通信电子电路于洪珍(第7章)精品PPT课件
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《通信电路》课件
无线通信技术
无线通信技术的不断创新将推动 通信电路向更高频段、更远距离 、更快速度的方向发展，如毫米 波通信、激光通信等技术的应用 。
通信电路在未来的应用前景
1 2 3
智慧城市
智慧城市的建设将需要大量的通信电路支持，实 现各种智能化服务和管理，如智能交通、智能安 防等。
工业4.0
工业4.0的实现需要高速、可靠、安全的通信电 路支持，实现各种设备的互联互通和智能化生产 。
提高信号传输效率的方法包括采用高速数字信号处理器、优化调制解调技术、采用高带宽传输线等。
降低电路功耗
降低电路功耗可以减少能源消耗，降 低散热成本，提高设备的便携性。
VS
降低电路功耗的方法包括采用低功耗 器件、优化电路设计、采用智能电源 管理技术等。
提高电路稳定性
提高电路稳定性可以提高设备的可靠性和稳定性，减少故障率。
特点
高可靠性、高速传输、低误码率、低 成本、灵活性和可扩展性。
通信电路的基本组成
01
02
03
发送端
包括信息源、发送器等， 负责将原始信息转换为适 合传输的信号。
传输介质
如光纤、同轴电缆、双绞 线等，负责信号的传输。
接收端
包括接收器和信息目的地 ，负责将传输的信号还原 为原始信息。
通信电路的应用与发展
噪声分析法
噪声分析法是一种评估通信电路中噪 声性能的分析方法。
通过测量和计算电路的噪声系数、信 噪比和失真等参数，可以了解电路的 噪声性能和信号质量，从而评估其在 通信系统中的适用性和可靠性。
04
通信电路的设计与实现
通信电路的设计原则与步骤
总结词
设计原则、步骤
设计原则
可靠性、稳定性、高效性、可扩展性。
通信电子线路于洪珍版,前七章
第一章一个完整的通信系统应包括信息源、发送设备、信道、接收设备和收信装置五部分。
无线电的传播方式主要有 绕射（地波）传播，折射和反射（天波）传播以及散射传播，直线传播等，决定传播方式和传播特性的关键因素是无线电信号的频率。
绕射：频率越高，损耗越严重，传播的距离越短，因此频率较高的电磁波不宜采用绕射方式传播，通常只有中长波范围的信号才采用绕射方式传播。
电离层能反射电波，也能吸收电波，但对频率较高的电波吸收的很少，短波，无线电波是利用电离层反射的最佳波段。
只有当天线的尺寸大到可以与信号波长相比拟时，天线才具有较高的辐射效率。
这也是为什么把低频的调制信号调制到较高的载频上的原因之一。
调制使幅度变化的称调幅，是频率变化的称调频，使相位变化的称调相。
解调就是在接收信号的一方，从收到的已调信号中把调制信号恢复出来。
调幅波的解调称检波，调频波的解调叫鉴频。
第二章小信号调谐放大器是一种最常见的选频放大器，即有选择地对某一频率的信号进行放大的放大器。
它是构成无线电通信设备的主要电路，其作用是放大信道中的高频小信号。
所谓调谐，主要是指放大器的集电极负载为调谐回路。
调谐放大器主要由放大器和调谐回路两部分组成。
因此，调谐放大器不仅有放大作用，还有选频作用。
其选频性能通常用通频带和选择性两个指标衡量。
小信号调谐放大器的主要指标要求是：有足够的增益，满足通频带和选择性要求，工作稳定等。
并联谐振回路001L C L L CCCω===ω （ L C称为谐振回路的特性阻抗）并联谐振回路的品质因数是由回路谐振电阻与特性阻抗的比值定义的，即00000R R Q R CLL C===ωω回路的R 越大，Q 值越大，阻抗特性曲线越尖锐；反之，R 越小，Q 值越小，阻抗特性曲线越平坦。
在谐振点ω=ω处，电压幅值最大，当ω<ω时，回路呈现感性，电压超前电流一个相角，电压幅值减小。
当0ω>ω时，回路呈现容性，电压滞后电流一个相角，电压幅值也减小。
通信电子电路于洪珍_第～节
生的，ic仅仅在数值上比 ib大 ? 倍。但实际上， 由于
基区载流子渡越时间的影响， ic比ib、ie滞后一个相 角，幅值也比低频小的多。
图3-22 高频输入等效电路
图3-23 高频工作时晶体管电压、电流波形
3．当工作频率增加时，由于晶体管集 电区集肤效应的影响，使电流趋向半导体 材料的表面，减小了半导体材料的有效导 电面积，使集电区欧姆体电阻大为增加， 从而使饱和压降显著增加。
uce ? E c ? Ucm cos? t
图3-14 直流馈电电路
1.优缺点
并馈电路中由于有 C2 隔断直流，谐振 回路处于直流地电位上，因而滤波元件可 以直接接地，这样它们在电路板上的安装 比串馈电路方便。 但高频扼流圈 ZL 、隔直 电容 C2又都处在高频电压下，对调谐回路 又有不利影响。特别是馈电支路与谐振回 路并联，馈电支路的分布电容，将使放大 器c-e端总电容增大，限制了放大器在更高 频段工作。
3.5 调谐功率放大器的实用电路
高频功率放大器电路包括直流馈电电路， 偏置电路、输出和输入匹配电路（或网络）。
一、直流馈电电路
直流馈电电路分为串馈和并馈两种。 所谓 串馈是指电源、晶体管和负载是串联连接；而并 馈是把三者并联在一起。
虽然串馈和并馈电路形式不同，但输出电 压都是直流电压和交流电压的叠加，关系式均为
? ? 1
1
Pon ? 2 I cnm Ucnm ? 2 U cnm ? n ? I cnmax
?? ?? ? cn
?
