高频电子线路(第一章)
合集下载
基础知识---高频电子线路PPT
串联 LC 谐振回路
并联 LC 谐振回路
C
L
RS
C
L
uS
R
RS iS
R
Rp Q2R
iS RS
C
Rp
L
SIAS 《高频电子线路》第1章基础知识
1.1.1 LC谐振回路的选频特性
一、并联谐振回路 1 电路结构
RS iS
C
L
R
iS RS
C
Rp
L
RpQ 2RR 0L01 C RRC L R
SIAS 《高频电子线路》第1章基础知识
SIAS 《高频电子线路》第1章基础知识
第一章 基础知识
主要内容：
❖1.1 LC谐振回路的选频特性和阻抗变换特性
❖1.2 集中选频滤波器
❖1.3 电噪声
本章重点
LC并联回路的选频特性、阻抗变换、阻抗匹配 系统总噪声的降低方法；
SIAS 《高频电子线路》第1章基础知识
1.1 LC谐振回路的选频特性和阻抗变换特性
Rp
1 (Q0 )2
1
1
Q
0
2
(
2
f f0
)2
1
SIAS 《高频电子线路》第1章基础知识
7 通频带、选择性、矩形系数
通频带：单位谐振曲线上 N ( f ) 所1包含的频率 2
范围为回路的通频带，用BW0.7表示。
由定义可得：Q0
2f0.7 fo
1
BW0.7
2f0.7
fo Q0
结论：Q 值越大频带越窄.
C
Rp
L
L
R
时，回路呈谐振状态
L
(2 )并 联 谐 振 阻 抗
ZP
高频电子线路复习题一答案
高频电子电路第一章(一)填空题1、语音信号的频率范围为，图象信号的频率范围为，音频信号的频率范围为。
（答案：300~3400Hz；0~6MHz；20Hz~20kHz）2、无线电发送设备中常用的高频电路有、、、。
（答案：振荡器、调制电路、高频放大器、高频功率放大器）3、无线电接收设备中常用的高频电路有、、、。
（答案：高频放大器、解调器、混频器；振荡器）4、通信系统的组成：、、、、。
（答案：信号源、发送设备、传输信道、接收设备、终端）5、在接收设备中，检波器的作用是。
（答案：还原调制信号）6、有线通信的传输信道是，无线通信的传输信道是。
（答案：电缆；自由空间）7、调制是用音频信号控制载波的、、。
（答案：振幅；频率；相位）8、无线电波传播速度固定不变，频率越高，波长；频率；波长越长。
（答案：越短；越低）（二）选择题1、下列表达式正确的是。
A）低频信号可直接从天线有效地辐射。
B）低频信号必须转载到高频信号上才能从天线有效地辐射。
C）高频信号及低频信号都不能从天线上有效地辐射。
D）高频信号及低频信号都能从天线上有效地辐射。
（答案：B）2、为了有效地发射电磁波，天线尺寸必须与相比拟。
A）辐射信号的波长。
B）辐射信号的频率。
C）辐射信号的振幅。
D）辐射信号的相位。
（答案：A）3、电视、调频广播和移动通信均属通信。
A）超短波B）短波C）中波D）微波（答案：A）（三）问答题1、画出通信系统的一般模型框图。
2、画出用正弦波进行调幅时已调波的波形。
3、画出用方波进行调幅时已调波的波形。
第二章《高频小信号放大器》（一）填空题1、LC选频网络的作用是。
（答案：从输入信号中选出有用频率的信号抑制干扰的频率的信号）2、LC选频网络的电路形式是。
（答案：串联回路和并联回路）3、在接收机的输入回路中，靠改变进行选台。
（答案：可变电容器电容量）4、单位谐振曲线指。
（答案：任意频率下的回路电流I与谐振时回路电流I0之比）5、LC串联谐振电路Q值下降，单位谐振曲线，回路选择性。
高频电子线路课件：第一章
2f 0.7 Q0 f0
2f 0.7 BW0.7
BW0.7 BW0.1
f0 通频带：BW0.7 0.7 Q0
f0 1 1 0.7 1 BW0.7 N ( 0.7 ) Q0 2 1 0.7
BW0.1 0.1 矩形系数：K 0.1 BW0.7 0.7 1 1 N ( 0.1 ) 2 0.1 10 K 0.1 10 10 1 0.1
若 Ig 0 则输出电压相位： arctan
V0 1 归一化谐振曲线：N ( ) 2 V0 m 1
电路参数： 与串联谐振回路完全一样！
f0 通频带： BW0.7 Q0
2
矩形系数：K 0.1 10
2
N ( )
1
2
1 幅频特性
arctan
第一章 高频小信号放大器
一、概述 高频宽带放大器 高频窄带放大器 高频窄带放大器作用：
