第五版课后习题答案高频电子线路第五版课后习题答案高频电子线路是电子工程中的一个重要分支，其研究的是高频电路的设计、分析和优化。
在学习高频电子线路的过程中，课后习题是巩固知识、提高技能的重要方式。
本文将为大家提供高频电子线路第五版课后习题的答案，希望对大家的学习有所帮助。
第一章：基础知识1. 什么是高频电子线路？高频电子线路是指工作频率在几十千赫兹（kHz）到几百千赫兹（MHz）之间的电子线路。
它主要应用于无线通信、雷达、卫星通信等领域。
2. 高频电子线路的特点有哪些？高频电子线路的特点包括信号失真小、传输损耗小、耦合效应显著、传输线效应显著、元器件参数变化大等。
3. 什么是S参数？S参数是描述高频电子线路中信号传输和反射特性的参数。
S参数包括S11、S12、S21和S22四个参数，分别表示输入端反射系数、传输系数、输出端反射系数和逆传输系数。
第二章：传输线1. 什么是传输线？传输线是一根用于传输高频信号的导线。
常见的传输线有平行线、同轴电缆和微带线等。
2. 传输线的特性阻抗有哪些？传输线的特性阻抗包括平行线的特性阻抗、同轴电缆的特性阻抗和微带线的特性阻抗等。
3. 传输线的特性阻抗如何计算？平行线的特性阻抗可以通过导线间距、导线半径和介质介电常数等参数计算得到。
同轴电缆的特性阻抗可以通过内外导体半径和介质介电常数等参数计算得到。
微带线的特性阻抗可以通过导线宽度、介质厚度和介质介电常数等参数计算得到。
第三章：射频二极管1. 什么是射频二极管？射频二极管是一种特殊的二极管，其工作频率在几十千赫兹（kHz）到几百千赫兹（MHz）之间。
射频二极管具有快速开关速度和低噪声等特点。
2. 射频二极管的工作原理是什么？射频二极管的工作原理是基于PN结的电子流动和载流子的注入与抽取。
当正向偏置时，电子从N区域流向P区域，形成电流；当反向偏置时，电子不能流动，形成电流截止。
3. 射频二极管的主要参数有哪些？射频二极管的主要参数包括最大工作频率、最大直流电流、最大反向电压、最大功率损耗和最大噪声系数等。
高频电子线路
2.2.1
I1 (S ) y11 V1 V 0 2 y I1 ( S ) 12 V2 V 0 1
I1 y11V1 y12V2 I 2 y21V1 y22V2
y21 y22
《高频电子线路》
I2 V1 I2 V2
《高频电子线路》
第二章
本章重点：
高频小信号放大器
高频小信号谐振放大器的工作原理及
性能指标计算。 难 点：谐振放大器的性能分析。
《高频电子线路》
2.1
概述
一、高频放大器的作用与分类
高频放大器的作用：放大高频信号。
工作频率范围：（300K-300M）Hz 。 高频放大器的分类 1、按信号大小分： 高频功率放大器，（大信号，通常用于发射机中）； 高频小信号放大器（接收机前端的主要部分）； 2、按负载分 谐 振 放大器：LC谐振回路作负载。 非谐振放大器：以传输线变压器作负载。
3. 最高振荡频率fmax
晶体管的功率增益 GP 1时的最高工作频率。
f ≥fmax后， Gp<1，晶体管已经不能得到功率放大。
由于晶体管输出功率恰好等于其输入功率是保证它作为 自激振荡器的必要条件，所以也不能使晶体管产生振荡。
频率参数的关系:f T fβ
《高频电子线路》
2.2.2
单管单调谐放大器
图解分析
B ib + ube － ic + uce － C B + ube － ib rbe
β ib
ic
C + uce －
E (a) 三极管
E (b) 三极管的微变等效电路
《高频电子线路》
放大电路：
高频电子线路
高频电子线路
高频电子线路是指用于处理高频信号的电子装置中的线路。
这些线路通常设计用于在无线通信、雷达、微波射频和其
他高频应用中传输和处理信号。
高频电子线路的设计和布
局需要特别考虑电磁干扰、传输损耗、反射和阻抗匹配等
因素。
高频电子线路常见的元件和结构包括微带线、高频扼流圈、电感器、变压器、滤波器、衰减器、射频开关、射频放大器、射频混频器、射频调谐器等。
在高频电子线路中，常见的设计技术包括匹配网络设计、