1 I cnm 2 Ic0
U cnm Ec
?
1?n ? 2?0 ?
U cnm Ec
（3-69） （3-70）
由余弦脉冲分解系数可知，无论导通角?
基区载流子渡越时间的影响， ic比ib、ie滞后一个相 角，幅值也比低频小的多。
图3-22 高频输入等效电路
图3-23 高频工作时晶体管电压、电流波形
3．当工作频率增加时，由于晶体管集 电区集肤效应的影响，使电流趋向半导体 材料的表面，减小了半导体材料的有效导 电面积，使集电区欧姆体电阻大为增加， 从而使饱和压降显著增加。
uce ? E c ? Ucm cos? t
图3-14 直流馈电电路
1.优缺点
并馈电路中由于有 C2 隔断直流，谐振 回路处于直流地电位上，因而滤波元件可 以直接接地，这样它们在电路板上的安装 比串馈电路方便。 但高频扼流圈 ZL 、隔直 电容 C2又都处在高频电压下，对调谐回路 又有不利影响。特别是馈电支路与谐振回 路并联，馈电支路的分布电容，将使放大 器c-e端总电容增大，限制了放大器在更高 频段工作。
3.5 调谐功率放大器的实用电路
高频功率放大器电路包括直流馈电电路， 偏置电路、输出和输入匹配电路（或网络）。
一、直流馈电电路
直流馈电电路分为串馈和并馈两种。 所谓 串馈是指电源、晶体管和负载是串联连接；而并 馈是把三者并联在一起。
虽然串馈和并馈电路形式不同，但输出电 压都是直流电压和交流电压的叠加，关系式均为
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1
Pon ? 2 I cnm Ucnm ? 2 U cnm ? n ? I cnmax
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1 I cnm 2 Ic0
U cnm Ec
?
1?n ? 2?0 ?
U cnm Ec
（3-69） （3-70）
由余弦脉冲分解系数可知，无论导通角?
