高频电子线路第一章资料

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,*,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 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,30300Hz,10,4,10,3,km,特低频,水下通信；电报,0.33kHz,10,3,10,2,km,音频,地波,数据终端；实线电话,330kHz,10,2,10,1,km,甚低频（超长波,）,地波,远距导航；声呐；电报；电话；频率标准,30-300kHz,10,1,10,0,km,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,0.3-3,MHz,10,3,-10,2,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,3-30,MHz,10,2,-10,1,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；,30-300,MHz,10,1,-10,0,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,0.3-3,GHz,10,2,-10,1,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,；无线电测高,3-30,GHz,10,1,-10,0,cm,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,30-300,GHz,10,1,-10,0,mm,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,300-3000,GHz,10,0,-0.1,mm,超极高频,（亚毫米波）,直线传播,科学研究,3-300,THz,1001,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）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。,