从所接收的众多电信号中，选出有用信 号并加以放大（或对已调制信号放大），而 对其它无用信号、干扰与噪声进行抑制，以 提高信号的质量和抗干扰能力。
应用：广播、电视、 通信、雷达、测量等 设备中。
主要性能指标： 增益（电压增益、功率增益） 通频带
互感耦合谐振 耦合系数：
电容耦合谐振
耦合系数：
Cm k (C1 Cm )(C2 Cm )
k
M ( L1 M )( L2 M )
Cm为耦合电容
为了简化分析和计算，假设初次级 回路完全一样，即： L L L C1 C2 C Rp1 Rp2 Rp
1 2
Cm C
R Rp
2f 0.7 BW0.7
BW0.7 BW0.1
f0 通频带：BW0.7 0.7 Q0
f0 1 1 0.7 1 BW0.7 N ( 0.7 ) Q0 2 1 0.7
BW0.1 0.1 矩形系数：K 0.1 BW0.7 0.7 1 1 N ( 0.1 ) 2 0.1 10 K 0.1 10 10 1 0.1
若 Ig 0 则输出电压相位： arctan
V0 1 归一化谐振曲线：N ( ) 2 V0 m 1
电路参数： 与串联谐振回路完全一样！
f0 通频带： BW0.7 Q0
2
矩形系数：K 0.1 10
2
N ( )
1
2
1 幅频特性
arctan
第一章 高频小信号放大器
一、概述 高频宽带放大器 高频窄带放大器 高频窄带放大器作用：
从所接收的众多电信号中，选出有用信 号并加以放大（或对已调制信号放大），而 对其它无用信号、干扰与噪声进行抑制，以 提高信号的质量和抗干扰能力。
应用：广播、电视、 通信、雷达、测量等 设备中。
主要性能指标： 增益（电压增益、功率增益） 通频带
互感耦合谐振 耦合系数：
电容耦合谐振
耦合系数：
Cm k (C1 Cm )(C2 Cm )
k
M ( L1 M )( L2 M )
Cm为耦合电容
为了简化分析和计算，假设初次级 回路完全一样，即： L L L C1 C2 C Rp1 Rp2 Rp
1 2
Cm C
R Rp
高频电子线路_张肃文_第6版_第1章_绪论
传播方式的对比
➢频率越高，趋肤效应越严重，损耗也越 严重。沿着地表传输的波频率不太高，波 长在200米以上的波主要沿着地表传输， 波长在10米到200米的波主要靠电离层传 输，波长在10米以下，主要是直线传播。
✓靠电离层反射和折射的传播方式的传播距 离最长； ✓靠直线传播方式传播的距离最短； ✓沿着地表传播方式传播的距离介于上面的 两者之间。
1.3.1 传输信号的基本方法
语言和文字
➢最原始、最基本的传输手段
光通信
➢远距离通信，迅速准确
电通信
➢无线通信，有线通信
✓Maxwell 在理论上发现电磁场理论 ✓Hertz 在实践上证明电磁场的存在 ✓Morse 有线电报 ✓Bell 有线电话
➢无线电
1.3.2 通信系统简介
1 通信系统原理框图 2 信号源 3 发送设备 4 传输信道 5 接收设备 6 收信装置（换能器）
➢③ 光纤电缆
✓衰减小（小于1db/km）、工作频率高、信 息容量大。
1.3.2 通信系统简介
（2）无线通信信道
➢无线通信的传输媒质是自由空间和水。 电磁波从发射天线辐射出去之后，经过自 由空间到达接收天线。 ➢根据传播途径可分为两大类：
✓地波 ✓天波
1.3.2 通信系统简介
（2）无线通信信道
➢① 地波
✓高频适合于通过天线传输； ✓高频的频带范围宽，信息容量大。
1.3.3 无线电信号的产生和发射
解决的办法
➢产生高频信号
✓由振荡电路输出一个高频信号，将其加到 适当高度的天线上发射出去，这个高频信号 称为载波，用来作为传输信息的运载工具。
➢调制高频信号
✓用需要传输的低频信号去控制高频的载波 信号，这个过程称为调制。
➢频率越高，趋肤效应越严重，损耗也越 严重。沿着地表传输的波频率不太高，波 长在200米以上的波主要沿着地表传输， 波长在10米到200米的波主要靠电离层传 输，波长在10米以下，主要是直线传播。
✓靠电离层反射和折射的传播方式的传播距 离最长； ✓靠直线传播方式传播的距离最短； ✓沿着地表传播方式传播的距离介于上面的 两者之间。
1.3.1 传输信号的基本方法
语言和文字
➢最原始、最基本的传输手段
光通信
➢远距离通信，迅速准确
电通信
➢无线通信，有线通信
✓Maxwell 在理论上发现电磁场理论 ✓Hertz 在实践上证明电磁场的存在 ✓Morse 有线电报 ✓Bell 有线电话
