高频-第2章高频电路基础高频电路中元器件及组件50页PPT
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1.电阻器
一个实际的电阻器，在低频时主要表现为电阻特性，但 在高频使用时不仅表现有电阻特性的一面，而且还表现有电 抗特性的一面。电阻器的电抗特性反映的就是高频特性。
一个电阻R的高频等效电路如图所示，其中CR为分布电 容，LR为引线电感，R为电阻。 CR
LR
R
电阻的高频等效电路
电阻r随频率增高而增加，这主要是趋肤效应的影响.
2. 调制方法： （1）调幅 频谱线性搬移（相乘器） （2）调相 频谱非线性搬移（谐振回路、移相网络等） （3）调频 频谱非线性搬移（直接与间接调频）
直接调频：调制信号直接控制振荡器。 间接调频：先将调制信号积分后再进行直接调相。
第二章 高频电路基础ห้องสมุดไป่ตู้
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。
2. 电感线圈的高频特性
电感线圈在高频频段除表现出电感L的特性外，还具有 一定的损耗电阻r和分布电容。在分析一般长、中、短波频
段电路时，通常忽略分布电容的影响。因而，电感线圈的等 效电路可以表示为电感L和电阻r串联，如图所示。
1.1.2 无线通信系统的类型
按系统中关键部分的不同特性分类： • 按工作频段分：中波、短波、超短波、微波和卫星等通信
系统。 • 按通信方式分：（全）双工、半双工和单工方式。 • 按调制方式分：调幅、调频、调相和混合调制。 • 按传送的消息的类型分：模拟和数字通信。
还有其它分类： • 移动和固定 • 专用和公用、军用和民用 • 频分多址和时分多址、码分多址、空分多址 • 陆地、空中、海上、航天
非单一频率的信号（非正弦信号，如脉冲信 号），都包含不同的频率分量，有特定的频谱结构。 表现为连续或不连续特点。 占据一定的宽度。如： 语音的频谱宽度约为 100~6000Hz，图像的 频谱宽度约为0~6MHz。
3.频率特性
任何信号都具有一定的频率或波长。在自由空间，频率和
波长有如下关系：
c f
vo v1v3 A1con1t
• 零中频接收机结构
优点:1.无镜频干扰； 2.射频处理模块少； 3.不需中频滤波器
缺点：1.本振泄漏(经射频通道、天线泄漏)； 2.低噪声放大器偶次谐波失真干扰； 3.直流偏差（泄漏的本振经天线接收在与本振混频为零中频 的直流信号，远大于信号）（用交流耦合或谐波混频消除）； 4.低频闪烁噪声（场效应管较严重，频率越低越大）干扰。
1.1 无线通信系统概述
• 1.1.1无线通信系统的组成
• 发送设备主要由基带信号处理、调制器、 频带信号处理、功率放大器组成。
• 发送设备的任务（功能）：调制、放大与 滤波。
• 接收设备主要由射频选择放大、解调、基 带信号处理、功率放大器组成。
• 接收设备的任务（功能）：解调、放大与 滤波。
• 输入换能器
一定的频率范围（带宽）。 • 调制特性：信号要远距离传输都必需经过调制，特别是无
线传输。 • 传播特性：无线通信的传播媒质主要是自由空间。不同的
频率，有不同的传播方式。
1.时间特性 无线电信号（电流或电压）的幅度随时间的变化
关系。表现为周期性或非周期性，连续变化或不连 续变化，等等。 2.频谱特性
调制分为正弦调制和脉冲调制（载波为正弦或脉 冲信号）
信号如何调制？
1. 调制方式：调幅、调频和调相。 （1）调幅 高频载波信号的幅度受调制信号控制，随调制 信号的变化而变化。分为AM、DSB、SSB、VSB调幅制。 （2）调频 高频载波信号的频率受调制信号控制，随调制 信号的变化而变化。 （3）调相 高频载波信号的相位受调制信号控制，随调制 信号的变化而变化。
1.2 信号、频谱与调制
高频电路中要处理的无线电信号主要有三种：基 带（消息）信号、高频载波信号和已调信号。主要 有时间特性、频率特性、频谱特性、调制特性和传 播特性。
• 时间特性：各种信号波形，电参量随时间而变化。 • 频谱特性：频谱图，或谐波分析。信号包含各种不同频率