功率放大器设计、滤波器设计、混频器设计、调谐器设计等。
此外，高频线路设计还需要考虑布线布局、地线规划、吸收材料的选择以及射频屏蔽等。
高频电子线路的设计需要考虑一系列特定的技术要求和限制，以确保高频信号的可靠传输和处理。
对于高频电子线
路的设计和制造，需要使用高频电路仿真软件和高频测试仪器进行验证和验证。
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
一、绪论1.通信系统的基本组成• 信源：信息的来源，如语言、音乐、文字、图像、电码等。
• 变换器： 源信息与电信号之间的互相转换；输入～将信息变换成电信号，该信号为基带信号；输出～则刚好相反；信源不同，变换器不同，如话筒、摄像机、电话等。
• 发送设备：把电信号转换成高频振荡信号并由天线发射出去 • 传输媒质：信息的传送通道（自由空间） • 接收设备：把无线高频信号转换成电信号 • 信宿：信息的最终接收者2、无线通信为什么要调制？因为基带调制信号都是频率比较低的信号，为了达到较高的发射效率和接收效率，减少天线的尺寸，可以通过调制，把调制信号的频谱搬到高频载波附近。
3、调制的方式：)cos(00ϕω+=t U u c m c用基带信号去改变高频载波信号的某一参量，就可以实现调制。
☐ 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。
☐ 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。
☐ 用基带信号去改变高频载波信号的相位，则称为相位调制，简称调相，用符号PM 表示。
4、电磁波的传播A ．地面波；B. 空间波 ；C. 天波 无线通信的传输媒质是自由空间5、无线电信号的产生与发射（调幅发射机框图）6、无线电信号的接收（超外差式接收机）7、无线电发射机和接收机框图二、选频网络1、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。
高频电子线路中常用的选频网络有：选频网络的功能：选频、阻抗变换2、串联回路的谐振特性A ．谐振时，回路阻抗值最小，即Z=R ；当信号源为电压源时，回路电流最大，即R V I s=0，具有带通选频特性。
B ．阻抗性质随频率变化的规律：1) ω < ω0时，X <0呈容性； 2) ω = ω0时，X =0呈纯阻性； 3) ω > ω0时，X >0呈感性。
C ．串联谐振时，电感和电容两端的电压模值大小相等，且等于外加电压的Q 倍。
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。
高频电子线路教材
2
高频电子线路在卫星通信系统中扮演着至关重要 的角色，能够提高信号的覆盖范围和传输质量。
3
卫星通信系统中的高频电子线路涉及信号调制、 变频、放大和抗干扰等多个方面，以确保信号的 可靠传输和通信稳定性。
04
高频电子线路的发展趋势
高频电子线路的新技术
无线通信技术
随着无线通信技术的不断发展，高频电子线路在无线通信领域的应 用越来越广泛，如移动通信、卫星通信等。
高频电子线路概述
定义
高频电子线路是研究高频信号传 输、处理和应用的电子学分支， 主要涉及无线电通信、雷达、电 视、广播等领域。
特点
高频信号具有频率高、波长短、 传播特性与低频信号显著不同。 高频电路设计需考虑分布参数效 应、信号传输形式、干扰和噪声 等问题。
应用
高频电子线路广泛应用于通信、 导航、雷达、广播、电视等领域， 是现代电子信息技术的重要基础。
引入多媒体教学资 源
随着信息技术的发展，多媒体 教学资源在教育领域的应用越 来越广泛，高频电子线路教材 可以引入多媒体教学资源，如 视频、动画等，以更加生动、 形象的方式呈现知识内容。
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高速数字信号处理技术