➢无线电
1.3.2 通信系统简介
1 通信系统原理框图 2 信号源 3 发送设备 4 传输信道 5 接收设备 6 收信装置（换能器）
➢③ 光纤电缆
✓衰减小（小于1db/km）、工作频率高、信 息容量大。
1.3.2 通信系统简介
（2）无线通信信道
➢无线通信的传输媒质是自由空间和水。 电磁波从发射天线辐射出去之后，经过自 由空间到达接收天线。 ➢根据传播途径可分为两大类：
✓地波 ✓天波
1.3.2 通信系统简介
（2）无线通信信道
➢① 地波
✓高频适合于通过天线传输； ✓高频的频带范围宽，信息容量大。
1.3.3 无线电信号的产生和发射
解决的办法
➢产生高频信号
✓由振荡电路输出一个高频信号，将其加到 适当高度的天线上发射出去，这个高频信号 称为载波，用来作为传输信息的运载工具。
➢调制高频信号
✓用需要传输的低频信号去控制高频的载波 信号，这个过程称为调制。
高频电子线路一章
kd sin[0t i (t ) 0 (t )]
①失锁状态
如果环路固有角频差 0 >环路低通滤波器的通频带 BWLF 则差拍电压 vd ( t )将被滤除，而不能形成控制电压 vc ( t ) 压控振荡器输出角频率 0不变化即 c 0 ,
则 e ( t ) 0
环路滤波器具有低通特性，其主要作用是滤除鉴相器输出 端的高频分量和噪声，vd ( t ) 经LF后得到一个平均电压 vc ( t )用来 控制VCO的频率变化，常见的滤波器有以下几种形式。
R vd（t） C
R1 vc（t） vd（t） R2
C
R2
R1
vc（t） vd（t）
+
C
vc（t）
RC 积 分 滤 波器
sin 1
kd
o
koF (0)
式中，kd koF (0)为环路直流总增益，其值增大可使e () 减少。
4．锁相环性能特点
（1） 环路在锁定状态下无剩余频差
锁相环路对输入的固定基准频率锁定后，压控振荡器输出 频率与基准频率的频差为零。环路输出可做到无剩余频差存在， 是一个理想的频率控制系统。
锁相式单环频率合成器基本组成如下图所示：
t
)
0
上式左边第一项
de ( t dt
)
e (
t
)
环路的瞬时角频差。
左边第二项：k0kd F ( p ) sin e ( t ) p 2 ( t ) k0Vc ( t ) c 0 c
是VCO受控制电压Vc(t)的作用后输出的瞬时角频率 c 与固有振荡频率 o 之差，称为控制角频差。
即：环路的瞬时频差= 固有频差 环路此时处于失锁状态。
①失锁状态
如果环路固有角频差 0 >环路低通滤波器的通频带 BWLF 则差拍电压 vd ( t )将被滤除，而不能形成控制电压 vc ( t ) 压控振荡器输出角频率 0不变化即 c 0 ,
则 e ( t ) 0
环路滤波器具有低通特性，其主要作用是滤除鉴相器输出 端的高频分量和噪声，vd ( t ) 经LF后得到一个平均电压 vc ( t )用来 控制VCO的频率变化，常见的滤波器有以下几种形式。
R vd（t） C
R1 vc（t） vd（t） R2
C
R2
R1
vc（t） vd（t）
+
C
vc（t）
RC 积 分 滤 波器
sin 1
kd
o
koF (0)
式中，kd koF (0)为环路直流总增益，其值增大可使e () 减少。
4．锁相环性能特点
（1） 环路在锁定状态下无剩余频差
锁相环路对输入的固定基准频率锁定后，压控振荡器输出 频率与基准频率的频差为零。环路输出可做到无剩余频差存在， 是一个理想的频率控制系统。
锁相式单环频率合成器基本组成如下图所示：
t
)
0
上式左边第一项
de ( t dt
)
e (
t
)
环路的瞬时角频差。
左边第二项：k0kd F ( p ) sin e ( t ) p 2 ( t ) k0Vc ( t ) c 0 c
是VCO受控制电压Vc(t)的作用后输出的瞬时角频率 c 与固有振荡频率 o 之差，称为控制角频差。
即：环路的瞬时频差= 固有频差 环路此时处于失锁状态。
高频电子线路(第二版) 王卫东 第一章 1.1
1.1 LC选频网络
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：
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：
高频电子线路PPT 第1章
第1章 绪论
