《期末总复习》PPT课件.ppt
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1、期末总复习期末总复习第第1章章 绪论绪论考核知识点n1.了解通信系统中的信号的变换过程,无线电波的传播方式和频段划分。n2.掌握通信系统的基本原理及信号传输的框图。1、通信和通信系统、通信和通信系统n通信系统:完成信息传输的系统。n通信系统的基本模型信源信源发送设备发送设备信道信道接收设备接收设备收信者收信者变换器变换器变换器变换器噪声噪声2、通信系统中信号的三种形式、通信系统中信号的三种形式 (1)基带信号:基带信号:也称消息信号或调制信号,也称消息信号或调制信号,表示信息的电信号。例如:话音、图象信号。表示信息的电信号。例如:话音、图象信号。(2)高频载波信号:高频载波信号:确知的单一频率
2、的正确知的单一频率的正弦波信号。弦波信号。(3)已调波信号:已调波信号:已载有基带信号的高已载有基带信号的高频载波信号。频载波信号。调制调制 调制信号调制信号(话音或图象话音或图象)高频载波信号高频载波信号已已调调波波n调制调制:用需要传输的用需要传输的基带信号基带信号去控制高频载波信去控制高频载波信号的某一参数号的某一参数振幅、振幅、角频率或相位角频率或相位,使其随,使其随基带信号的变化而变化,这一过程称为调制。基带信号的变化而变化,这一过程称为调制。通俗地说,就是用高频振荡信号作为运载工具,通俗地说,就是用高频振荡信号作为运载工具,将携带信息的低频信号将携带信息的低频信号“装载装载”到高频
3、振荡信号到高频振荡信号上。上。n解调解调:从已调信号中还原出基带信号的过程。:从已调信号中还原出基带信号的过程。调制的概念调制的概念3、无线电广播的发射与接收、无线电广播的发射与接收低频低频放大器放大器高频高频振荡器振荡器高频谐振高频谐振放大器放大器振幅振幅调制器调制器高频高频功放功放换能器换能器消息信号消息信号(1)发送设备)发送设备(2)接收设备)接收设备混频器混频器高频谐振高频谐振放大器放大器f fs sf fs s本地本地振荡器振荡器f fo of fo o-f-fs s=f=fi i中频中频放大器放大器f fi i检波器检波器(解调解调)F F低频低频放大器放大器F F(2)视距传播
4、(直射波)视距传播(直射波)特点:收、发信高架(高度比波长大的多)。主要特点:收、发信高架(高度比波长大的多)。主要用于超短波、微波波段的通信和电视广播。例如,用于超短波、微波波段的通信和电视广播。例如,卫星通信采用视距传播。卫星通信采用视距传播。(1)地波传播(绕射波)地波传播(绕射波)特点:波长愈长,传播损耗愈小。主要用于中、长特点:波长愈长,传播损耗愈小。主要用于中、长波无线电通信和导航。例如,收音机接收的广播电波无线电通信和导航。例如,收音机接收的广播电台中波信号。台中波信号。4、无线电波的传播方式和频段划分、无线电波的传播方式和频段划分(3)天波传播,也称电离层传播(反射波)天波传播
5、,也称电离层传播(反射波)特点:损耗小,传播距离远;因电离层状态不断变特点:损耗小,传播距离远;因电离层状态不断变化使天波传播不稳定;因要满足从电离层返回地面化使天波传播不稳定;因要满足从电离层返回地面的条件,工作频率受到限制。主要用于短波、中波的条件,工作频率受到限制。主要用于短波、中波的远距离通信和广播。例如,收音机接收的广播电的远距离通信和广播。例如,收音机接收的广播电台短波信号或军用短波电台。台短波信号或军用短波电台。三种传播方式示意图如下地波传播(绕射波)地波传播(绕射波)反射方式反射方式直射方式直射方式大地大地大地大地大地大地电离层电离层无线电波的波段划分无线电波的波段划分波段名称
