高频电子线路张肃文第四版Chapter1绪论-资料
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高频电子线路(张萧文)复习资料
主振
缓冲倍频
中放
功放推动
受调放大
声音信号
话筒
低频 功放
调制器 (1) 低频部分： 信息变换与放大
超外差式接收机(superheterodyne receiver)方框图
高频小信号 放大器
混频器
中频 放大器
检波器 (解调)
低频 放大器
本地 振荡器
常见问题
1．无线电通信为什么要进行调制，不能直接发送低频信 号？常用的模拟调制方式有哪些？ 2．无线电广播发送和接收设备由哪些主要部分组成？ 3．通常将携带有信息的电信号称为 调制信号 ，未调制的 高频振荡信号称为 载波 ， 通过调制后的高频振荡信号 称为 已调波 。 4．解调是调制的 逆 过程。振幅调制信号的解调电路称为 振幅 检波电路 ，它的作用是 。 从调幅信号中不失真地捡出调制信号 5．小信号调谐放大器主要用于无线通信系统的（ ） B A．发送设备 B．接收设备 C．发送设备、接 收设备
例:设一放大器以简单并联振荡回路为负载, 信号中心频率
fs=10MHz, 回路电容C=50 pF,
(1)试计算所需的线圈电感值。 (2)若线圈品质因数为Q=100, 试计算回路谐振电阻及回路带 宽。 (3)若放大器所需的带宽B=0.5 MHz, 则应在回路上并联多大 电阻才能满足放大器所需带宽要求?
6、谐振功率放大器与调谐放大器的区别是 A．前者比后者电源电压高 B．前者比后者失真小 C．谐振功率放大器工作在丙类，调谐放大器工作在甲类 D．谐振功率放大器输入信号小，调谐放大器输入信号大
2、如图所示调谐放大器，问： 1）LC回路应调谐在什么频率上？ 2）为什么直流电源要接在电感L的 中心抽头上？ 3）电容C1、C3的作用分别是什么？ 4）接入电阻R4的目的是什么？
高频电子线路1
第1章 绪 论
1.1 无线电通信的发展简史
信息传输是人类社会活动的重要内容。没有 通信，就没有人类社会。 从古代的烽火到近代的旗语，都是人们寻求快 速远距离通信的手段。 1837年莫尔斯发明了电报，创造了莫尔斯码， 开创了通信的新纪元。 1864年英国物理学家麦克斯韦发表的“电磁场 的动力理论”为无线电发展奠定了坚实的理论基 础。 1876年贝尔发明了电话，将语音信号转换为电
第1章 绪 论
1.2 无线电通信的基本原理
换能器 发送 设备 信道 接收 设备 换能器 受信者
信息源
噪声源
现代通信系统
现代通信系统
信息源 换能器 发送 设备 信道 接收 设备 换能器 受信者
噪声源
1．信息源 信息源是指需要传送的原始信息 2．输入换能器 将发信者提供的非电量消息(如声音、景物等)变换为电信号 3．发送设备 发送设备主要有两大任务：一是调制，二是放大。 4．信道 信道是连接发、收两端的信号通道，又称传输媒介。 5．接收设备 任务是从已调信号中恢复出发送端相一致的基带信号 6．输出换能器 将输出的基带信号变换成原来形式的消息
话 筒
音频 放大器
调制器
变频器
激励放大
输出功 率放大
载波 振荡器 天线开关 扬 声 器
音频 放大器
解调器
中频放大 与滤波
混频器
高频放大
本地 振荡器
无线通信系统的基本组成
无线通信系统的类型
按照无线通信系统中关键部分的不同特性 , 有以下一些 类型: （1） 按照工作频段或传输手段分类, 有中波通信、 短 波通信、 超短波通信、 微波通信和卫星通信等。 所谓工作 频率, 主要指发射与接收的射频（RF）频率。 射频实际上就 是“高频”的广义语, 它是指适合无线电发射和传播的频率。 无线通信的一个发展方向就是开辟更高的频段。 （2） 按照通信方式来分类, 主要有（全）双工、 半双工 和单工方式。 （3） 按照调制方式的不同来划分, 有调幅、 调频、 调 相以及混合调制等。
1绪论
非线性电子线路是包含有非线性电子元器件的电路。其基 本特点是：能够产生新的频率分量，具有频率变换作用； 电路分析时不适用叠加定理，但当作用信号很小、工作点 取得适当时，非线性电路也可近似按线性电路进行分析。
EXIT
一高、频电无子线线路电波段的划分第一章 ＝ 绪论
c f
EXIT
高频电子线路
第一章 绪论
EXIT
高频电子线路
第一章 绪论
EXIT
高频电子线路
第一章 绪论
二、无线电波的传播方式及其应用
沿地面传播
(地波)
中波长波超长波
特点
传输稳定， 远距离传输
沿空间 直线传播 （视距传播）
(空间波)
依靠电离 层传播
AM信号
uo Ucm kauΩm cos( Ωt )cos( ct ) Ucm1 ma cos( Ωt )cos( ct )
U cm
cos(
ct
)
1 2
maUcm
cos(
c