通信电子线路
通信工程教研室：胡宗福
主要参考书： 1. 严国萍等编. 《通信电子线路》，科学出版社，2006 2. 曾兴雯等编. 《通信电子线路》，科学出版社，2006 3. 张肃文主编. 《高频电子线路》，高等教育出版社，1989 4. 董尚武主编. 《电子线路II》，清华大学出版社，2008
电子线路的定义：包含有源器件的无源网络的统称。
通信电子线路：应用于通信系统中的高频电子线路。
第1章 绪论
《通信电子线路》课程的目的:
为通信工程专业学生将来在通信信号发送、接收与处 理设备的设计、制造、测试与使用奠定基础。 1. 使学生具有分析与设计高频/非线性电子线路的能力; 2. 能灵活运用有/无源的元器件进行高频信号放大、调 制 与解调、高频信号源功能电路的设计与实现； 3. 高频/非线性电子线路性能的测试与分析能力; 4. 进一步学习射频电子线路的能力和高频/非线性电子线 路的语言表达和交流能力。
第1章 绪论
四. 按元件性质: 线性性和参数恒定性 1）线性电子线路：由线性元件组成的电子线路。用线性
代数方程、线性微分方程或线性差分方程来描述。 2）非线性电子线路：由非线性元件组成的电子线路。用非 线性代数方程、非线性微分方程或非线性差分方程来描述
3) 恒定参数电子线路：由恒定参数元件组成的电子线路。 4) 变参(时变)电子线路：含有时变参数元件的电子线路。
比。如图1.2(a)所示
g0
ICQ U BEQ
(1.2―1)
iC
tan＝g0
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱiC
tan＝gm
ICQ
Q
Q
ICQ
iC
0
UBEQ
uBE
uBE
通信电子线路
通信工程教研室：胡宗福
主要参考书： 1. 严国萍等编. 《通信电子线路》，科学出版社，2006 2. 曾兴雯等编. 《通信电子线路》，科学出版社，2006 3. 张肃文主编. 《高频电子线路》，高等教育出版社，1989 4. 董尚武主编. 《电子线路II》，清华大学出版社，2008
电子线路的定义：包含有源器件的无源网络的统称。
通信电子线路：应用于通信系统中的高频电子线路。
第1章 绪论
《通信电子线路》课程的目的:
为通信工程专业学生将来在通信信号发送、接收与处 理设备的设计、制造、测试与使用奠定基础。 1. 使学生具有分析与设计高频/非线性电子线路的能力; 2. 能灵活运用有/无源的元器件进行高频信号放大、调 制 与解调、高频信号源功能电路的设计与实现； 3. 高频/非线性电子线路性能的测试与分析能力; 4. 进一步学习射频电子线路的能力和高频/非线性电子线 路的语言表达和交流能力。
第1章 绪论
四. 按元件性质: 线性性和参数恒定性 1）线性电子线路：由线性元件组成的电子线路。用线性
代数方程、线性微分方程或线性差分方程来描述。 2）非线性电子线路：由非线性元件组成的电子线路。用非 线性代数方程、非线性微分方程或非线性差分方程来描述
3) 恒定参数电子线路：由恒定参数元件组成的电子线路。 4) 变参(时变)电子线路：含有时变参数元件的电子线路。
比。如图1.2(a)所示
g0
ICQ U BEQ
(1.2―1)
iC
tan＝g0
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱiC
tan＝gm
ICQ
Q
Q
ICQ
iC
0
UBEQ
uBE
uBE
[高频电子线路].曾兴雯第1章绪论
![[高频电子线路].曾兴雯第1章绪论](https://img.taocdn.com/s3/m/4f76195327284b73f2425088.png)
第1章 绪论
3. 频率特性 任何信号都具有一定的频率或波长。我们这里所讲的 频率特性就是无线电信号的频率或波长。电磁波辐射的波 谱很宽，如图 1-6 所示。
第1章 绪论
图 1-6 电磁波波谱
第1章 绪论
无线电波只是一种波长比较长的电磁波，占据的频率范
围很广。在自由空间中，波长与频率存在以下关系:
第1章 绪论
高频电子线路
学时：48+8
第1章 绪论
《高频电子线路》课程的重要性——专业基础课，承前启后 高等数学 电路分析 模电 信号与系统
高频电子线路 通信原理
第1章 绪论
电子线路的分类