6、波段名称波长范围波长范围 频率范围频率范围 应用举例应用举例长波波段长波波段100010000m30300kHz低频低频LF航海设备;无线电信标航海设备;无线电信标中波波段中波波段1001000m3003000kHz中频中频MF调幅广播;业余无线电台调幅广播;业余无线电台短波波段短波波段10100m330MHz高频高频HF短波广播;移动通信;军用短波广播;移动通信;军用通信;业余无线电台通信;业余无线电台超短波波段超短波波段110m30300MHz甚高频甚高频VHF电视;调频广播;空中交通电视;调频广播;空中交通管制;业余无线电台管制;业余无线电台分米波波段分米波波段10100cm300300
7、0MHz特高频特高频UHF电视;遥测;雷达;业余无电视;遥测;雷达;业余无线电台线电台厘米波波段厘米波波段110cm330GHz超高频超高频SHF雷达;卫星和空间通信;业雷达;卫星和空间通信;业余无线电台余无线电台毫米波波段毫米波波段0.11cm30300GHz极高频极高频EHF雷达;着陆设备;业余无线雷达;着陆设备;业余无线电台电台第第2章章 通信电子线路基础通信电子线路基础1.掌握BJT的高频小信号模型2.掌握串联与并联谐振回路的主要性能:谐振条件与谐振曲线,通频带,Q值的意义;2.掌握两种谐振回路的阻抗互换与抽头的阻抗变换。3.熟悉石英晶体滤波器的特性,其他形式的滤波器作一般了解。2.1
8、 BJT的高频小信号模型的高频小信号模型一、混合一、混合等效电路等效电路混合混合 型等效电路型等效电路二、三极管的二、三极管的Y Y参数等效电路参数等效电路 三极管处在小信号线性放大状态时,可以近似为线性器三极管处在小信号线性放大状态时,可以近似为线性器件。因此,我们避开三极管的内部结构,将其看成一个线性件。因此,我们避开三极管的内部结构,将其看成一个线性二端口网络,如下图所示,从而可以用网络参数等效电路来二端口网络,如下图所示,从而可以用网络参数等效电路来等效三极管。等效三极管。Uce+beceIbIcUbe+_(a)_yoeyfeUbe(b)IbIc+_UbeUce+yieyreUceY参
9、数等效电路参数等效电路三极管的二端口模型三极管的二端口模型2.2 无源谐振网络无源谐振网络任务:信号传输、频率选择和阻抗变换等。任务:信号传输、频率选择和阻抗变换等。一、一、LC串联谐振回路串联谐振回路:r是是L和和C的损耗之和的损耗之和CLrZS(1)串联谐振频率:串联谐振频率:(2)品质因数:品质因数:回路谐振时无功功率回路谐振时无功功率 与损耗功率之比与损耗功率之比(3)特性阻抗特性阻抗:谐振时容抗或感抗的值谐振时容抗或感抗的值(4)广义失谐)广义失谐:能够清楚的反映失谐的大小:能够清楚的反映失谐的大小通信电路中用到的谐振电路多为窄带电路,即通信电路中用到的谐振电路多为窄带电路,即与与0
10、很接很接近,则有近,则有a、并联谐振频率、并联谐振频率b、品质因数、品质因数c、广义失谐、广义失谐二、并联谐振回路二、并联谐振回路CLrIy+U-CLgoIy+U-1、基本概念:、基本概念:LC理想,理想,g0是是L和和C的损的损耗之和。耗之和。2、并联谐振回路的幅频特性和相频特性、并联谐振回路的幅频特性和相频特性d、通频带通频带e、矩形系数矩形系数幅频特性幅频特性U0U00.707U0BW0.7曲线越窄,选曲线越窄,选频特性越好,频特性越好,定义当定义当U下降下降到到U0的的 时,对应的频时,对应的频率范围为通频率范围为通频带带BW0.7 z/2-/2相频特性相频特性0例:已知并联谐振回路的
11、例:已知并联谐振回路的 fo=465KHz,C=200pF,BW=8kHz,求,求:(1)回路的电感回路的电感L和品质因数和品质因数QL;(2)如将通频带加宽为如将通频带加宽为10kHz,应在回路两端并,应在回路两端并 接一个多大的电阻?接一个多大的电阻?解解:(1)谐振时的阻抗:谐振时的阻抗:Ro=QLoL(2)设要并接的电阻为)设要并接的电阻为RL,由题意知,由题意知例:对于收音机的中频放大器,其中心频率例:对于收音机的中频放大器,其中心频率f f0 0=465kHz=465kHz,BW=8kHzBW=8kHz,回路电容,回路电容C=200 PFC=200 PF,(1 1)试计算回路电感和
