高频电子线路第一章
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无线电测高
3-30 101-100
超高频 直线传播 卫星通信;空间通信;微波接
GHz
cm
(厘米波)
力;机载雷达;气象雷达
30300 GHz
3003000 GHz
3-300 THz
101-100 mm
100-0.1 mm
100—1 μm
极高频 直线传播 雷达着陆系统;射电天文;铁
(毫米波)
路设施; 科学研究
混频器
中频 放大器
解调器
L
本机 振荡器
超外差接收机原理框图
第四节 无线信道及传播方式
无线电波段的划分和无线电波的传播 无线电波段的划分
信号的频率 f (H与z)其波长 的(关m系) :
C /f
第四节 无线信道及传播方式
一、无线传输信道 地球表层、电离层、自由空间和水。
二、无线电波的频率(或波长)不同,其传播方式、 传播距离和传播特点也不相同。 三、电波在信道中传播的主要方式可分为三种:
第一节 高频电路课程的研究对象
一、研究对象是:通信系统中的发送设备和接收设备 的各种高频电路的功能、原理和基本组成。
高频 是指本课程讨论的功能电路的特点: 工作频率范围 (100KHz - 100MHz) ; 有源器件的极间电容不能忽略,必须考虑电路分布电 容的影响
功能 是指基本电路能够完成的信号传输和信号变换 的工作任务
第二节 无线电发送设备的组成及原理 一、无线电发送设备的组成 1.无线电发送是以自由空间为传输信道,通常把需 传送的信息变换成电信号传送到远方的接收点。 2.信息传输通常应满足的两个基本要求:
①希望传送距离远; ②要能够实现多路传输。 两个概念: ① 基带信号; ② 调 制。
第二节 无线电发送设备的组成及原理
第四节 无线信道及传播方式
频带 波 长 名 称
主要传 播方式
典型用途
0.3-3 MHz
103-102 m
中频 (中波 )
3-30 MHz
102-101 m
高频 (短波 )
30-300 MHz
101-100 m
甚高频 (超短波 )
地波 或
天波
天波 或
地波
直线 传播
调幅广播;舰船无线电 通信;测向;遇险呼救
“解调”是接收机的主要功能。所谓解调是将收到的已调波的原信号取出来。
1-3 计算机通信中应用的“调制解调”与无线电通信中的“调制解调”有什么异同点 ? 答:计算机通信中传送的是数字信号,它的调制器的主要作用是波形变换,它将基带 数字信号的波形变换成适合于模拟信道传输的波形。
解调器的作用是波形识别,它将经过调制器变换过的模拟信号恢复成原来的数字信 号。
u(t) Ucm(1 ma cos t) cos(ct )
经高频功率放大器送发射天线辐射至自由空间。
第三节 无线电接收设备的组成及原理
无线电接收过程(正好和发送过程相反)的基本任务是
将通过天空传来的电磁波接收下来,并从中取出需
要接收的信息信号。
S
I L S
高频调谐 放大器
第九章 变频电路
(0学时)
复习
(2学时)
参考书目
1.《高频电子线路》阳昌汉 主编 高等教育出版社 2006年2月第1版。
2.《高频电子线路》第二版 胡宴如 主编 高等教育 出版社 2000年4月。
3.《高频电子线路学习指导》阳昌汉 主编 高等教育 出版社 2006年7月第1版。
一、本课程的地位:电子信息科学与技术专业的 重要专业基础课之一。
第二节 无线电发送设备的组成及原理
二、无线电发送设备的工作原理
① 主振器产生的高频等幅振荡经过缓冲器、高频放大器作为
高频载波电压:
ui (t) Uim cos(ct )
② 声电变换器产生的低频电信号
经前置放大器、低频放大器放大为:
u (t) Um cos t