工作频率：低频电子线路、高频电子线路、微波电子线路 流通的信号形式：模拟电子线路、数字电子线路 集成度的高低：分立电路和集成电路。 包含的元件性质：线性电子线路和非线性电子线路。
不同的调制信号和不同的调制方式，其调制特性不同。 调制的逆过程称为解调（Demodulation）或检波，其作用是将 已调信号中的原调制信号恢复出来。
第1章 绪论
接收机的结构：
（1）超外差：在接收过程中，将射频输入信号与本地振荡器产生的 信号混频，由混频器后的中频滤波器选出射频信号与本振信号频率 两者的和频或差频。
第1章 绪论
思考题
课后1-1,1-3,1-6
第1章 绪论
应当指出，实际的通信设备比上面所举例子要复杂 得多。比如发射机的振荡器和接收机的本地振荡器就可 以用更复杂的组件——频率合成器(FS)来代替，它可以 产生大量所需频率的信号。
第1章 绪论
在无线通信系统中通常需要某些反馈控制电路，这些反馈控 制电路主要是自动增益控制(AGC) ，自动频率控制(AFC)电路和 自动相位控制(APC)电路(也称锁相环PLL)。此外，还要考虑高频 电路中所用的元件、器件和组件，以及信道或接收机中的干扰与 噪声问题。需要说明的是，虽然许多通信设备可以用集成电路(IC) 来实现，但是上述的单元电路通常都是由有源的和无源的元器件 构成的，既有线性电路，也有非线性电路。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。
高频电子线路第 1 章 绪论PPT课件
1）若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。调幅获得的已调波称为调幅波。
中、短波广播和电视的高频图像信号都是调 幅波。
2）若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。调频获得的已调波称为调频波。
调频广播和电视的高频伴音信号都是调频波。
形式的信息。 6.接收者：
信息的最终接受者
1.1.2 无线电发送与接收设备
1．无线电调幅广播发送设备 发送设备通常由高频、低频、电源
和天线四部分组成。 组成框图如图1-2所示。
图1-2 无线电调幅广播设备组成框图
1．无线电调幅广播发送设备
高频部分：包括主振荡器、倍频器、电压放大器、 末级功率推动和末级功放（调制器）。
主振荡器的作用是产生频率稳定的高频振荡，现 多采用石英晶体振荡器。
用倍频器来提高频率。 电压放大器放大后以达到推动末级功放的电平。 末级功放（调制器）是将输入的高频载波信号和 基带信号（低频调制信号）变换成高频已调信号，并 以足够大的功率输送到天线。
低频部分： 包括送话器、低频电压放大器、低频功率放
不同频率信号的传输特性也是不相同的。
5. 接收设备: 作用与发送设备相反。 由信道传输过来的已调信号由接收设备取
出并进行处理，得到与发送端相对应的基带信 号（这一过程称为“解调”）。
即：把高频振荡信号转换成原始电信号。
5. 输出变换器: 作用与输入变换器相反。 将基带信号经输出变换器即可复原成原来
➢ 如何“卸载”信号——解调 什么是解调？
从高频已调波信号中“卸载”调制（基带）信号的 过程。 解调的三种方式 ①对调幅波（AM）的解调——检波 ②对调频波（FM）的解调——鉴频 ③对调相波（PM）的解调——鉴相
中、短波广播和电视的高频图像信号都是调 幅波。
2）若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。调频获得的已调波称为调频波。
调频广播和电视的高频伴音信号都是调频波。
形式的信息。 6.接收者：
信息的最终接受者
1.1.2 无线电发送与接收设备
1．无线电调幅广播发送设备 发送设备通常由高频、低频、电源
和天线四部分组成。 组成框图如图1-2所示。
图1-2 无线电调幅广播设备组成框图
1．无线电调幅广播发送设备
高频部分：包括主振荡器、倍频器、电压放大器、 末级功率推动和末级功放（调制器）。
主振荡器的作用是产生频率稳定的高频振荡，现 多采用石英晶体振荡器。
用倍频器来提高频率。 电压放大器放大后以达到推动末级功放的电平。 末级功放（调制器）是将输入的高频载波信号和 基带信号（低频调制信号）变换成高频已调信号，并 以足够大的功率输送到天线。
低频部分： 包括送话器、低频电压放大器、低频功率放
不同频率信号的传输特性也是不相同的。