正弦信号的幅度大小。 • 频率特性：任何信号都具有一定的频率或波长，也都具有
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，但是注意它们在高频使用时的高频特性。
高频电路中的元件主要是电阻（器）、电容（器）和电 感（器）, 它们都属于无源的线性元件。高频电路中完成信 号的放大，非线性变换等功能的有源器件主要是二极管，晶 体管和集成电路。
2.1 高频电路中的元器件
• 输出换能器
接收设备的结构
• 接收设备的总体结构：超外差式。 有一次变频、二次变频等结构形式。
• 镜频抑制接收机结构 • 零中频式接收机结构
• 镜频抑制接收机原理
vin A1cono 1A2cono 1
其中o为载波频率， o 1为有用信号频率， o -1为镜频信号频率。
v1 12A1con1tcon2o 1t12A2con1tcon2o 1t v2 12A1sin1tsin2o1t12A2sin1tsin2o1t v3 12A1con1tcon2o1t12A2con1tcon2o1t
T
vs t
(力学公式)
应当指出，不同频段的信 号具有不同的分析与实现方 法，对于米波（超短波或甚高频）以上信号，通常用集总 （中）参数的方法来分析与实现；对于米波一下的信号一般 用分布参数的方法来分析与实现。
4.传播特性 依据无线电信号 的频段或波长，其传播方式、传
播距离及传播特点有所不同。 电波传播方式：直射（视距）、绕射（地波）、 散射（空间波）、折射（不同介质）、反射（天波）。 广播发射方式：地波、天波、空间波。 中、低频（中、长波）-----地波方式绕射传播。 波长越长，吸收损耗越少。 短波波段----天波方式沿电离层反射传播。频率 越高电离层吸收越少，但越容易穿透电离层。 超短波以上（甚高频VHF）----空间波方式直射传
播。
5.调制特性 调制特性在无线电 通信中的作用是至关重要的。
无线电辐射是通过天线向外辐射，天线的尺寸与波 长相适应，信号通过调制到很高的频率上，通过较 小的天线有效的辐射到空间，形成电磁波辐射。
调制的另一个作用是，实现信道的复用，提高信 道的利用率。
数字调制还能实现抗干扰、纠错和保密功能。
调制分为模拟和数字调制。
一个实际的电阻器，在低频时主要表现为电阻特性，但 在高频使用时不仅表现有电阻特性的一面，而且还表现有电 抗特性的一面。电阻器的电抗特性反映的就是高频特性。
一个电阻R的高频等效电路如图所示，其中CR为分布电 容，LR为引线电感，R为电阻。 CR
LR
R
电阻的高频等效电路
电阻r随频率增高而增加，这主要是趋肤效应的影响.
2. 调制方法： （1）调幅 频谱线性搬移（相乘器） （2）调相 频谱非线性搬移（谐振回路、移相网络等） （3）调频 频谱非线性搬移（直接与间接调频）
直接调频：调制信号直接控制振荡器。 间接调频：先将调制信号积分后再进行直接调相。
第二章 高频电路基础ห้องสมุดไป่ตู้
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。
2. 电感线圈的高频特性
电感线圈在高频频段除表现出电感L的特性外，还具有 一定的损耗电阻r和分布电容。在分析一般长、中、短波频
段电路时，通常忽略分布电容的影响。因而，电感线圈的等 效电路可以表示为电感L和电阻r串联，如图所示。
1.1.2 无线通信系统的类型
按系统中关键部分的不同特性分类： • 按工作频段分：中波、短波、超短波、微波和卫星等通信
系统。 • 按通信方式分：（全）双工、半双工和单工方式。 • 按调制方式分：调幅、调频、调相和混合调制。 • 按传送的消息的类型分：模拟和数字通信。
还有其它分类： • 移动和固定 • 专用和公用、军用和民用 • 频分多址和时分多址、码分多址、空分多址 • 陆地、空中、海上、航天
非单一频率的信号（非正弦信号，如脉冲信 号），都包含不同的频率分量，有特定的频谱结构。 表现为连续或不连续特点。 占据一定的宽度。如： 语音的频谱宽度约为 100~6000Hz，图像的 频谱宽度约为0~6MHz。
3.频率特性
