《高频电子线路》阳昌汉版-第1章-绪论ppt课件.ppt

1 高频电子线路高频电子线路 2课程性质和目的课程性质和目的本课程是通信工程、电子信息工程、电子信息科学本课程是通信工程、电子信息工程、电子信息科学与技术等专业的一门主要技术基础课程。与技术等专业的一门主要技术基础课程。通过本课程的学习，不仅使学生了解高频电路的基通过本课程的学习，不仅使学生了解高频电路的基本特点，掌握构成无线通信系统收发设备的各个功本特点，掌握构成无线通信系统收发设备的各个功能电路的电路组成、工作原理和分析方法；而且还能电路的电路组成、工作原理和分析方法；而且还能运用所学的知识来设计和制作一些小型的通信系能运用所学的知识来设计和制作一些小型的通信系统，提高工程设计和实践能力。统，提高工程设计和实践能力。3教材、参考书教材、参考书教材教材&阳昌汉阳昌汉 ：高频电子线路高频电子线路 ，高等教育出版社，高等教育出版社 参考书参考书&张肃文张肃文: 高频电子线路高频电子线路（第三版），高等教育出版社（第三版），高等教育出版社&严国萍：严国萍：通信电子线路通信电子线路， 科学出版社科学出版社&于洪珍：于洪珍：通信电子电路通信电子电路， 电子工业出版社电子工业出版社 &谢家奎：谢家奎：电子线路非线性电子部分电子线路非线性电子部分，清华大学出版社，清华大学出版社&张玉兴：张玉兴：射频模拟电路射频模拟电路， 电子工业出版社电子工业出版社&阳昌汉阳昌汉 ：高频电子线路学习与解题指导高频电子线路学习与解题指导. 哈尔滨工程哈尔滨工程大学出版社大学出版社 4主要内容主要内容高频放大电路高频放大电路调制解调电路调制解调电路正弦波振荡器正弦波振荡器变频电路变频电路高频小信号放大器高频小信号放大器 高频功率放大器高频功率放大器 振幅调制解调电路振幅调制解调电路 角度调制解调电路角度调制解调电路5本课程的学习方法和考核方法本课程的学习方法和考核方法n平时成绩平时成绩30%30%（作业（作业+ +课堂笔记提问课堂笔记提问+ +考勤）考勤）n卷面成绩卷面成绩7070 n 重点在于课堂听讲，再加预习、复习，认真作业。重点在于课堂听讲，再加预习、复习，认真作业。n 本课程是一门工程型、实践性很强的课程，要理论本课程是一门工程型、实践性很强的课程，要理论 联系实际。在实践环节中加深对理论知识的理解。联系实际。在实践环节中加深对理论知识的理解。( (要要重视实验重视实验) )6 无线电发送设备的组成与原理无线电发送设备的组成与原理 无线电接收设备的组成与原理无线电接收设备的组成与原理 无线信道及传播方式无线信道及传播方式 高频电子线路课程的研究对象高频电子线路课程的研究对象7 1.1 高频电子线路课程的研究对象高频电子线路课程的研究对象一、通信系统的组成一、通信系统的组成通信：通信： 克服距离障碍，迅速准确地传输信息。克服距离障碍，迅速准确地传输信息。通信系统：通信系统：用来传输信息的系统用来传输信息的系统通信系统的组成通信系统的组成:输入输入变换器变换器发送发送设备设备传输传输信道信道接收接收设备设备输出输出变换器变换器81输入变换器：输入变换器： 将传送的非电量信息将传送的非电量信息(如声音、图像等如声音、图像等) 变换为电信号变换为电信号 2发送设备：发送设备： 将电信号变换为适应于信道传输特性的信号将电信号变换为适应于信道传输特性的信号3传输信道：传输信道： 是传输信息的通道，又称传输媒介是传输信息的通道，又称传输媒介4接收设备：接收设备：将电信号转变成原来传送的信号将电信号转变成原来传送的信号5输出变换器：输出变换器： 有线信道：双绞线、同轴电缆和光纤有线信道：双绞线、同轴电缆和光纤无线信道；自由空间无线信道；自由空间将接收到的信号恢复成与发送设备输入信将接收到的信号恢复成与发送设备输入信号一致的信号号一致的信号 9二、本课程的研究对象二、本课程的研究对象通信系统中构成发送设备和接收设备的通信系统中构成发送设备和接收设备的高频功能高频功能电路电路的功能、原理与基本组成的功能、原理与基本组成高频：高频：指本课程所讨论的频率范围是几百指本课程所讨论的频率范围是几百kHz几百几百MHz功能：功能：指基本电路能够完成的信号传输和信号变换处理的具体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工作任务10一、无线电发送设备的工作原理一、无线电发送设备的工作原理1、基本任务：、基本任务：以自由空间为传输信道，把需要传送的信息以自由空间为传输信道，把需要传送的信息（声音、文字或图像）变换成无线电波传送到远方的接收点（声音、文字或图像）变换成无线电波传送到远方的接收点 1.2 无线电发送设备的组成与原理无线电发送设备的组成与原理2、信息传输的基本要求、信息传输的基本要求传送距离远传送距离远能够实现多路传输，且各路信号传输时，应互不干扰能够实现多路传输，且各路信号传输时，应互不干扰3、基带信号的特点、基带信号的特点基带信号是需传送的原始信息的电信号。基带信号是需传送的原始信息的电信号。常用基带信号频率范围：常用基带信号频率范围： 图像信号图像信号 06MHz 语音语音 300Hz 3.4kHz 音乐音乐 16Hz 20kHz基带信号占有的频带属于低频范围。基带信号占有的频带属于低频范围。