③ 调制器输出为:
① 地波(绕射)传播是电波沿着地球弯曲表面传播。长波( 101—100km ) 和中波( 103-102 m )范围的电波适合绕射方式传播。
② 天波传播(反射和折射)是利用电离层的反射和折射来实现传播的。短波( 3-30MHz )信号主要是利用电离层的反射和折射来实现传播。
③ 直线(视距)传播是电波在天线间沿着直线传播。 频率较高的超短波(30300MHz)及更高频率(300MHz以上)的无线电波,主要沿空间直线传播。
名称 特低频
主要传 播方式
典型用途 水下通信;电报
0.3— 3kHz
3— 30kHz
30300kHz
103— 102km
102— 101km
101— 100km
音频
甚低频(超 长波 ) 低频 (长波)
地波 数据终端;实线电话
地波 地波
远距导航;声呐;电 报;电话;频率标准
导航系统;航标信号; 电报通信
计算机通信中应用的“调制解调”与无线电通信中的“调制解调”的相同之处是 都有调幅、调频和调相。
计算机通信中传送的基带信号是数字基带信号,无线电通信中传送的基带信号是 模拟基带信号。
1-4 试说明模拟信号和数字信号的特点,它们之间的相互转换应采用什么器件实现? 答:信号的某一参量(如连续波的振幅、频率、相位,脉冲波的振幅、宽度、位置等 )可以取无限多数值,且直接与信息对应的称模拟信号。其特点是信号连续变化。
高频功能电路可以用不同的器件和不同的电路形式构成。其功能和输入、输出 频谱的关系不会因不同器件或不同的电路形式而改变。
大规模集成电路通常是由多个不同功能电路组成的,掌握了基本功能电路的功 能,对了解和应用集成电路设计较复杂或大的电子系统是有利的。
1-6 理解地波传播、天波传播和直线传播的无线电信号传播的主要方式,它们主 要的传送频率范围是什么? 答:
调幅广播;短波通信; 飞机与舰船通信;岸与 舰船通信;国际定点通 信;军用通信;
电视广播;调频广播; 航空通信;导航设备; 车辆通信
第四节 无线信道及传播方式
频带 波 长
名称
主要传播 方式
典型用途
0.3-3 102-101
GHz
cm
特高频 (分米波)
直线传播 电视广播;雷达;遥控遥测; 导航;卫星通信;移动通信 ;
1-2 在无线电通信中为什么要采用“调制”与“解调”,各自的作用是什么? 答:“调制”是发射机的主要功能。所谓调制是用需传送的信息(基带信号)去 控制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。因为载 波信号相当于运载工具,其频率为高频、超高频甚至是微波,其频率很高。若采 用无线发射,其天线尺寸可以很小。
超极高频 (亚毫米波) 直线传播
科学研究
光波
直线传播 光纤通信
思考题与习题
1-1 为什么在无线电通信中要使用“载波”发射,其作用是什么? 答:一些需要传送的信息转变成电信号后,其主要频率成分在低频范围。将这些 低频范围的电信号直接发射出去,有两个问题难以解决:一是无选择性、互相干 扰、不能实现多路通信;二是因为当电信号频率低时,需要特长的发射天线。因 此,在无线电通信中要使用“高频载波”发射,其作用是发射天线的尺寸小;不 同的电台采用不同的载频,就容易多路同时发送,实现多路通信。
1.地波(绕射)传播:沿地表传播。 2.天波传播(反射和折射):利用电离层的反射和折 射来实现传播的。 3.直线(视距)传播:电波在天线间沿着直线传播。
Leabharlann Baidu
第四节 无线信道及传播方式
第四节 无线信道及传播方式
表1-1 无线电波的频段、传播方式与用途
频带 波 长
30— 104— 300Hz 103km
阳昌汉 主编 杨昌汉 谢 红 宫 芳 编
高等教育出版社