任何信号都具有一定的频率或波长。在自由空间，频率和
波长有如下关系：
c f
vo v1v3 A1con1t
• 零中频接收机结构
优点:1.无镜频干扰； 2.射频处理模块少； 3.不需中频滤波器
缺点：1.本振泄漏(经射频通道、天线泄漏)； 2.低噪声放大器偶次谐波失真干扰； 3.直流偏差（泄漏的本振经天线接收在与本振混频为零中频 的直流信号，远大于信号）（用交流耦合或谐波混频消除）； 4.低频闪烁噪声（场效应管较严重，频率越低越大）干扰。
1.1 无线通信系统概述
• 1.1.1无线通信系统的组成
• 发送设备主要由基带信号处理、调制器、 频带信号处理、功率放大器组成。
• 发送设备的任务（功能）：调制、放大与 滤波。
• 接收设备主要由射频选择放大、解调、基 带信号处理、功率放大器组成。
• 接收设备的任务（功能）：解调、放大与 滤波。
• 输入换能器
一定的频率范围（带宽）。 • 调制特性：信号要远距离传输都必需经过调制，特别是无
线传输。 • 传播特性：无线通信的传播媒质主要是自由空间。不同的
频率，有不同的传播方式。
1.时间特性 无线电信号（电流或电压）的幅度随时间的变化
关系。表现为周期性或非周期性，连续变化或不连 续变化，等等。 2.频谱特性
调制分为正弦调制和脉冲调制（载波为正弦或脉 冲信号）
信号如何调制？
1. 调制方式：调幅、调频和调相。 （1）调幅 高频载波信号的幅度受调制信号控制，随调制 信号的变化而变化。分为AM、DSB、SSB、VSB调幅制。 （2）调频 高频载波信号的频率受调制信号控制，随调制 信号的变化而变化。 （3）调相 高频载波信号的相位受调制信号控制，随调制 信号的变化而变化。
1.2 信号、频谱与调制
高频电路中要处理的无线电信号主要有三种：基 带（消息）信号、高频载波信号和已调信号。主要 有时间特性、频率特性、频谱特性、调制特性和传 播特性。
• 时间特性：各种信号波形，电参量随时间而变化。 • 频谱特性：频谱图，或谐波分析。信号包含各种不同频率
正弦信号的幅度大小。 • 频率特性：任何信号都具有一定的频率或波长，也都具有
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，但是注意它们在高频使用时的高频特性。
高频电路中的元件主要是电阻（器）、电容（器）和电 感（器）, 它们都属于无源的线性元件。高频电路中完成信 号的放大，非线性变换等功能的有源器件主要是二极管，晶 体管和集成电路。
2.1 高频电路中的元器件
• 输出换能器
接收设备的结构
• 接收设备的总体结构：超外差式。 有一次变频、二次变频等结构形式。
• 镜频抑制接收机结构 • 零中频式接收机结构
• 镜频抑制接收机原理
vin A1cono 1A2cono 1
其中o为载波频率， o 1为有用信号频率， o -1为镜频信号频率。
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T
vs t
(力学公式)
应当指出，不同频段的信 号具有不同的分析与实现方 法，对于米波（超短波或甚高频）以上信号，通常用集总 （中）参数的方法来分析与实现；对于米波一下的信号一般 用分布参数的方法来分析与实现。
4.传播特性 依据无线电信号 的频段或波长，其传播方式、传
播距离及传播特点有所不同。 电波传播方式：直射（视距）、绕射（地波）、 散射（空间波）、折射（不同介质）、反射（天波）。 广播发射方式：地波、天波、空间波。 中、低频（中、长波）-----地波方式绕射传播。 波长越长，吸收损耗越少。 短波波段----天波方式沿电离层反射传播。频率 越高电离层吸收越少，但越容易穿透电离层。 超短波以上（甚高频VHF）----空间波方式直射传
播。
5.调制特性 调制特性在无线电 通信中的作用是至关重要的。
无线电辐射是通过天线向外辐射，天线的尺寸与波 长相适应，信号通过调制到很高的频率上，通过较 小的天线有效的辐射到空间，形成电磁波辐射。
调制的另一个作用是，实现信道的复用，提高信 道的利用率。
数字调制还能实现抗干扰、纠错和保密功能。
调制分为模拟和数字调制。