)t
1 2
maUcm
cos(
c
)t
c 2fc 2F
若基带信号为含多个频率的
低频信号,设最高频率是Fmax
信号带宽 BW 2F 则 BW 2Fmax
主要要求：
掌握通信系统的基本组成及其工作原理。 了解通信系统的分类。
EXIT
高频电子线路
第一章 绪论
一、通信系统的基本组成
通信： 发送者与接收者之间的信息传递
通信系统：用电信号或光信号实现传输信息的系统
基带信号 具有足够功率的已调信号 基带信号
信源
发送 设备
信道
接收 设备
信宿
噪声与干扰源
高频电子线路 期末考试 精华版 张肃文第四版
高频电子线路复习例题一（嘿嘿整理2012年6月）第一章绪论一、填空题1．无线通信系统一般由信号源、__________、__________、___________、输出变换器五部分组成。
2．人耳能听到的声音的频率约在__________到__________的范围内。
（20HZ、20KHZ ）3．调制有_________、__________、_________三种方式。
（调幅、调频、调相）4．无线电波在空间的传播方式有________、_________、__________三种。
（地波、天波、直线波）二、简答或作图题1．画出无线通信调幅发射机原理框图，并说明各部分的作用，同时画出波形示意图和频谱示意图。
2. 画出超外差接收机方框图，并说明各部分的作用，同时画出波形示意图和频谱示意图。
3．在接收设备中，检波器的作用是什么？试画出检波器前后的信号波形。
4. 通信系统由哪些部分组成？各组成部分的作用是什么？答：通信系统由输入、输出变换器，发送、接收设备以及信道组成。
输入变换器将要传递的声音或图像消息变换为电信号（基带信号）；发送设备将基带信号经过调制等处理，并使其具有足够的发射功率，再送入信道实现信号的有效传输；信道是信号传输的通道；接收设备用来恢复原始基带信号；输出变换器将经过处理的基带信号重新恢复为原始的声音或图像。
第三章选频网络1、串联谐振和并联谐振的特征，以及失谐时表现出的特性。
如：LC回路并联谐振时，回路_阻抗___最大，且为纯__电阻__。
当所加信号频率高于并联谐振回路谐振频率时，回路失谐，此时，回路呈容性，电流超前电压。
2、由于信号源内阻或负载电阻的影响，将使谐振回路的品质因数Q ，选频特性，通频带。
3、课后题 3.54、课后题 3.65、课后题 3.76、课后题 3.97、课后题 3.13有一耦合回路如图，已知试求：1）回路参数L1、L2、C1、C2和M；2）图中a 、b两端的等效谐振阻抗ZP；3）初级回路的等效品质因数Q1’；4）回路的通频带BW；解：由已知条件可知两个回路的参数是全同的，即L1=L2，C1=C2，Q1=Q2 ；1）由得：又由于发生临界耦合时因此2）由于发生了临界耦合，所以R f1=R 1=20Ω 此时ab 两端的等效 谐振阻抗为纯阻，即3)初级回路的等效品质因数为4)初级回路本身的品质因数为因此可得出通频带为 ：，试计算回=5k L R ,=10k R =20pF, 2C =20pF, 1C =5pF,C =100,0Q =0.8uH,L 所示电路为一等效电路，其中18-2图8.路的谐振频率、谐振电阻。
高频电子线路张肃文版全ch优秀课件
通信的传输媒质
图 1.3.1 电磁波传播的几种方式
《
1.3 高
频 电
通信的传输媒质
子 线
高频电子线路的工作频段
路
》
（
第
四
版பைடு நூலகம்
）
张 肃 文
音频
射频
微波
主
编
高
等
教
育 出
300KHz
300MHz
版
社
End
高频电子线路张肃文版全ch优 秀课件
1.3 《
高 频
通信的传输媒质
电
子
线 发送设备
传输媒质
接收设备
路
》
（
图 1.2.3 通信系统框图
第
四
版 有线通信传输媒质有：
）
张 肃
双线对电缆
文
主 编
同轴电缆
高
等 教
光纤（光缆）
育 出
无线通信的传输媒质是自由空间。
版
社
《
1.3 高
频 电 子 线 路 》 （ 第 四 版 ） 张 肃 文 主 编 高 等 教 育 出 版 社
高频电子线路(张肃文)总复习资料概要
混频器与变频器的区别：变频器包括了本 振电路，混频器则没有。
通常，将携带有信息的电信号称 为调制/基带信号，未调制的高频振荡 信号称为载波，通过调制后的高频振 荡信号称为已调波。 通信系统由输入变换器、发送设 备 、 传输信道 、 接受设备以及输 出变换器组成。
第二章 选频网络
串联谐振回路
并联谐振回路
无线通信系统接收设备中的高放部分 和中放部分采用都是谐振放大电路。
单调谐放大器经过级联后电压增益增大、 通频带变窄 。 在调谐放大器的LC回路两端并上一个电 阻R，可以降低Q值，加宽放大器的通频带。 为了克服自激常采用“中和法”和“失配 法”使晶体管单向化。