高频电子线路
第一章 绪论
(3学时)
第二章 高频小信号放大器(8学时)
第三章 高频功率放大器 (6学时)
第四章 正弦波振荡器 (0学时)
第五章 振幅调制电路 (7学时)
第六章 调幅信号的解调 (5学时)
第七章 角度调制电路 (5学时)
第八章 调角信号的解调电路 (0学时)
第一节 高频电路课程的研究对象
例1 高频小信号放大器
第一节 高频电路课程的研究对象
例2 普通调幅波调制电路
第一节 高频电路课程的研究对象
二、通信系统 1.通信系统的基本组成(方框图)
基带信号
已调 信号
已调 信号
基带信号
输入 信源 变换器
发送 设备
信道
接收 设备
输出 变换器
中的有关高频功能电路是高频电子线路的研究对象。
二、本课程的性质特点:课程主要研究模拟通 信功能电路的基本原理及其实现的方法;以通信 系统为主线贯穿整个功能电路。
三、先修课程:电磁学、电路分析、模拟电子 技术基础。
第一章 绪 论
本章教学基本要求 一、了解课程的研究对象 二、了解无线电发送设备和无线电接收设备 的基本组成 三、了解无线电传输信道的传输方式及特点
调幅广播发射机方框图如下:
高频部分
主振器
缓冲器
高放
调制器
高频 功放
声电 变换器
前置 放大器
低频 放大器
低频部分
第二节 无线电发送设备的组成及原理
ui (t) Uim cos(ct )
u(t)
主振器
缓冲器
高放
调制器
高频 功放
声电 变换器
前置 放大器
低频 放大器
u (t) Um cos t
信号的某一参量只能取有限值,并且常常不直接与信息相对应的信号,称为数字 信号。其特点是离散(不连续)的。
数字信号转换成模拟信号用D/A变换,模拟信号转换成数字信号用A/D变换。
1-5 理解“功能”电路的功能的含义,说明掌握功能电路的功能在开发电子系统 中有什么好处。 答:“功能” 是指基本电路能够完成的信号传输和信号变换处理的具体工作任务 。
3-30 101-100
超高频 直线传播 卫星通信;空间通信;微波接
GHz
cm
(厘米波)
力;机载雷达;气象雷达
30300 GHz
3003000 GHz
3-300 THz
101-100 mm
100-0.1 mm
100—1 μm
极高频 直线传播 雷达着陆系统;射电天文;铁
(毫米波)
路设施; 科学研究
混频器
中频 放大器
解调器
L
本机 振荡器
超外差接收机原理框图
第四节 无线信道及传播方式
无线电波段的划分和无线电波的传播 无线电波段的划分
信号的频率 f (H与z)其波长 的(关m系) :
C /f
第四节 无线信道及传播方式
一、无线传输信道 地球表层、电离层、自由空间和水。
二、无线电波的频率(或波长)不同,其传播方式、 传播距离和传播特点也不相同。 三、电波在信道中传播的主要方式可分为三种:
第一节 高频电路课程的研究对象
一、研究对象是:通信系统中的发送设备和接收设备 的各种高频电路的功能、原理和基本组成。
高频 是指本课程讨论的功能电路的特点: 工作频率范围 (100KHz - 100MHz) ; 有源器件的极间电容不能忽略,必须考虑电路分布电 容的影响
功能 是指基本电路能够完成的信号传输和信号变换 的工作任务
第二节 无线电发送设备的组成及原理 一、无线电发送设备的组成 1.无线电发送是以自由空间为传输信道,通常把需 传送的信息变换成电信号传送到远方的接收点。 2.信息传输通常应满足的两个基本要求:
①希望传送距离远; ②要能够实现多路传输。 两个概念: ① 基带信号; ② 调 制。
第二节 无线电发送设备的组成及原理
第四节 无线信道及传播方式
频带 波 长 名 称
主要传 播方式
典型用途
0.3-3 MHz
103-102 m
