高频电子线路第一章资料.ppt

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1、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

2、学与技术专业的重要专业基础课之一。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 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

3、本电路能够完成的信号传输和信号变换的工作任务例1 高频小信号放大器第一节 高频电路课程的研究对象第一节 高频电路课程的研究对象例2 普通调幅波调制电路二、通信系统1.通信系统的基本组成（方框图）输 入变换器发 送设 备 信 道接 收设 备输 出变换器信源基带信号基带信号已调信号已调信号第一节 高频电路课程的研究对象中的有关高频功能电路是高频电子线路的研究对象。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：希望传送距离远；要能够实现多路传输。两个概念:基带信号；调

4、 制。调幅广播发射机方框图如下：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 频放大器低频部分高频部分第二节 无线电发送设备的组成及原理主振器 缓冲器 高放 调制器 高 频 功 放 声 电 变 换 器前 置放大器低 频放大器第二节 无线电发送设备的组成及原理 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:二、无线电发送设备的工作原理 调制器输出为：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：经高频功率放大器送发射天线辐射至自由空间。第二节 无线电发送设备的组成及原理 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

5、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。高频调谐 放大器 混频器 中 频 放大器 解调器 本 机 振荡器超外差接收机原理框图 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 与其波长 的关系：第四节 无线信道及传播方式第四节 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：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

6、间沿着直线传播。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 30300Hz104103km特低频 水下通信；电报 0.33kHz103102km 音频 地波 数据终端；实线电话 330kHz102101km 甚低频（超长波）地波远距导航；声呐；电报；电话；频率标准 30-300kHz101100km 低频（长波）地波导航系统；航标信号；电报通信 表1-1 无线电波的频段、传播方式与用途第四节 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 0.3-3MHz 103-102 m 中频（中波）地波或天波 调幅广播；舰船无线电通信；测向；遇险呼救

7、 3-30MHz102-101 m 高频（短波）天波或地波 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；30-300MHz101-100 m 甚高频（超短波）直线传播电视广播；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 0.3-3GHz 102-101cm 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；无线电测高3-30GHz 101-100cm 超高频（厘米波）直线传播 卫星通信；空间通信；微波接力；机载雷达；气象雷达 30-300GHz 101-100mm

8、极高频（毫米波）直线传播 雷达着陆系统；射电天文；铁路设施；科学研究 300-3000GHz 100-0.1mm 超极高频（亚毫米波）直线传播 科学研究 3-300THz1001 m 光波直线传播 光纤通信 第四节 无线信道及传播方式思考题与习题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

9、不同的载频，就容易多路同时发送，实现多路通信。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。“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

10、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。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。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

11、）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。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：地波（绕射）传播是电波沿着地球弯曲表面传播。长波（101100km）和中波（103-102 m）范围的电波适合绕射方式传播。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。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（30-300MHz）及更高频率（300MHz以上）的无线电波，主要沿空间直线传播。