高频电子线路第1章绪论

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,高频电子线路,第一章,2024/11/3,教材及教学辅助参考书,教材：,高频电子线路,第五版 张肃文 主编,高等教育出版社出版,教学辅助参考书：,高频电子线路学习指导,戴峻浩 编,国防工业出版社出版,高频电子线路,曾兴雯 陈健 刘乃安编,西安电子科技大学出版社出版,高频电子线路学习指导与题解,华中科技大学出版社 严国萍编著,2024/11/3,周朝，烽火狼烟,商朝邮驿,唐朝信鸽,1.1无线通信发展简史,2024/11/3,1837年，莫尔斯电报机,1876年，贝尔电话,1854年，安东尼奥穆奇,2024/11/3,1864年，麦克,斯韦方程组,赫兹,马可尼于1895年实现无线电通信,2024/11/3,发射,电子,电表,发射,电子,电表,1904年，弗莱明发明二极管,2024/11/3,三个里程碑：1907年，李,德,福雷斯特,Lee de forest 发明,电子三极管,1948年，肖克莱 W.Shockley,发明,晶体三极管,集成电路,、数字电路的出现,杰克,基尔比（基于锗Ge）,罗伯特,诺伊思（基于硅Si）,电子三极管,晶体三极管,集成电路,2024/11/3,通信系统原理框图,信号源,发送设备,传输信道,接收设备,收信装置,1.2 无线电信号传输原理,2024/11/3,信号源,在实际的通信电子线路中传输的是各种电信号，为此，就需要将各种形式的信息转变成电信号。,常见的信号源有：,话筒,摄像机,各种传感器件,2024/11/3,信号及其频谱,常用的信号表示方法,数学表达式法,如：正弦波 u=Asin,t,阶越函数 u=A,(t),2024/11/3,双频信号：,i(t)=2 sin 100,t+cos200 t,单频信号：,i(t)=2 sin 100,t,f (Hz),2,50,(rad/s),100,0,200,100,1,传输信道的带宽必须大于信号的带宽。,多频信号：占据一段频带宽度,-,带宽,离散谱,连续谱,B,f 1,f 2,f,f 2,2024/11/3,脉冲信号的分解,2024/11/3,2024/11/3,脉冲信号的频谱,f,1,表示脉冲重复频率，也就是基波频率。,f,3,、,f,5,、,f,7,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。,2024/11/3,话音信号用傅里叶变换后的频谱分布如图，,f(Hz),300,3400,o,振幅,语音信号的频谱是连续的，其主要,能量集中在,1000Hz,左右。,2024/11/3,发送设备,发送设备的作用：,发送设备主要有两大任务:一是,调制,二是,放大,。,对基带信号进行变换的原因？,1.天线尺寸与被辐射信号的波长相比拟；,2.如果直接发射，多家电台的发射信号频率范围大致相同，接收机无法区分。,2024/11/3,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。,2024/11/3,调幅发射机框图,2024/11/3,无线通信选择高频频段的原因：,1.天线长度与波长相比拟（波长的1/101）,2.奈奎斯特采样定律：,2024/11/3,传输信道,信号从发送到接收中间要经过传输信道，又称传输媒质。不同的传输信道有不同的传输特性。如电缆、光缆、无线电波等。,根据传输媒质的不同，可以分为两大类：,有线通信：双线对电缆、同轴电缆、光缆,无线通信：自由空间,2024/11/3,有线通信信道,1.双绞线,适用于短距离（小于100m）、1Mb/s数据率的通信环境。,2.同轴电缆,适用于距离在几百米、带宽小于10Mhz、码流率小于20Mbps的通信环境。,3.光纤电缆,特点：衰减小（小于1db/km）、工作频率高、信息容量大,2024/11/3,沿地表传播,称为,地波,适用于长波、超长波。,1.5MHz以下的电磁波,趋肤效应：高频时，导线中心的电流变小，电磁波损耗严重。,无线通信信道,2024/11/3,50Km,90Km,130Km,210Km,1000Km,F2,F1,E,D,D、F1夜间消失，D、E为吸收层，,F2,为反射层,入射角大反射强，入射角小折射强。,频率过高将穿过电离层，,1.530MHz的电磁波,电离层,2024/11/3,沿空间直线传播，称为,空间波,：,适用于30MHz以上的电磁波,2024/11/3,散射通信,利用,对流层,对电波的散射进行通讯，它适用于超短波以及微波波段的通信，通信距离很远。,适用于,400600MHz,的光波传输。,2024/11/3,电磁波波谱,C,=,f,2024/11/3,无线电波段的划分,波段名称 波长范围 频率范围 频段名称,超长波,30 00010 000m 1030kHz,甚低频,VLF,长 波,10 0001 000m 30300kHz,低频,LF,中 波,1000100m 3003000kHz,中频,MF,短 波,10010m 330MHz,高频,HF,米 波,101m 30300MHz,甚高频,VHF,分米波,10010cm 300,3000MHz,超高频,UHF,厘米波,(,微波,)101cm 300030000MHz,特高频,SHF,毫米波,10.1cm 30300GHz,极高频,EHF,亚毫米波,1mm,以下,300GHz,以上 超极高频,2024/11/3,1.,地波：其传播情况取决于地面条件。,1,）地面对电磁波有吸收现象。,2,）电磁波频率越低，损耗越小。,3,）电磁波具有绕射的特性。,地波传播适用于长波、中波（即中、低频）多用于远距离通信与导航。,例如，收音机接收的广播电台中波信号。,2.,天波：是经过电离层反射后，传播到接收点的电磁波。主要优点是用较小的功率进行远距离通信。,例如，收音机接收的广播电台短波信号或军用短波电台。,天波传播适用于短波波段。,2024/11/3,3.散射传播：主要发生在10,12Km范围内的对流层。散射特性是具有很强的方向性和随机性，还有一定的散射损耗。传播距离100,500km，适用频率在400,600MHz。,4.视距传播：频率较高的超短波及其更高频率的无线电波，主要沿空间直线传播。例如，,卫星通信采用视距传播,。,长波信号以地波绕射为主，中波和短波信号可以以地波和天波两种方式传播，超短波以上频段信号大多以直射方式传播，也可用对流层散射的方式传播。,2024/11/3,接收设备,接收设备的作用：,将信道传送过来的已调信号进行处理，以恢复出与发送端相一致的基带信号，即：,解调,。,接收设备的要求：,由于信号在传输和恢复的过程中存在着干扰和失真，接收设备要尽量减少这种失真。,2024/11/3,无线电信号的接收,最简单的接收机原理框图,选择性电路,检波,2024/11/3,超外差式接收机方框图,本地振荡与信号频率差保持不变,2024/11/3,收信装置,收信装置是指接收设备输出的电信号变换成原来形式的信号的装置。,例如：,还原声音的喇叭,恢复图象的显象管,2024/11/3,无线电发射机和接收机原理框图,消息,信号源,放大器,调制器,高频,振荡器,谐振放大器,或倍频器,已调波,放大器,发射,天线,接收,天线,高频,放大器,本地,振荡器,混频器,中频,放大器,解调器,放大器,视频显示器,扬声器等等,选择,电路,Thanks,！,