高速数字信号处理技术能够实现对高频信号的快速、准确处理，为 高频电子线路的发展提供了新的技术支持。
集成电路技术
集成电路技术的发展使得高频电子线路的集成度越来越高，性能越 来越稳定，为高频电子线路的应用提供了更好的基础。
高频电子线路的发展方向
高效化
高频电子线路的发展方向之一是 实现更高的传输效率和更低的能 耗，以满足日益增长的数据传输
03
高频电子线路的应用
无线通信系统中的应用
01
(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》教材
滤波器的性能指标
带宽与阻带
滤波器的带宽是指允许通过信号的频率范围，阻带是指不允许通过信 号的频率范围。
通带与阻带边缘衰减
通带边缘衰减是指滤波器在通带边缘的信号衰减程度，阻带边缘衰减 是指滤波器在阻带边缘的信号衰减程度。
插入损耗
滤波器对信号的衰减程度称为插入损耗，理想的滤波器应具有零插入 损耗。
群时延
振荡器的性能指标
噪声性能
指振荡器的噪声水平，包括相 位噪声和幅度噪声。
调谐范围
指振荡器能够调谐的频率范围 大小。
响应时间
指振荡器从启动到达到稳定状 态所需的时间。
功耗
指振荡器在工作过程中消耗的 功率大小。
振荡器的应用实例
测量仪器
用于产生标准频率 信号，如示波器、 频谱分析仪等。
电子对抗系统
用于产生干扰信号 和测向信号等。
信号传输的调制方式
调频（FM）
通过改变高频载波信号的频率来调制低频信 息信号，具有抗干扰能力强、信噪比高等优 点。
调相（PM）
通过改变高频载波信号的相位来调制低频信息信号 ，具有抗干扰能力强、信噪比高等优点。
调相调频（PM/FM）
同时使用调相和调频技术对低频信息信号进 行调制，具有更高的信息传输速率和更好的 抗干扰能力。
带宽
带宽是衡量集成电路处理信号能力的 指标，通常指电路能够处理的最高频 率。
精度
精度是衡量集成电路输出信号与理想 信号接近程度的指标，通常用误差范 围或分辨率来表示。
功耗
集成电路的功耗是指其正常工作时所 消耗的能量，通常用电流和电压的乘 积来表示。
可靠性
可靠性是指集成电路在正常工作条件 下能够保持稳定性能的指标，通常用 平均无故障时间来表示。
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
绪论-高频电子线路概论
高频电子线路在其他领域的应用前景
雷达与探测
01
高频电子线路在雷达、探测等领域具有广泛的应用前景，如高
分辨率成像、目标跟踪等。
医疗电子
02
高频电子线路在医疗电子领域的应用将不断拓展，如医学影像、
治疗设备等。
能源领域
03
高频电子线路在能源领域的应用将逐渐增多，如高频功率转换、
无线充电等。
THANKS
波动方程是描述波动现象的基本方程， 在高频电子线路中，波动方程用于描 述信号在传输线中的传播规律。
波动方程的解可以得出信号的幅度和 相位随时间和空间的变化情况，对于 理解信号在传输线中的行为至关重要。
传输线理论
传输线是高频电子线路中的重 要组成部分，用于传输信号。
传输线理论主要研究传输线的 电气特性、信号传播规律以及 传输线的阻抗匹配等问题。
高频电子线路的应用领域
通信系统
高频电子线路广泛应用于通 信系统中，如无线通信、卫
星通信、移动通信等。
雷达系统
电子对抗系统
雷达系统中的发射机和接 收机电路是高频电子线路 的重要应用领域之一。
高频电子线路在电子对抗 系统中用于信号侦察、干
扰和抗干扰等方面。
射频识别技术
高频电子线路在射频识 别技术中用于信号的发
随着5G、6G等新一代通信技术的发展，高频电子 线路将继续发挥重要作用，并有望在人工智能、 物联网和自动驾驶等领域取得更多创新和应用。
02
高频电子线路的基本元件
电感器
定义
应用
电感器是一种能够存储磁场能量的电 子元件，其特性是能够阻碍电流的变 化。
在高频电子线路中，电感器常用于滤 波器、振荡器、调谐电路等。
调谐放大器
《高频电子线路》课件
高频电子线路实验设备与器材
01
02
03
04
信号发生器
用于产生各种频率的正弦波信 号，作为实验输入信号。