通信原理第7版第7章PPT课件(樊昌信版)
实验二：数字调制与解调实验
实验目的
掌握数字调制与解调的基本原理和实现方法。
实验内容
设计并实现一个数字调制与解调系统，包括调制器、解调器和信道等部分。
实验二：数字调制与解调实验
01
实验步骤
02
1. 选择合适的数字调制方式，如2ASK、2FSK、2PSK等。
03
2. 设计并实现调制器，将数字基带信号转换为已调信号。
循环码
编码原理
01
循环码是一种具有循环特性的线性分组码，其任意码字的循环
移位仍然是该码的码字。
生成多项式与校验多项式
02
生成多项式用于描述循环码的编码规则，而校验多项式则用于
检测接收码字中的错误。
编码效率与纠错能力
03
循环码的编码效率与线性分组码相当，但纠错能力更强，可以
纠正多个错误。
卷积码
编码原理
06
同步原理与技术
载波同步技术
载波同步的定义
在通信系统中，使本地产生的载波频率和相位与接收到的信号载波保持一致的过程。
载波同步的方法
包括直接法、插入导频法和同步法。直接法利用接收信号中的载波分量进行同步；插入导频法在发送端插入一个导频 信号，接收端利用导频信号进行同步；同步法则是通过特定的同步信号或同步头来实现同步。
归零码（RZ）
在码元间隔内电平回归到零，有利于时钟提取。
差分码（Differential Cod…
利用相邻码元电平的相对变化来表示信息，抗干扰能力强。
眼图与误码率分析
眼图概念
通过示波器观察到的数字基带信号的一种图形表示，可以 直观地反映信号的质量和传输性能。
眼图参数
包括眼睛张开度、眼睛高度、眼睛宽度和交叉点位置等， 用于评估信号的定时误差、幅度失真和噪声影响等。
通信
通信电子电路-于洪珍-清华大学出版社
编者评论-
本书阐述通信电子电路的基本原理和分析方法，共包括10章内容，即绪论、小信号调谐放大器、高频调谐功率放大器、正弦波振荡器、振幅调制与解调、角度调制与解调、变频...阅读完整评论内容
通信电子电路
编者评论-
通信电子电路在中国图书网网上书店销售，读者在中国图书网还可了解到《通信电子电路》作者、价格、内容介绍等信息。
欢迎购买《通信电子电路》，中国图书网为您提供低...阅读完整评论内容
通信电子电路-于洪珍-清华大学出版社
编者评论-
本书阐述通信电子电路的基本原理和分析方法，共包括10章内容，即绪论、小信号调谐放大器、高频调谐功率放大器、正弦波振荡器、振幅调制与解调、角度调制与解调、变频...阅读完整评论内容。
通信电子电路于洪珍PPT学习教案
第40页/共49页
高频部分有：
主振级——由石英晶体振荡器产生频率稳定度高的载波 ；
缓冲级——实质上是一种吸收功率小，工作稳定的放大 级，其作用是减弱后级对主振级的影响；
倍频器——将载波频率提高到需要的频率值；
高频放大器——高频放大以提高输出功率；
调制器——其功能是使高频载波信号幅度按低频信号大 小
第49页/共49页
通信电子电路于洪珍
会计学
1
课程要求：
1. 建立（无线）通信系统的概念
（组成，波形及频谱特征）
2. 认识基本无线通信系统（高频 部分）的各单元电路：
评价电路的性能指标 电路的基本形式 设计基本电路
第2页/共49页
与相关课程之间的关 系
先修课程：电路基础、模拟电子线路、 信号与线性系统
电路（是基础）
“通信电子电路”课程主要内容有：谐振
回路、小信号调谐放大器、高频调谐功率放大器、 倍频器、正弦波振荡器、变频器、振幅调制及检 波电路、角度调制及解调电路等。着重讨论发送 设备和接收设备各单元的工作原理和组成，以及 构成发送、接收设备的各种单元电路的工作原理、 典型电路和分析方法。
第45页/共49页
振荡器
送
源
设
备
电信号
接
收信装置
收
设 备
信
噪声
道
源
第13页/共49页
信息源：
是指要传送的原始信息，如文字、数据、语音 、
音乐、图像等。 噪声源：
是指信道中的噪声及分散在通信系统中
其
它各处噪声的集中表示。（突发性噪声
和 随机噪声）
第14页/共49页
对于非电量信号：
经输入变送器变换为电信号（例如被传输的是声音
高频部分有：
主振级——由石英晶体振荡器产生频率稳定度高的载波 ；
缓冲级——实质上是一种吸收功率小，工作稳定的放大 级，其作用是减弱后级对主振级的影响；
倍频器——将载波频率提高到需要的频率值；
高频放大器——高频放大以提高输出功率；
调制器——其功能是使高频载波信号幅度按低频信号大 小
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通信电子电路于洪珍
会计学
1
课程要求：
1. 建立（无线）通信系统的概念
（组成，波形及频谱特征）
2. 认识基本无线通信系统（高频 部分）的各单元电路：