中频 (中波 )
3-30 MHz
102-101 m
高频 (短波 )
30-300 MHz
101-100 m
甚高频 (超短波 )
地波 或
天波
天波 或
地波
直线 传播
调幅广播;舰船无线电 通信;测向;遇险呼救
“解调”是接收机的主要功能。所谓解调是将收到的已调波的原信号取出来。
1-3 计算机通信中应用的“调制解调”与无线电通信中的“调制解调”有什么异同点 ? 答:计算机通信中传送的是数字信号,它的调制器的主要作用是波形变换,它将基带 数字信号的波形变换成适合于模拟信道传输的波形。
解调器的作用是波形识别,它将经过调制器变换过的模拟信号恢复成原来的数字信 号。
u(t) Ucm(1 ma cos t) cos(ct )
经高频功率放大器送发射天线辐射至自由空间。
第三节 无线电接收设备的组成及原理
无线电接收过程(正好和发送过程相反)的基本任务是
将通过天空传来的电磁波接收下来,并从中取出需
要接收的信息信号。
S
I L S
高频调谐 放大器
第九章 变频电路
(0学时)
复习
(2学时)
参考书目
1.《高频电子线路》阳昌汉 主编 高等教育出版社 2006年2月第1版。
2.《高频电子线路》第二版 胡宴如 主编 高等教育 出版社 2000年4月。
3.《高频电子线路学习指导》阳昌汉 主编 高等教育 出版社 2006年7月第1版。
一、本课程的地位:电子信息科学与技术专业的 重要专业基础课之一。
第二节 无线电发送设备的组成及原理
二、无线电发送设备的工作原理
① 主振器产生的高频等幅振荡经过缓冲器、高频放大器作为
高频载波电压:
ui (t) Uim cos(ct )
② 声电变换器产生的低频电信号
经前置放大器、低频放大器放大为:
u (t) Um cos t
③ 调制器输出为:
① 地波(绕射)传播是电波沿着地球弯曲表面传播。长波( 101—100km ) 和中波( 103-102 m )范围的电波适合绕射方式传播。
② 天波传播(反射和折射)是利用电离层的反射和折射来实现传播的。短波( 3-30MHz )信号主要是利用电离层的反射和折射来实现传播。
③ 直线(视距)传播是电波在天线间沿着直线传播。 频率较高的超短波(30300MHz)及更高频率(300MHz以上)的无线电波,主要沿空间直线传播。
名称 特低频
主要传 播方式
典型用途 水下通信;电报
0.3— 3kHz
3— 30kHz
30300kHz
103— 102km
102— 101km
101— 100km
音频
甚低频(超 长波 ) 低频 (长波)
地波 数据终端;实线电话
地波 地波
远距导航;声呐;电 报;电话;频率标准
导航系统;航标信号; 电报通信
计算机通信中应用的“调制解调”与无线电通信中的“调制解调”的相同之处是 都有调幅、调频和调相。
计算机通信中传送的基带信号是数字基带信号,无线电通信中传送的基带信号是 模拟基带信号。
1-4 试说明模拟信号和数字信号的特点,它们之间的相互转换应采用什么器件实现? 答:信号的某一参量(如连续波的振幅、频率、相位,脉冲波的振幅、宽度、位置等 )可以取无限多数值,且直接与信息对应的称模拟信号。其特点是信号连续变化。
高频功能电路可以用不同的器件和不同的电路形式构成。其功能和输入、输出 频谱的关系不会因不同器件或不同的电路形式而改变。
大规模集成电路通常是由多个不同功能电路组成的,掌握了基本功能电路的功 能,对了解和应用集成电路设计较复杂或大的电子系统是有利的。
1-6 理解地波传播、天波传播和直线传播的无线电信号传播的主要方式,它们主 要的传送频率范围是什么? 答:
调幅广播;短波通信; 飞机与舰船通信;岸与 舰船通信;国际定点通 信;军用通信;