5. 接收设备: 作用与发送设备相反。 由信道传输过来的已调信号由接收设备取
出并进行处理，得到与发送端相对应的基带信 号（这一过程称为“解调”）。
即：把高频振荡信号转换成原始电信号。
5. 输出变换器: 作用与输入变换器相反。 将基带信号经输出变换器即可复原成原来
➢ 如何“卸载”信号——解调 什么是解调？
从高频已调波信号中“卸载”调制（基带）信号的 过程。 解调的三种方式 ①对调幅波（AM）的解调——检波 ②对调频波（FM）的解调——鉴频 ③对调相波（PM）的解调——鉴相
高频电子线路阳昌汉版ppt第1章_绪论
送信号。
15
二、无线电接收设备的组成(以调幅广播为例)
（1）直接检波式接收机
主要缺点：灵敏度低
（2）直接放大式接收机
主要缺点：调谐比较复杂，对不同的电台其接收效果不同
16
（3）超外差式接收机
高频 放大器
混频器
中频 放大器
振幅 检波器
低频 放大器
扬声器
本机 振荡器
优点：选择性好，调谐方便
17
1.4 无线信道及传播方式
发送 设备
传输 信道
接收 设备
输出 变换器
7
1．输入变换器： 将传送的非电量信息(如声音、图像等) 变换为电信号 2．发送设备：将电信号变换为适应于信道传输特性的信号 是传输信息的通道，又称传输媒介 3．传输信道：
有线信道：双绞线、同轴电缆和光纤 无线信道；自由空间
4．接收设备：将接收到的信号恢复成与发送设备输入信 号一致的信号 将电信号转变成原来传送的信号 5．输出变换器：
待发送的信息 运载工具
把基带信号(调制信号） “装载” 到高频振荡信号（载波）之 中，然后由天线向外辐射出去，这种方法叫调制。
11
5、调制的概念
调制：用要传送的信息（基带信号或调制信号）去控制高频 载波振荡信号的三参量之一, 使其随需传送的信息成线性关系 变化。 相位 幅度 频率 载波 ：
c t V cm co s c t 0 V cm co s t
基带信号占有的频带属于低频范围。
常用基带信号频率范围： 语音 300Hz ~ 3.4kHz 图像信号 0~6MHz
10
音乐 16Hz ~ 20kHz
4、直接发射基带信号的缺点
（1）发射天线的尺寸太大。 波长λ=c∕ｆ (c为光速)，天线的尺寸L≧ λ /4。
高频电子线路完整章节课件
作用是将输入的高频载波信号和低频调制信号 变换成高频已调信号，并以足够大的功率输送 到天线，然后辐射到空间；
高频功率放大器与调幅器：
1
把话筒变换的音频信号放大到一定的幅度，以实现一定的调制度。
低频放大器：
3
话筒（拾音器）：
输入变换器，它的作用是把声音信源转变成电信号，称为音频信号，即基带信号或调制信号；
01
04
02
03
无线电波的基本特点
非线性电路的基本概念
通信与通信系统
本课程的主要内容及特点
通信与通信系统
通信系统： 用电信号（或光信号）传输信号的系统 称为通信系统，也称电信系统。
通信系统的组成： 一般通信系统由输入、输出变换器，发 送、接收设备和信道等组成。
1.1、通信与通信系统
无线通信系统组成框图
1.1、通信与通信系统
各部分作用 信息源：提供需要传送的信息； 输入变换器：将信息源（图像、声音等）的信息变换成电信号，把该信号称为基带信号； 发射机：将基带信号进行某种处理，并以足够的功率送入信道，以实现有效的传送，其中最主要的处理为调制，调制后的信号称为已调信号，或已调波；
小 结
5
高频电子线路的典型应用是通信系统；
通信系统由发射设备、接收设备和传输媒介三部分组成；
电信号的发射与接收的关键是调制与解调；
高放、混频、本振、调制、解调等相关知识是本课程要解决的问题；
了解无线电信号所具有的基本特点是必备的基本知识。
5
课堂练习一
1.如果广播电台发射的信号频率为
高频电子线路
高等教育出版社，胡宴如、耿苏燕主编
课程性质：理论联系实践，突出重点，重应用，强调物理概念，强调工程实践。
《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
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
白天靠地波，晚上天波和 地波均可传播 主要靠天波，但近距离靠 地波 空间波
通讯、远 洋导航及 广播等。
通讯、电视、 调频雷达及 导航
微 波
10~1cm
10~1mm
空间波、对流层传播
通讯、电 视、雷达、 导航、天 文等