评价电路的性能指标 电路的基本形式 设计基本电路
第2页/共49页
与相关课程之间的关 系
先修课程：电路基础、模拟电子线路、 信号与线性系统
电路（是基础）
“通信电子电路”课程主要内容有：谐振
回路、小信号调谐放大器、高频调谐功率放大器、 倍频器、正弦波振荡器、变频器、振幅调制及检 波电路、角度调制及解调电路等。着重讨论发送 设备和接收设备各单元的工作原理和组成，以及 构成发送、接收设备的各种单元电路的工作原理、 典型电路和分析方法。
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振荡器
送
源
设
备
电信号
接
收信装置
收
设 备
信
噪声
道
源
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信息源：
是指要传送的原始信息，如文字、数据、语音 、
音乐、图像等。 噪声源：
是指信道中的噪声及分散在通信系统中
其
它各处噪声的集中表示。（突发性噪声
和 随机噪声）
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对于非电量信号：
经输入变送器变换为电信号（例如被传输的是声音
通信电子电路于洪珍第七章
7.6 用模拟乘法器构成的混频电路
图7-12是用MC1596G构成的混频器。具 有宽带输入，其输出调谐在9MHz，回路带宽 450kHz，本振输入电平100mV，对于30MHz 信号和39MHz本振输入，混频器变频增益为 13dB。当输出信噪比为10dB时，输入信号灵 敏度为7.5µ V。
图7-12 用MC1596G构成的混频器
Kd f max f min C max C min 3
当中频选用4 6 5 k H z 时 ，如用容量相同的可变 电容，则本振波段将从最低频率
f L m in 5 3 5 4 6 5 1 0 0 0 k H z f L m ax 3 f L m in 3 0 0 0 k H z
了新的频率成分，它包含： S L 差频分量： S L 和频分量： 2S 2 L 谐波分量： 其中差频分量 S L 就是我们所要求的 中频成分 I 。
2.通过中频滤波器就可将Байду номын сангаас频分量取出。 而将其他频率成分滤除。这种变频器称 为下变频器。 若用选择性电路将和频分量选择出来， 则这种变频器称为上变频器。
二、变频原理的数学分析：幂级数
如果在非线性元件上同时加上输入信号电压 和等幅的高频信号电压，则就会产生具有新 频率的电流成分。由于变频管工作于输入特 性曲线的弯曲段，其电流可采用幂级数来表 示，即
i a 0 a1 ( u S u L ) a 2 ( u S u L )
一、 变频前后的频谱图
fI
分析：
fI f L fS
f L ( fS F ) f L fS F f I F
f L ( fS F ) f L fS F f I F
通信电路知识绪论(PPT 48页)
由于任何复杂的信号，都可分解为许多 不同频率的正弦信号之和，因此，所谓 “频谱”即是指组成信号的各正弦分量按 频率分布的情况。为了更直观地了解信号 的频率组成和特点，我们通常采用作图的
方法来表示频谱。用频率f作横座标，用信
号的各正弦分量的相对振幅作纵座标，通 常称之为频谱图。
如：下面所示的一般语音信号的频谱示意图
Chapter 1 绪论
§1.1 通信电子线路概述 §1.2 无线电信号的传输原理 §1.3 本课程特点 §1.4 数字通信系统 §1.5 现代通信系统
§1.1 通信电子线路概述
课程内容及要求： 介绍信息和传输处理的基本电路，基本原
理和基本分析方法。 要求掌握高频发射机、接收机的组成，工
§1.2 无线电信号传输原理
1.2-1 传输信号的基本方法 1.2-2 通信系统简介 1.2-3 无线电信号的产生与发射 1.2-4 无线电信号的接收 1.2-5 信号及其频谱
1.2-1 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）
软件无线电的标志：
1. 无线通信功能是由软件定义并完成的，这 种完全的可编程能力包括可编程的射频波段、 信道接入方式、信道调制方式与纠错算法等， 软件无线电区别于软件控制的数字无线电。
2. 在尽可能靠近天线的地方使用A/D/A转换 器，因为信号的数字化是实现软件无线电的首 要条件。理想软件无线电系统中的A/D/A转换器 已相当靠近天线，从而可对高频信号进行数字 化处理，这也是它与常用的数字通信系统的根 本区别所在。
宽 带RF 放 大 器
混 频
IF放 大
解 调
通信电子电路.ppt
模拟通信系统 数字通信系统