电视广播;调频广播; 航空通信;导航设备; 车辆通信
第四节 无线信道及传播方式
频带 波 长
名称
主要传播 方式
典型用途
0.3-3 102-101
GHz
cm
特高频 (分米波)
直线传播 电视广播;雷达;遥控遥测; 导航;卫星通信;移动通信 ;
1-2 在无线电通信中为什么要采用“调制”与“解调”,各自的作用是什么? 答:“调制”是发射机的主要功能。所谓调制是用需传送的信息(基带信号)去 控制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。因为载 波信号相当于运载工具,其频率为高频、超高频甚至是微波,其频率很高。若采 用无线发射,其天线尺寸可以很小。
超极高频 (亚毫米波) 直线传播
科学研究
光波
直线传播 光纤通信
思考题与习题
1-1 为什么在无线电通信中要使用“载波”发射,其作用是什么? 答:一些需要传送的信息转变成电信号后,其主要频率成分在低频范围。将这些 低频范围的电信号直接发射出去,有两个问题难以解决:一是无选择性、互相干 扰、不能实现多路通信;二是因为当电信号频率低时,需要特长的发射天线。因 此,在无线电通信中要使用“高频载波”发射,其作用是发射天线的尺寸小;不 同的电台采用不同的载频,就容易多路同时发送,实现多路通信。
1.地波(绕射)传播:沿地表传播。 2.天波传播(反射和折射):利用电离层的反射和折 射来实现传播的。 3.直线(视距)传播:电波在天线间沿着直线传播。
Leabharlann Baidu
第四节 无线信道及传播方式
第四节 无线信道及传播方式
表1-1 无线电波的频段、传播方式与用途
频带 波 长
30— 104— 300Hz 103km
阳昌汉 主编 杨昌汉 谢 红 宫 芳 编
高等教育出版社
高频电子线路
第一章 绪论
(3学时)
第二章 高频小信号放大器(8学时)
第三章 高频功率放大器 (6学时)
第四章 正弦波振荡器 (0学时)
第五章 振幅调制电路 (7学时)
第六章 调幅信号的解调 (5学时)
第七章 角度调制电路 (5学时)
第八章 调角信号的解调电路 (0学时)
第一节 高频电路课程的研究对象
例1 高频小信号放大器
第一节 高频电路课程的研究对象
例2 普通调幅波调制电路
第一节 高频电路课程的研究对象
二、通信系统 1.通信系统的基本组成(方框图)
基带信号
已调 信号
已调 信号
基带信号
输入 信源 变换器
发送 设备
信道
接收 设备
输出 变换器
中的有关高频功能电路是高频电子线路的研究对象。
二、本课程的性质特点:课程主要研究模拟通 信功能电路的基本原理及其实现的方法;以通信 系统为主线贯穿整个功能电路。
三、先修课程:电磁学、电路分析、模拟电子 技术基础。
第一章 绪 论
本章教学基本要求 一、了解课程的研究对象 二、了解无线电发送设备和无线电接收设备 的基本组成 三、了解无线电传输信道的传输方式及特点
调幅广播发射机方框图如下:
高频部分
主振器
缓冲器
高放
调制器
高频 功放
声电 变换器
前置 放大器
低频 放大器
低频部分
第二节 无线电发送设备的组成及原理
ui (t) Uim cos(ct )
u(t)
主振器
缓冲器
高放
调制器
高频 功放
声电 变换器
前置 放大器
低频 放大器
u (t) Um cos t
信号的某一参量只能取有限值,并且常常不直接与信息相对应的信号,称为数字 信号。其特点是离散(不连续)的。
数字信号转换成模拟信号用D/A变换,模拟信号转换成数字信号用A/D变换。
1-5 理解“功能”电路的功能的含义,说明掌握功能电路的功能在开发电子系统 中有什么好处。 答:“功能” 是指基本电路能够完成的信号传输和信号变换处理的具体工作任务 。