示波器
用于观察信号波形，测量信号 的幅度、频率等参数。
高频放大器
用于放大高频信号，提高信号 的幅度。
滤波器
用于滤除不需要的频率成分， 提取特定频率的信号。
高频电子线路实验方法与步骤
实验准备
根据实验内容准备相应的设备 与器材，连接好线路。
02
高频电子线路基础知识
信号与系统
信号的分类
信号可以根据不同的特性进行 分类，如连续信号和离散信号 、确定性信号和随机信号等。
系统的基本概念
系统是一组相互关联和相互作 用的元素，它们共同完成某种 功能或目标。
线性时不变系统
线性时不变系统是信号处理中 最常见的系统类型，其特点是 系统的输出与输入成正比，且 比例系数是常数。
频率的信号。
04
高频电子线路系统分析
调谐电路分析
调谐电路的基本原理
调谐电路是一种通过改变电路的频率特性来选择信号或滤 波噪声的电路。它通过改变电路的电感或电容来实现频率 的调节。
调谐电路的分类
调谐电路可以分为串联调谐和并联调谐两种类型。串联调 谐电路的电抗与频率成正比，而并联调谐电路的电抗与频 率成反比。
振荡器的应用
振荡器在通信、测量、控制、电子仪器等领域有着广泛的应用，用于产生一定频率和幅度 的信号，作为信息传输、处理和测量的基础。
调制解调分析
调制解调的基本原
理
调制解调是实现信号传输的关键 技术之一。调制是将低频信号转 换为高频信号的过程，而解调是 将高频信号还原为低频信号的过 程。
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高 频
频率变换关系, 并与线性电容器进行比较。
电
子 线
解：流经电容性元器件的电流i与其两端的电压u和存
路 贮的电荷q具有以下的关系式:
i dq dq du c du dt du dt dt
高 频 电 子 线 路
对于线性电容器, 它的库伏特性在q-u平面上是一条直
线, 故电容量C是一常数。 由式 (4.2.4)可知, 除了无直流分
Cj=C0+ cos nωst。将此式和u的表达式一起代入式(4.2.4), 可以求得i=-ωs
Us[C0sinωst+ cn sin wst cos nwst] 。展开后可知i中的频率
路 电流进行了分析。 由分析结果可知, 当输入电压为直流偏
压上迭加单频余弦波时, 集电极电流中的频率分量与式
(4.2.3)相同。
4.2.3幂级数分析法
假设晶体二极管的非线性伏安特性可用某一个函数i=f(u)
表示。此函数表示的是一条连续曲线。 如果在自变量u的某
高 频
一点处(例如静态工作点UQ)存在各阶导数, 则电流i可以在该
学习项目三 频率变换电路与集成模拟乘法器
§ 4.１ 概述
高
频 电
§ 4.２ 非线性元器件频率变换特性的分析方法
子
线
路 § 4.３ 频率变换电路的要求与实现方法
§ 4.4 模拟乘法器
§ 章末小结
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第4章 频率变换 与集成模拟乘法器
4.1概述
高 频
线性放大电路的特点是其输出信号与输入信号具有某
量之外, i中的频率分量与u中的频率分量应该相同。所以线
性电容器无频率变换功能。
高
频 电
对于变容二极管, 它的库伏特性不仅是一条曲线, 而且
子 它的法伏特性在C-u平面上也是一条曲线, 其表达式如第4章
线 路
(4.4.1)式所示。
由图例4.2可见, 当u=-UQ+Uscosωst时, 结电容Cj是一个 周期性的略为失真的余弦函数, 故可展开为傅里叶级数
电 子
内, 在丙类谐振功放中利用选频网络取出输入信号中才有的
线 路
有用频率分量而滤除其它无用的频率分量, 等等。
本章以晶体二极管伏安特性为例, 介绍了非线性元器件 频率变换特性的几种分析方法,然后进一步介绍频率变换电 路的特点及实现方法。
4.2 非线性元器件频率变换特性的分析方法
4.2.1指数函数分析法
高 频 电 子 线 路
ex 1 x 1 x2 ... 1 xn ...
2!
n!