有线通信系统 无线通信系统
1.2 无线电波的传播特性
• 概念及特点 • 传播方式 • 无线电波的波（频）段划分
一、概念及特点
• 无线电波的传播特性
– 指无线电信号的传播方式、传播距离、传 播特点等
• 特点
– 不同频段的无线电信号，其传播特性不同 – 同一信道对不同频率的信号传播特性不同
一、概述
基带传输 ——将基带信号直接传送。 ——如，电话电缆可传输电话基带信号。 缺点：
1. 需要巨大的天线——将信号装载到高频载波上 • 天线理论：要将无线电信号有效地发射出去，天线的 尺寸必须和电信号的波长为同一数量级
2. 同一频段的低频信号，如果不调制，在信道中会互相重 叠、干扰，接收设备无法选择 ——调制到不同的高频载波上
教学难点
1. 无线电波的划分。 2. 调制的概念及系统组成。
课时分配
总计2学时： 1. 通信系统的概念及组成；无线电波的
传播特性——1学时 2. 调制的概念及调制通信系统的组成—
—1学时
今日内容
• 概述通信系统的组成及一些基本概念：
– 1.1 通信系统的概念 – 1.2 无线电波的传播特性
• 无线电波的波（频）段划分——重点 – 1.3 调制的通信系统
• 在接收设备中，检波器的作用是什么？ 试画出检波器前后的信号波形。
教材
• 教材
– 《通信电子电路》，于洪珍，电子工业出版社， 2002
• 参考书
– 《高频电子线路》（第三版），张肃文等，高 等教育出版社，1998
– 《高频电子线路》，高吉祥主编，电子工业出 版社，2003
课程介绍
• 课程性质
– 通信、无线电等专业的一主要专业基础课。
有线通信系统 无线通信系统
1.2 无线电波的传播特性
• 概念及特点 • 传播方式 • 无线电波的波（频）段划分
一、概念及特点
• 无线电波的传播特性
– 指无线电信号的传播方式、传播距离、传 播特点等
• 特点
– 不同频段的无线电信号，其传播特性不同 – 同一信道对不同频率的信号传播特性不同
一、概述
基带传输 ——将基带信号直接传送。 ——如，电话电缆可传输电话基带信号。 缺点：
1. 需要巨大的天线——将信号装载到高频载波上 • 天线理论：要将无线电信号有效地发射出去，天线的 尺寸必须和电信号的波长为同一数量级
2. 同一频段的低频信号，如果不调制，在信道中会互相重 叠、干扰，接收设备无法选择 ——调制到不同的高频载波上
教学难点
1. 无线电波的划分。 2. 调制的概念及系统组成。
课时分配
总计2学时： 1. 通信系统的概念及组成；无线电波的
传播特性——1学时 2. 调制的概念及调制通信系统的组成—
—1学时
今日内容
• 概述通信系统的组成及一些基本概念：
– 1.1 通信系统的概念 – 1.2 无线电波的传播特性
• 无线电波的波（频）段划分——重点 – 1.3 调制的通信系统
• 在接收设备中，检波器的作用是什么？ 试画出检波器前后的信号波形。
教材
• 教材
– 《通信电子电路》，于洪珍，电子工业出版社， 2002
• 参考书
– 《高频电子线路》（第三版），张肃文等，高 等教育出版社，1998
– 《高频电子线路》，高吉祥主编，电子工业出 版社，2003
课程介绍
• 课程性质
– 通信、无线电等专业的一主要专业基础课。
通信电子线路总复习 ppt课件
L1 C
R1 R2
ppt课件
17
§2.1.3 串、并联阻抗等效互换与抽头变换
所谓等效就是指电路工作在某一频率时，不管其内部的
电路形式如何，从端口看过去其阻抗或者导纳是相等的。
1. 串并联阻抗的等效互换
R1 RX
jX1
R2 jX 2 R2 jX 2
R
2
X
2 2
R
2 2
(1) 有较强的抗干扰能力，通过再生中继技术可 以消除噪声的积累，并能对信号传输中因干扰而产生 的差错及时发现和纠正。
(2) 数字信号便于保密处理，易于实现保密通信。 (3) 数字信号便于计算机进行处理，使通信系统更 加通用和灵活。 (4) 数字电路易于大规模集成，便于设备的微型化
缺点：数字信号占据频带较宽，频带利用率低。
ppt课件
26
3、高频小信号放大器的质量指标
1) 增益：（放大系数）
电压增益：AV
Vo Vi
2) 通频带：
功率增益：AP
P0 Pi
放大器的电压增益下降到最大值的
0.707倍时，所对应的频率范围称为放大
器的通频带，用B=2f 0.7表示。
2f 0.7也称为3分贝带宽。
增益和稳定性是一对矛盾
通频带和选择性是一对矛盾
0
(L
L')
1
0C
ppt课件
15
例题2：有一并联谐振回路如图，并联回路的无载Q值 Qp = 80，谐振电阻 Rp = 25k，谐振频率fo = 30MHz， 信号源电流幅度 Is = 0.1mA (1)若信号源内阻Rs = 10k，当负载电阻RL不接时， 问通频带B和谐振时输出电压幅度Vo是多少？ (2) 若Rs = 6k，RL = 2k，求此时的通频带B和Vo 是多少？