114、直接发射基带信号的缺点、直接发射基带信号的缺点（1）发射天线的尺寸太大）发射天线的尺寸太大。 波长波长=c (c为为光速光速)，天线的尺寸天线的尺寸L /4。如：当音频如：当音频 =2020KHz =15Km15000Km L= /4=3.75km-3750km （2）无选择性，相互干扰，不能实现多路通信。）无选择性，相互干扰，不能实现多路通信。 解决方法：解决方法： 待发送的信息待发送的信息 运载工具运载工具把把基带信号基带信号( (调制信号）调制信号） “装载装载” 到高频振荡信号到高频振荡信号（载波）（载波）之之中，然后由天线向外辐射出去，这种方法叫中，然后由天线向外辐射出去，这种方法叫调制调制。 思考：这样为什么可以？12用用 去控制去控制 ，称为调相（称为调相（PM） 用用 去控制去控制 ，称为称为调频调频（FM） 用用 去控制去控制 ，称为称为调幅（调幅（AM） 5、调制的概念、调制的概念载波载波 ： 0coscosccmccmtVtVt2ccfcf: :载频载频 调制信号调制信号:调制：调制：用要传送的信息（用要传送的信息（基带信号或基带信号或调制信号调制信号）去控制高频）去控制高频载波振荡信号的三参量之一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使其随需传送的信息成线性关系变化。变化。tUumcosF2v幅度幅度频率频率相位相位cmVvvc)(t解调：解调：是调制的逆过程，是从已调波信号中还原出原调制信号。是调制的逆过程，是从已调波信号中还原出原调制信号。解调解调检波检波解调解调解调解调鉴频鉴频鉴相鉴相1314二、无线电发送设备的组成二、无线电发送设备的组成( (以调幅广播为例以调幅广播为例) )低频功率放大低频功率放大主振级主振级低频放大低频放大缓冲级缓冲级倍频器倍频器高频高频放大器放大器调制器调制器声音声音高高 频频功率放大功率放大主振级主振级缓冲级缓冲级倍频器倍频器高频高频放大器放大器调制器调制器低频放大低频放大低频功率放大低频功率放大高高 频频功率放大功率放大天线天线低频部分低频部分高频部分高频部分15 1.3 无线电接收设备的组成与原理无线电接收设备的组成与原理一、无线电接收设备的原理一、无线电接收设备的原理无线电接收过程正好和发送过程相反，它的基本任务：无线电接收过程正好和发送过程相反，它的基本任务：是将通过天空传来的电磁波接收下来，并从中取出原发是将通过天空传来的电磁波接收下来，并从中取出原发送信号。送信号。16（1）直接检波式直接检波式接收机接收机主要缺点：灵敏度低主要缺点：灵敏度低（2）直接放大式接收机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主要缺点：调谐比较复杂，对不同的电台其接收效果不同二、无线电接收设备的组成二、无线电接收设备的组成( (以调幅广播为例以调幅广播为例) )17高频高频放大器放大器混频器混频器中频中频放大器放大器振幅振幅检波器检波器低频低频放大器放大器扬声器扬声器本机本机振荡器振荡器（3）超外差式接收机）超外差式接收机优点：选择性好，调谐方便优点：选择性好，调谐方便 高频高频放大器放大器混频器混频器本机本机振荡器振荡器中频中频放大器放大器振幅振幅检波器检波器低频低频放大器放大器扬声器扬声器18本课本课程涉程涉及的及的频段频段1.4 1.4 无线信道及传播方式无线信道及传播方式一、无线电波的频段划分一、无线电波的频段划分微微波波中波广播中波广播 535kHz1602kHz短波短波 5.818MHzFM 88108MHz19绕射传播（地波）绕射传播（地波）电离层的反射和折射传播（天波）电离层的反射和折射传播（天波）直射传播（空间波）直射传播（空间波）电波在无线信道中传播电波在无线信道中传播的主要方式可分为三种：的主要方式可分为三种：二、无线电波的传播方式二、无线电波的传播方式n特点：特点：传播性能稳定可靠传播性能稳定可靠，但由于地面不是理想的，但由于地面不是理想的导体有能量的损耗。主要用于长距离通信、导航和导体有能量的损耗。主要用于长距离通信、导航和广播。广播。 1、绕射传播（地波）、绕射传播（地波）:适合频率适合频率f：1.5MHz以下以下(为为200m以上以上)的的中长波中长波。沿地面传播沿地面传播20n特点：特点：电离层的特性受多种因素的影响，因此电离层的特性受多种因素的影响，因此通信的稳定性通信的稳定性较差，但传播距离远较差，但传播距离远。主要用于广播、船舶通信、和飞行通。主要用于广播、船舶通信、和飞行通信。信。利用电离层的折射和反射来实现传播。利用电离层的折射和反射来实现传播。2、电离层的折射和反射传播（天波）、电离层的折射和反射传播（天波）n适合频率适合频率f： 1.5MHz-30MHz（10m-200m)的的短波短波电离层电离层21 电波从发射天线发出，沿直线传播到接收天线。电波从发射天线发出，沿直线传播到接收天线。 特点：这种传播的距离只限制在视距范围内（也叫视距特点：这种传播的距离只限制在视距范围内（也叫视距传播）传播）即传播距离短即传播距离短, 增高天线可以提高直线传播的距离。增高天线可以提高直线传播的距离。3、直射传播（空间波）、直射传播（空间波）适合频率适合频率f：30MHz以上以上(波长波长为为10m以下以下) 的的超短波超短波。