高 频
若u=UQ+Uscosωst, 由式(4.2.1)可得到:
电
子 线 路
i
I
s
[UQ UT
US UT
c os wst
1 2UT2
(UQ2
2UQU S
c os wst
U
2 s
1 cos2wst ) 2
...
电 子
种特定的线性关系。从时域上讲, 输出信号波形与输入信
线 号波形相同, 只是在幅度上进行了放大； 从频域上讲, 输出
路 信号的频率分量与输入信号的频率分量相同。 然而, 在通
信系统和其它一些电子设备中, 需要一些能实现频率变换
的电路。这些电路的特点是其输出信号的频谱中产生了一
些输入信号频谱中没有的频率分量, 即发生了频率分量的 变换, 故称为频率变换电路。
电 子
点附近展开为泰勒级数:
线 路
i=f(UQ)+f′(UQ)(u-UQ)+f"(UQ)
f (UQ ) 2!
(u-UQ)2+…+
f (n) (UQ ) n!
(u-UQ)n+…
=a0+a1(u-UQ)+a2(u-UQ)2+…+an(u-UQ)n+… (4.2.4)
可见输出电流中出现的频率分量与式(4.2.3)相同。
由于指数函数是一种超越函数, 所以这种方法又称为 超越函数分析法。
4.2.2
当输入电压较大时, 晶体二极管的伏安特性可用两段折
高 线来逼近, 由图4.2.1可以证实这一点。由于晶体三极管的
频 电
转移特性与晶体二极管的伏安特性有相似的非线性特性,
子 线
所以第4章第4.2节利用折线法对大信号工作状态下集电极
为非线性电阻性器件。 后者在电荷—电压平面上具有非
线性的库伏特性。如第4章介绍的变容二极管就是一种
常用的非线性电容性器件。
虽然在线性放大电路里也使用了晶体管这一非线性器
件, 但是必须采取一些措施来尽量避免或消除它的非线性效
应或频率变换效应, 而主要利用它的电流放大作用。 例如,
高 频
使小信号放大电路工作在晶体管非线性特性中的线性范围
显然, 展开的泰勒级数必须满足收敛条件。
综上所述, 非线性元器件的特性分析是建立在函数逼近
高 频
的基础之上。当工作信号大小不同时, 适用的函数可能不同,
电 但与实际特性之间的误差都必须在工程所允许的范围之内。
子
线
例 4.1 已知结型场效应管的转移特性可用平方律函数
路
iD=IDS(S1
VG
US cos wst UP
高 晶体二极管的正向伏安特性可用指数函数描述为:
频
电 子 线
i
q
Is (e KT
u
1)
1
Is (eUT
u
1)
路
其中, 热电压UT≈26mV(当T=300K时)。
在输入电压u较小时, 式(4.2.1)与二极管实际特性是吻合 的, 但当u增大时, 二者有较大的误差, 如图4.2.1所示。所以 指数函数分析法仅适用于小信号工作状态下的二极管特性 分析。
频率变换电路属于非线性电路, 其频率变换功能应
由非线性元器件产生。 在高频电子线路里, 常用的非线
高 性元器件有非线性电阻性元器件和非线性电容性元器
频
电 子
件。 前者在电压—电流平面上具有非线性的伏安特性。
线 路
如不考虑晶体管的电抗效应, 它的输入特性、转移特性
和输出特性均具有非线性的伏安特性, 所以晶体管可视
)2
I DSS
U
2 P
[VG
UP )2
2US (VG
UP ) coswst
U
2 S
2
2wst]
可见, 输出电流中除了直流和ωs这两个输入信号频率分 量之外, 只产生了一个新的2ωs频率分量。
例 4.2 知变容二极管结电容Cj与两端电压u的非线性关
系如图例4.2所示, 分析流经变容二极管的电流i与u之间的
1 n!UTn
(UQ
US
c os wst )n
...
利用三角函数公式将上式展开后, 可以看到, 输入电压
中虽然仅有直流和ωs分量, 但在输出电流中除了直流和ωs分
高 频
量外, 还出现了新的频率分量, 这就是ωs的二次及以上各次
电 子
谐波分量。
线
路
ωo=nωs, n=0, 1, 2, …
(4.2.3)