R1 R2
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§2.1.3 串、并联阻抗等效互换与抽头变换
所谓等效就是指电路工作在某一频率时，不管其内部的
电路形式如何，从端口看过去其阻抗或者导纳是相等的。
1. 串并联阻抗的等效互换
R1 RX
jX1
R2 jX 2 R2 jX 2
R
2
X
2 2
R
2 2
(1) 有较强的抗干扰能力，通过再生中继技术可 以消除噪声的积累，并能对信号传输中因干扰而产生 的差错及时发现和纠正。
(2) 数字信号便于保密处理，易于实现保密通信。 (3) 数字信号便于计算机进行处理，使通信系统更 加通用和灵活。 (4) 数字电路易于大规模集成，便于设备的微型化
缺点：数字信号占据频带较宽，频带利用率低。
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3、高频小信号放大器的质量指标
1) 增益：（放大系数）
电压增益：AV
Vo Vi
2) 通频带：
功率增益：AP
P0 Pi
放大器的电压增益下降到最大值的
0.707倍时，所对应的频率范围称为放大
器的通频带，用B=2f 0.7表示。
2f 0.7也称为3分贝带宽。
增益和稳定性是一对矛盾
通频带和选择性是一对矛盾
0
(L
L')
1
0C
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例题2：有一并联谐振回路如图，并联回路的无载Q值 Qp = 80，谐振电阻 Rp = 25k，谐振频率fo = 30MHz， 信号源电流幅度 Is = 0.1mA (1)若信号源内阻Rs = 10k，当负载电阻RL不接时， 问通频带B和谐振时输出电压幅度Vo是多少？ (2) 若Rs = 6k，RL = 2k，求此时的通频带B和Vo 是多少？
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ube = Eb + ULmcosωLt + us 其中ULm >> Usm
四、变频器的组成 1. 变频电路框图
它是将输入调幅信号与本振信号（高频等幅信 号），同时加到混频器，经频率变换后通过滤波器， 输出中频调幅信号。
• u I 与 u S 载波振幅的包络形状完全相同， 惟一的差别是信号载波频率 变f S 换成 中频频率 。 f I
• 本地振荡器本振信号------ 下标为L • 输入调幅信号-------------下标为S • 中频调幅信号-------------下标为I
2. 变频电路的组成
一个变频器由三部分组成： 1）非线性元件：
如二极管、三极管和场效应管和模拟乘法器等； 2）产生uL(t) 的振荡器。
通常称为本地振荡，振荡频率为 ωL ； 3）中频滤波器。
注意： 振荡信号可以由完成变频作用的非线性器件
（如三极管）产生，这种电路叫变频器（或称 自激式变频器）。振荡信号也可以由单设振荡 器产生，这种电路叫混频器（或称为他激式变 频器）。两种电路中，前一种简单，但统调困 难。因此一般工作频率较高的接收机采用混频 器。
S L 差频分量——中频成分
S L 和频分量
2 S 2 L 谐波分量
总结：由于电路元件的伏安特性包含有平方项
1.在 uS ，uL 同时作用下，电流便产生
了新的频率成分，它包含：
差频分量： S L
和频分量： S L 谐波分量： 2 S 2 L 其中差频分量 S 就L是我们所要求的 中频成分 I。
在超外差接收机中，常将天线接收到的高频 信号通过变频，变换成465KHz的中频信号。
二、为什么要进行变频
采用变频器后，接收机的性能将得到提高。这是 由
于： 1. 变频器将高频信号频率变换成中频，在中频上放 2. 大信号，放大器的增益可做得很高而不自激，电
路 3. 工作稳定；经中频放大后，输入到检波器的信号
a0a1[u S(t)u L (t)]
a 2 [U S m co S t sU L m co L t]s 2
i
a0
a2 2
(US2m
UL2m )
直流
a1(USm cosSt ULm cosLt)
a2 2
(US2m
cos 2St
UL2m
cos 2Lt)
a2USmULm cos(S L)t cos(S L)t
噪声系数要小的分析
噪声系数的定义为 输 入 端 载 频 信 号 噪 声 功 率 比
NF输 出 端 中 频 信 号 噪 声 功 率 比
由于变频器位于接收机的前端，它产生的 噪声对整机影响最大，故要求变频器本身 噪声系数越小越好。