表1 无线电波段的划分表
高频电子线路
本课程高频（射频）频率范围： 几百KHz～几百MHz 例：300KHz～300MHz:对应波长1000m ～1m （低）音频电磁波：20Hz ～20KHz， 对应电磁波长15 000 Km ～15Km 中波（调幅）广播段：531KHz ～1602KHz 调频广播段：30 MHz ～300 MHz
“高频电子线路”课程主要讨论模拟消息（调制）信号和正 弦载波的模拟调制。
高频电子线路
无线电发射机框图及信号变化波形
缓冲 高频振荡 倍频 高频放大 调制 传输线 声音 话筒 音频放大
高频电子线路
无线电发射机
将音频信号“装载”到高频振荡
中的方法有好几种，如调频、调幅、 调相等。电视中图象是调幅，伴音 是调频。广播电台中常用的方法是 调幅与调频。
高频电子线路
脉冲信号的频谱
f1表示脉冲重复频率，也就是基波频率。
f3、 f5 、f7…分别表示三、五、七次谐波， 在f轴的0点，表示直流分量，这条谱线 的长度表示脉冲直流分量（即平衡值） 的大小。高次谐波的谱线可以分布到很 高的频率，但其幅度已相当小。
i
0
f1 f3 f5 f7 f9
f
无线电信号的特性（续7）高频 Nhomakorabea子线路发射天线
将高频电信号 变成电磁场发射 Antenna
接收天线
将电磁场变成 高频电信号
换能器：
将声音变成 电信号
Microphone
发射机：
将电信号变 成特定频率 和足够强度 的高频信号 Transmitter
接收机：
将高频信号还 原成携带有声 音的电信号 Receiver
换能器：
将携带有声 音的电信号 恢复成声音 Speaker Earphone
BW 2f0.7 f0 QL
式中，QL为谐振回路的有载品质因数。
分析表明，放大器的谐振电压放大倍数与通频带BW的关系为
AV 0 BW
y fe 2C
(1-15)
高频小信号放大器
高频电子线路
通频带BW的测量方法：是通过测量放大器的谐振曲线来求通频带。测量方法可以是扫 频法，也可以是逐点法。逐点法的测量步骤是：先调谐放大器的谐振回路使其谐振，记下 此时的谐振频率及电压放大倍数然后改变高频信号发生器的频率（保持其输出电压uS不 变），并测出对应的电压放大倍数。由于回路失谐后电压放大倍数下降，所以放大器的谐 振曲线如图1-3所示。
为了更直观地了解信号的频率组成和特点，我们通常采用
频谱特性有幅频特性和相频特性两部分，分别反映信号中
无线电信号的特性（续5）
高频电子线路
脉冲信号的分解
i (a) I0 t i (b) 三次谐波 i1 (d) t i i (c) 五次谐波 i1
一次谐波 i1
t 七次谐波 i7
t
无线电信号的特性（续6）
BW f H f L 2f 0.7
通频带越宽放大器的电压放大倍数越小。 要想得到一定宽度的通频宽，同时又能 提高放大器的电压增益，由式（1-15） 可知，除了选用yfe较大的晶体管外， 还应尽量减小调谐回路的总电容量CΣ。 如果放大器只用来放大来自接收天线的 某一固定频率的微弱信号，则可减小通 频带，尽量提高放大器的增益。
-
1、沿直线传播
2、f >30MHz; λ<10m 3、超短波段、微波 4、中继通讯、调频广播、电视、雷达
沿视距传播
大地
无线电信号的特性（续15）
高频电子线路
5. 调制特性
要通过载波传送消息，就必须使载波信号的某一个或几个 参数（振幅、频率或相位）随消息信号改变，这一过程就称为 调制（ Modulation） 。 三种基本调制方式是振幅调制（调幅AM）、频率调制 （调频FM）和相位调制（调相PM），还可以有组合调制方式。 一般情况下，高频载波为单一频率的正弦波，对应的调 制为正弦调制。若载波为一脉冲信号，则称这种调制为脉冲调 制。
高频电子线路
第一章 非线性电子 ( 线路
主要内容：
说明 无线通信系统
无线通信系统的组成
无线电信号的特性 无线电接收机框图 无线电发射机框图 高频小信号放大器 高频功率放大器 正弦波振荡器
高频电子线路
集电极调幅与大信号检波
变容二极管调频 锁相环
作业
非线性电子电路
高频电子线路
f0
1 2 LC
式中，L为调谐回路电感线圈的电感量；
高频小信号放大器
高频电子线路
C 为调谐回路的总电容，C 的表达式为
2 2 C C P C P 1 oe 2 Cie
式中， Coe为晶体管的输出电容；Cie为晶体管的输入电容。