12、)试计算回路电感和 Q QL L值。(值。(2 2)若电感线圈的)若电感线圈的 Q QO O=100=100,问在回路上应并联多大的电阻才能满足要求。,问在回路上应并联多大的电阻才能满足要求。解解(1):答:回路电感为答:回路电感为0.586mH,有载品质因数为有载品质因数为58.125,这时需要并这时需要并联的电阻。联的电阻。(2)电感的电感的等效损耗电阻等效损耗电阻解得解得电路总的电路总的等效损耗电阻等效损耗电阻例:例:图示为波段内调谐用的并联振荡回路,可变电容 C的变化范围为 12260 pF,Ct为微调电容,要求此回路的调谐范围为 5351605 kHz,求回路电感L和Ct的值,并要求
13、C的最大和最小值与波段的最低和最高频率对应。解:答:电容Ct为19pF,电感L为0.3175mH.解得解得Ct=19pF3、部分接入的并联谐振回路(抽头并联谐振回路)、部分接入的并联谐振回路(抽头并联谐振回路)目的:目的:实现阻抗匹配;减小负载对谐振回路的影响实现阻抗匹配;减小负载对谐振回路的影响信号源的阻抗匹配信号源的阻抗匹配 Rs=Ri负载的阻抗匹配负载的阻抗匹配 RL=R0阻抗匹配阻抗匹配CLrRLRsRiRoa、自耦变压器部分接入电路、自耦变压器部分接入电路1、电感抽头接入回路、电感抽头接入回路L1与与L2间无互感间无互感2、电感抽头接入回路、电感抽头接入回路L1与与L2间有互感间有互
14、感M3、电感抽头接入回路、电感抽头接入回路L1与与L2间完全耦合间完全耦合 接入系数:接入系数:接入系数:接入系数:接入系数:接入系数:接入系数:接入系数:信号源的匹配信号源的匹配:Rs=R0可以通可以通过改改变电感抽感抽头的位置来的位置来实现信号源的阻抗匹配。信号源的阻抗匹配。从功率相等的关系看:从功率相等的关系看:b、电容抽头部分接入电路、电容抽头部分接入电路可以通可以通过改改变电容的分容的分压比来比来实现信号源的阻抗匹配。信号源的阻抗匹配。接入系数接入系数:信号源的匹配信号源的匹配:负载部分接入电路负载部分接入电路实现阻抗变换实现阻抗变换接入系数:接入系数:接入系数:接入系数:例:图示电
15、路是一电容抽头的并联振荡回路,信号角例:图示电路是一电容抽头的并联振荡回路,信号角频率频率=10 106rad/s。试计算谐振时。试计算谐振时回路电感回路电感L和有和有载载QL值(设线圈值(设线圈Qo值为值为100)。)。解解:由题意知由题意知2.2.2 无源固体组件无源固体组件(固体滤波器固体滤波器)一、石英晶体谐振器一、石英晶体谐振器1、电器特性、电器特性 利用石英晶体的利用石英晶体的压电效应压电效应和和逆压电效应逆压电效应可以将其制成晶体谐振器。通常可以将其制成晶体谐振器。通常把基频谐振称为把基频谐振称为基音谐振基音谐振,把高次谐波上的谐振称为,把高次谐波上的谐振称为泛音谐振。泛音谐振。
16、一般的用图示的一般的用图示的LC谐振回路来模拟石英晶体的电特性谐振回路来模拟石英晶体的电特性。CqLqrqC0JTXffs0fp容性容性感性感性2、应用:振荡器、应用:振荡器 高频窄带滤波器高频窄带滤波器Z1Z2RL1122差接桥式带通滤波器差接桥式带通滤波器具有高具有高Q,通带极窄,通带极窄二、陶瓷滤波器和声表面波滤波器二、陶瓷滤波器和声表面波滤波器1、陶瓷滤波器、陶瓷滤波器(带通滤波器)(带通滤波器)321工艺:工艺:由由压电陶瓷压电陶瓷制成。但制成。但Q值低于石英晶体,约为几值低于石英晶体,约为几百,高于百,高于LC谐振电路谐振电路。优点:优点:体积小、成本低、通带衰耗小和矩形系数小等。
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