7.4 晶体三极管混频电路
工作原理 :
设输入信号为：
us = Usm ( 1 + ma cosΩt) cosωct= Usm(t) cosωct uL= ULm cosωLt 则基极回路电压为:
分析结论: 经过变频后将原来输入的高频调幅信号，在
输 出端变换为中频 调幅信号，两者相比较只是把调 幅信号的频率从高频位置移到了中频位置，而各 频 谱分量的相对大小和相互间距离保持一致。 注意：
高频调幅信号的上边频变成中频调幅信号的 下边频，而高频调幅信号的下边频变成中频调幅
二、变频原理的数学分析：幂级数
选择及应用举例； 4. 变频干扰。 (二) 本章难点 1. 三点统调； 2. 变频干扰。
7.1 概述
一、什么是变频器——频率变换电路
变频器的定义： 在通信技术中，经常需要将信号自某一频率
变换为另一频率，一般用得较多的是把一个已调 的高频信号变成另一个较低频率的同类已调信号。 完成这种频率变换的电路称变频器。 例如：
2.通过中频滤波器就可将差频分量取出。
而将其他频率成分滤除。这种变频器称 为下变频器。
若用选择性电路将和频分量选择出来， 则这种变频器称为上变频器。
7.3 变频器的主要技术指标
1．变频器增益要大 2．选择性
要求输出回路具有良好的选择性。可采用 品质因数Q高的选频网络或滤波器。 3．工作稳定性要好 要求本振信号频率稳定度高，则应采用稳 频等措施。 4．非线性失真要小 5．噪声系数要小
• 如果在非线性元件上同时加上输入信号电压 和等幅的高频信号电压，则就会产生具有新 频率的电流成分。由于变频管工作于输入特 性曲线的弯曲段，其电流可采用幂级数来表 示，即
i a 0 a 1 (u S u L ) a 2 (u S u L )2
us USmcosSt uLULmcosLt
对上式近似取前三项，
7.2 变频器的基本原理 变频的作用：
是将信号频率自高频搬移到中频，也是信号 搬移过程。
一、 变频前后的频谱图
fI
分析：
fI fL fS
fL (fS F ) fL fS F fI F
fL (fS F ) fL fS F fI F
高频调幅信号的上边频 中频调幅信号的下边频， 高频调幅信号的下边频 中频调幅信号的上边频
ia0a1 ua1( u )2... (7-1)
其中 u u S ( t ) u L ( t ) U Sc m S o t U L sc m L o t
对(7-1)式近似取前三项
则 i a 0 a 1 [ u S ( t) u L ( t) ] 2 [ u S ( t) u L ( t)2]
本章内容
7.1 概述 7.2 变频器的基本原理 7.3 变频器的主要技术指标 7.4 晶体三极管混频电路 7.5 超外差接收机的统调与跟踪 7.6 用模拟乘法器构成的混频电路 7.7 变频干扰
本章重点和难点
(一) 本章重点 1. 为什么要进行变频； 2. 变频器的基本原理及数学分析； 3. 晶体三极管混频电路基本原理、工作状态
可
2. 在专用接收机中，接收的频率是固定的，而作 3. 为超外差接收机频率是变的，但由于变频后所
得 4. 的中频频率是固定的，这样可使电路结构简化。
3. 要求接收机在频率很宽的范围内选择性好有困 4. 难，而对于某一 固定频率选择性可以做得很好。
三、信号载波频率变换成中频频率波形图
u I 与 u S载波振幅的包络形状完全相同，惟 一的差别是 信号载波频率 变f换S 成中频频 率 ,混f I 频器输入输出波形图如图示。
四、变频器的组成 1. 变频电路框图
它是将输入调幅信号与本振信号（高频等幅信 号），同时加到混频器，经频率变换后通过滤波器， 输出中频调幅信号。
• u I 与 u S 载波振幅的包络形状完全相同， 惟一的差别是信号载波频率 变f S 换成 中频频率 。 f I
• 本地振荡器本振信号------ 下标为L • 输入调幅信号-------------下标为S • 中频调幅信号-------------下标为I
2. 变频电路的组成
一个变频器由三部分组成： 1）非线性元件：
如二极管、三极管和场效应管和模拟乘法器等； 2）产生uL(t) 的振荡器。
通常称为本地振荡，振荡频率为 ωL ； 3）中频滤波器。
注意： 振荡信号可以由完成变频作用的非线性器件
（如三极管）产生，这种电路叫变频器（或称 自激式变频器）。振荡信号也可以由单设振荡 器产生，这种电路叫混频器（或称为他激式变 频器）。两种电路中，前一种简单，但统调困 难。因此一般工作频率较高的接收机采用混频 器。
S L 差频分量——中频成分
S L 和频分量
2 S 2 L 谐波分量
总结：由于电路元件的伏安特性包含有平方项
1.在 uS ，uL 同时作用下，电流便产生
