高频电子线路讲义通信系统概述.ppt

数据通信网络 管理与维护
绪论
低频与高频的区别
低频：电路工作频率在10千赫兹（kHz）以下
高频：电路工作频率在10千赫兹（kHz）以上 至300MHz,甚至更高
由于工作频率过高,所以电路的元器件特性与电 路设计表现出与低频电路完全不一样的特性,因 此单独研究高频电路.
绪论
硬件电路开发
那些电路设计涉及到本课程?
本课程wenku.baidu.com习任务
（1）本课程主要讨论和学习各种无线电技术设备和系统中 的高频电子线路。 （2）本课程主要是以无线电广播通信系统单元及其工作原 理为例来讨论和学习高频电路的线路组成、工作原理及工程 设计计算。 （3）其基本思想可以推广到其它无线电技术中。
绪论
无线电电磁波的划分（1）
电磁波的范围很广，从频率为0的静电磁场到频率无穷 大的，都属于电磁波。
绪论
通识教育
？ 知识全面、专业技能丰富、适应社会竞争
绪论
通信网基础理 论、话音通信
硬件电路开发 （含软件）
通信软件开发
数据通信网络 管理与维护
如果从事网络管理 维护则相对容易
饱和,可提 供岗位不多
非常难
社会非常缺乏从事硬件开 发的人才,据报载比例是 15:1,毕业生往往要经过 12-15年的锻炼才能成长
绪论
绪论
（1）频率高于可见光的紫色光之后，即紫外线之后的电 磁波对人体是有害的。反之是无害的。以前有些通信 公司所宣称的手机辐射是无道理的。
（2）低于紫外线频率的电磁波产生的电磁辐射对人体是 无害的。
绪论
无线电电磁波的划分（2）
电磁波速率、波长、频率三者之间的关系
C=f·λ
光速 频率 频率越高，波长越短
绪论
无线电技术的应用
(1)无线电技术已广泛应用于无线电通信、广播、电视、雷 达、导航、遥测等技术领域。 (2)尽管它们在传递信息形式、工作方式、设备体制等方面 有差别，但它们的共同特点都是利用高频(射频，RF)无线电 波来传递信息。因此设备中发射和接收、检测高频信号的基 本功能电路大都是相同的。
绪论
绪论
天线
低频原 始信息
调制
高频发 射信号
绪论
无线模拟发射系统方框图
无线电信号的接收
无线电信号的接收过程与发送过程正好相反: 接收天线接收高频无线电信号 检出原始信号 (解调或检波) 转换成能理解的信号
绪论
绪论
无线模拟接收系统方框图
波长
绪论
无线电通信波段
波段名称 波长范围 频率范围
频段名称
长波 射频10（3～几l04十rn千赫30兹～到300几kH百z 吉赫兹低）频(LF)
主要用途 电力通信、导航
中 波 102～103 m 300 kHz～3 MHZ 中频(MF)
调幅广播、导航
短 波 10～100 m 3～30 MHz
高频(HF)
绪论
无线电波的传播
不同频率的电磁波有不同的传输特性。按照电磁波的频 率和波长不同可将电磁波分为如下几类:
绪论
无线电波的传播方法
地面波传播 沿地球表面传播,适用于波长较长的波
绪论
天波传播 利用电离层反射传输电磁波,适用于频率较高的 电磁波,但不宜太高,通常为短波
绪论
直射波传播 沿空间直射到达接收点,超短波传输采用空间波, 天线离地面较高
绪论
无线电信号的产生与发射
（1）通过发射天线发射电磁波 （2）按照现代天线理论，要发射某一频率的电磁波，
需要采用与该电磁波的波长尺寸相当的天线。 （3）人的声音频率大约为300Hz~3.4kHz。（注：人耳
能听到的频率范围为20Hz~20kHz。
问题：要将自然人发出的声音通过电磁波传播到几千公 里之外的远方，计算一下该用多大尺寸的天线？
绪论
（1）试图直接发射是不切实际的想法。 必须转换思路。该怎么办？
（2）提高发射频率。原来的频率低，导致波长长，发 射天线太大，可以考虑采用较高的发射频率，使得 发射天线适中。天线尺寸约分米至十几米为宜。
（3）将发射频率提高到以MHz为数量级的电磁波进行 发射。这样就需要从低频原始信息到高频发射信息的 转换。
(高频)
单片机原理 EDA电子综合设计 FPGA 手机应用程序开发 数据库原理
交换与路由 网络系统集成实践
大四
宽带接入 网络实践
光纤通信
绪论 方向
通信网基础理 论、话音通信
分立元件、集成电 路芯片、模拟芯片、 数字电路芯片、各 种类型单片机、各 类FPGA、各类软核
硬件电路开发 （含软件）
网络软件设计 通信软件开发
难 不消耗石油 的朝阳产业
容易
印度因为讲英语以及人 力成本优势成为软件行
业外包大国 饱和,可提供岗位不多
绪论
通信引领未来 现代通信
广播通信(无线电广播通信) 话音通信(电话、手机) 数据通信(计算机通信)
绪论
绪论
无线电通信发展简史
电学的发展起始于18世纪晚期至19世纪早期 1837年莫尔斯发明了电报,创造了莫尔斯电码 1864年麦克斯韦理论上预言电磁波的存在 1876年贝尔发明了电话 1887年赫兹证明了电磁波的存在 1895年马可尼首次在几百米的距离用电磁波进行通信 1907年福雷斯特发明了电子三极管 1948年肖克莱发明了晶体三极管 20世纪60年代出现了管路结合的集成电路
调幅广播
超短波 分米波
1～10 rn 10～100 cm
30～300 MHz
甚高频(VHF) 调频广播、电视、移动通 信
300 MHz～3 GHZ 特高频(UHF) 电视、移动通信、雷达
厘米波 1～10 cm 毫米波 1～l0 mm
3～30 GHZ 30～300 GHz
超高频(SHF) 微波通信、卫星通信 极高频(EHF) 微波通信
具备发射和接收功能的电路,调制 和解调电路,收音机电路,电视机 电路,导航、遥感、遥测、通信、 雷达等电路。
分立元件、集成电 路芯片、模拟芯片、 数字电路芯片、各 种类型单片机、各 类FPGA、各类软核
严格来说,本课程主要解决无线电广 播通信领域中的一系列问题。通过本课 程的学习，了解无线电广播系统的原理 电路，建立无线电电路的设计思想。
绪论
课程介绍
(1)本课程是一门侧重于研究什么的课程? (2)本课程与前面所学课程和后续课程有什么联系? (3)本课程在通信专业课程体系中的地位? (4)本课程培养了我什么技能?
大二 电路分析
模拟电子技术
(低频)
数字电子技术
面向对象 程序设计
数据通信 与计算机网络
大三
通信原理 电磁场与天线 移动通信 通信电子线路