谐振频率的测量方法是：
用扫频仪作为测量仪器，用扫频仪测出电路的幅频特性曲线，调变压器T的磁 芯，使电压谐振曲线的峰值出现在规定的谐振频率点
检波 F
低频放大 F
本地振荡
超外差接收机各处波形示意图
高频电子线路
AM接收机
高频电子线路
高频小信号放大器
1、原理
高频电子线路
图1-1所示电路为共发射极接法的晶体管高频小信号调谐放大器。它不仅要 放大高频信号，而且还要有一定的选频作用，因此晶体管的集电极负载为LC 并联谐振回路。在高频情况下，晶体管本身的极间电容及连接导线的分布参 数等会影响放大器输出信号的频率和相位。晶体管的静态工作点由电阻RB1， RB2及RE决定，其计算方法与低频单管放大器相同 。
*注：现代电子设备多为交叉运用。
电磁场 ——完全非“电路”传输，能量以“场”的形式传递和 接收
说明（续）
高频电子线路
本课程的性质 是一门专业基础课；相关知识要求较高，难度超过《模
拟电子技术基础》
特点 非纯理论性课程 实践性很强 以工程实践的观点来处理电路中的一些问题
无线通信系统
无线通信系统的构成
一、线性电子电路与非线性电子电路
线性电路：尽量使用器件特性的线性部分。电路基本 是线性的，但存在不希望有的失真。 非线性电路：利用器件特性的非线性特性，完成振荡、 频率变换、放大等功能。 器件特性与使用条件密切相关。
1
模拟电子线路：输入、输出均为模拟量
高频电子线路
电路由D、BJT(双极结晶体管 )、MOS 、R、L、C 组成
高频电子线路
例如：下面所示为一般语音信号的频谱示意图
电 压
f/Hz 300 3400
可以看到语音信号的频谱是连续的，其主要 能量集中在1000Hz左右。
无线电信号的特性（续8）
高频电子线路
3. 频率特性
指无线电信号的频率或波长。对频率或波长进行分段，称为 频段或波段。不同频段信号的产生、放大和接收 的方法不 同，传播的方式也不同，因而它们的应用范围也不同。
/m
3× 10 3 3× 10 －2 3× 10 －7 3× 10 －1 2
3× 10 －1 7
－7 (3.8 ～ 7.8)× 10
图1 电磁波波谱图
无线电信号的特性（续10）
电波 名称 极低频 ELF 甚低频 VLF
高频电子线路
传播方式 主要用途
波段名称
波长范围
频率范围 <3000Hz 3~30KHz 30~300KHz 300~3000K Hz 3~30MHZ 30~300 MHz 0.3~3GHz 3~30GHz 30~300GHz
无线电信号的特性（续11）
高频电子线路
4. 传播特性
指无线电信号的传播方式、传播距离、传播特点等。 不同频段的无线电信号，其传播特性不同。决定传播 方式和传播特点的关键因素是无线电信号的频率。
无线电信号的特性（续12）
无线电波传播方式
地面波
高频电子线路
- 1、绕着地球表面传播 - 2、f <1500KHz; λ>200m - 3、中、长波段
本书涉及的频段是从中频（MF）到超高频（UHF）的频率范 围。 电磁波辐射的波谱很宽, 如下图 1所示。 无线电波的频段划分、主要传播方式和用途表如下表1所示
无线电信号的特性（续9）
高频电子线路
无线电波 105
红外线 101 0 可见光
紫外线 101 5
X射线 102 0
宇宙射线 102 5 f/Hz
弱 电
模 拟 电 路
低频电路——仪器、仪表、自动化控制、医疗 电子、电话线等频率较低的一般性应用。 特点：能量直接在线路上 传递。
频 率 由 低 到 高
高频电路 —— 广播、电视、通讯等频率较 高,电参数集中的高频（射频）应用。 显著特点：工作频率界于低频电路和微波 电路之间，内“路”外“场”。
微波电路——通信、雷达、导航与电子对抗等 频率高于高频电路、集总参数应用
图1-1 小信号调谐放大器
高频小信号放大器
高频电子线路
图1-2 放大器的高频等效回路
高频小信号放大器
高频电子线路
2、调谐放大器的性能指标及测量方法
表征高频小信号调谐放大器的主要性能指标有谐振频率，谐振电 压放大倍数，放大器的通频带BW及选择性（通常用矩形系数来表示） 等。 放大器各项性能指标及测量方法如下： （1）谐振频率 放大器的调谐回路谐振时所对应的频率称为放大器的谐振频率， 对于图1-1所示电路（也是以下各项指标所对应电路），的表达式为
沿地面传播
大地
无线电信号的特性（续13）
无线电波传播方式