了新的频率成分，它包含：
差频分量： S L
和频分量： S L 谐波分量： 2 S 2 L 其中差频分量 S 就L是我们所要求的 中频成分 I。
在超外差接收机中，常将天线接收到的高频 信号通过变频，变换成465KHz的中频信号。
二、为什么要进行变频
采用变频器后，接收机的性能将得到提高。这是 由
于： 1. 变频器将高频信号频率变换成中频，在中频上放 2. 大信号，放大器的增益可做得很高而不自激，电
路 3. 工作稳定；经中频放大后，输入到检波器的信号
a0a1[u S(t)u L (t)]
a 2 [U S m co S t sU L m co L t]s 2
i
a0
a2 2
(US2m
UL2m )
直流
a1(USm cosSt ULm cosLt)
a2 2
(US2m
cos 2St
UL2m
cos 2Lt)
a2USmULm cos(S L)t cos(S L)t
噪声系数要小的分析
噪声系数的定义为 输 入 端 载 频 信 号 噪 声 功 率 比
NF输 出 端 中 频 信 号 噪 声 功 率 比
由于变频器位于接收机的前端，它产生的 噪声对整机影响最大，故要求变频器本身 噪声系数越小越好。
7.4 晶体三极管混频电路
工作原理 :
设输入信号为：
us = Usm ( 1 + ma cosΩt) cosωct= Usm(t) cosωct uL= ULm cosωLt 则基极回路电压为:
分析结论: 经过变频后将原来输入的高频调幅信号，在
输 出端变换为中频 调幅信号，两者相比较只是把调 幅信号的频率从高频位置移到了中频位置，而各 频 谱分量的相对大小和相互间距离保持一致。 注意：
高频调幅信号的上边频变成中频调幅信号的 下边频，而高频调幅信号的下边频变成中频调幅
二、变频原理的数学分析：幂级数
选择及应用举例； 4. 变频干扰。 (二) 本章难点 1. 三点统调； 2. 变频干扰。
7.1 概述
一、什么是变频器——频率变换电路
变频器的定义： 在通信技术中，经常需要将信号自某一频率
变换为另一频率，一般用得较多的是把一个已调 的高频信号变成另一个较低频率的同类已调信号。 完成这种频率变换的电路称变频器。 例如：
2.通过中频滤波器就可将差频分量取出。
而将其他频率成分滤除。这种变频器称 为下变频器。
若用选择性电路将和频分量选择出来， 则这种变频器称为上变频器。
7.3 变频器的主要技术指标
1．变频器增益要大 2．选择性
要求输出回路具有良好的选择性。可采用 品质因数Q高的选频网络或滤波器。 3．工作稳定性要好 要求本振信号频率稳定度高，则应采用稳 频等措施。 4．非线性失真要小 5．噪声系数要小
• 如果在非线性元件上同时加上输入信号电压 和等幅的高频信号电压，则就会产生具有新 频率的电流成分。由于变频管工作于输入特 性曲线的弯曲段，其电流可采用幂级数来表 示，即
i a 0 a 1 (u S u L ) a 2 (u S u L )2
us USmcosSt uLULmcosLt
对上式近似取前三项，
7.2 变频器的基本原理 变频的作用：
是将信号频率自高频搬移到中频，也是信号 搬移过程。
一、 变频前后的频谱图
fI
分析：
fI fL fS
fL (fS F ) fL fS F fI F
fL (fS F ) fL fS F fI F
高频调幅信号的上边频 中频调幅信号的下边频， 高频调幅信号的下边频 中频调幅信号的上边频
ia0a1 ua1( u )2... (7-1)
其中 u u S ( t ) u L ( t ) U Sc m S o t U L sc m L o t
对(7-1)式近似取前三项
则 i a 0 a 1 [ u S ( t) u L ( t) ] 2 [ u S ( t) u L ( t)2]
本章内容
7.1 概述 7.2 变频器的基本原理 7.3 变频器的主要技术指标 7.4 晶体三极管混频电路 7.5 超外差接收机的统调与跟踪 7.6 用模拟乘法器构成的混频电路 7.7 变频干扰
本章重点和难点
(一) 本章重点 1. 为什么要进行变频； 2. 变频器的基本原理及数学分析； 3. 晶体三极管混频电路基本原理、工作状态
可
2. 在专用接收机中，接收的频率是固定的，而作 3. 为超外差接收机频率是变的，但由于变频后所
得 4. 的中频频率是固定的，这样可使电路结构简化。
3. 要求接收机在频率很宽的范围内选择性好有困 4. 难，而对于某一 固定频率选择性可以做得很好。
三、信号载波频率变换成中频频率波形图
u I 与 u S载波振幅的包络形状完全相同，惟 一的差别是 信号载波频率 变f换S 成中频频 率 ,混f I 频器输入输出波形图如图示。