单级单调谐放大器是小信号放大器的基本 电路，其电压增益主要决定于管子的参数、信 号源和负载，为了提高电压增益，谐振回路与 信号源和负载的连接常采用部分接入方式。
P= Icm1 Ic0 Po Pc
0
过压状态
欠压状态 VCC 0 (a)
过压状态
欠压状态 VCC (b)
四、原理电路
ic iB + vb – VBE – – + VBB + vcE – iE – VCC + C – vc + L 输出
外部电路关系式：
vBE VBB Vbm cost vCE VCC Vcm cost
石英晶片之所以能做成谐振器是 因为它具有正压电和反压电特性。
第三章 高频小信号放大器
高频小信号调谐放大器主要工作在甲类。 小信号谐振放大器的主要特点是以调谐回 路作为放大器的交流负载，具有放大和选频/ 滤波功能。 放大器的噪声系数NF是指输入端的信噪 比/输出端的信噪比。
Psi / Pni ( 输入信噪比) NF Pso / Pno ( 输出信噪比)
高频电子线路_张肃文_4版课件(全)ch2.2
因此，表示谐振曲线的函数为
Is
1 Gp j(C ) . Gp V ( ) L N ( ) 1 V (0 ) Is Gp j(C ) L Gp
《 高 频 电 子 线 路 》 （ 第 四 版 ） 张 肃 文 主 编
Is . V ( ) N ( ) ( ) V 0 Gp j(C Is Gp 1 ) L Gp Gp j(C 1 ) L
I Lp I sm 1 Q p Qp Ism
3.并联谐振时，流经电感和电容的电流模值大小相近， 方向相反，且约等于外加电流的Q倍； LCR回路的状态 与串联谐振回路相似。 V I R jQ I R Is jp L Rp Lp p s p L 1 Qp I j L VCp ICp 1 VLp Lp p R pCR jpC
3.并联谐振时，流经电感和电容的电流模值大小相近， 方向相反，且约等于外加电流的Q倍。
End
《 高 频 电 子 Is Z Y 线 路 》 （ L 1/G 第 Is C 四 G 版 O ） 张 p 选频特性曲线 肃 回路中电压幅值与外加电流频率之间的关系曲线 文 主 称为谐振曲线。 编 高 等 教 育 出 版 社
R 1 j L L Z 1 CR L 1 j R CR
L Is
损 耗 电 阻
C
R
令
R 即 1 j L R L 1 1 1 L 1 j L R CR R CR
R 2 L 1 L R CR
高 1 p p 等 Rs RL 教 育 由于QL值低于Qp，因此考虑信号源内阻及负载电阻后，并 出 联谐振回路的选择性变坏，通频带加宽。 版 社
高频电子线路绪论
数字超外差结构，中频比信号载频低很多， 因此在中频上实现对有用信号的选择要比在 载频上选择对滤波器Q值的要求低很多，容 易实现稳定的高增益放大，甚至出现零中频。
无线通信系统的类型 (一)
按照传送的消息的类型分为模拟通信和 数字通信, 也可以分为话音通信、 图像 通信、数据通信和多媒体通信等。
不同类型的通信系统, 虽然其系统组成 和设备的复杂程度不同，但是组成设备 的基本电路及原理都是相同的。
前还在发展当中 例子：GSM , CDMA 缺点：数据传输速度慢 (9.6 ~ 14.4
kbps)
Global System for Mobile Communication (GSM)
采用数字式蜂窝系统 分时多任务存取技术
(Time Division Multiple Access, TDMA)
移动通讯的诞生及发展
70年代至80年代 –美国贝尔实验室(Bell Lab)推出的 蜂窝式移动通信系统的概念，蜂 窝式系统开始应用，是第一代移 动通信系统。
90年代中至今 – 推出第二、第三代移动电话通讯 系统。
第一代移动通讯(1G)
第一代的行动电话系统属于模拟式 (Analog)系统
主要用于语音传输 例子：AMPS, NMT, TACS 缺点：容量小 ，通话品质差 ，容
高频电子线路研究对象
传输信息的系统通称为通信系统 广义地说，广播、电视、雷达及导
航系统等，也都属于通信系统 高频电子线路所涉及的单元电路都
是从传输与处理信息这一基本点出 发、来进行研究的。 包括： 基带信号与载波 、模拟通 信系统与数字通信系统……
相关教材通信电子线路 非线性 Nhomakorabea子线路 高频电子线路
以模拟通信为重点来研究这些基本电路, 认识其规律。 这些电路和规律完全可 以推广应用到其它类型的通信系统。
无线通信系统的类型 (一)
按照传送的消息的类型分为模拟通信和 数字通信, 也可以分为话音通信、 图像 通信、数据通信和多媒体通信等。
不同类型的通信系统, 虽然其系统组成 和设备的复杂程度不同，但是组成设备 的基本电路及原理都是相同的。
前还在发展当中 例子：GSM , CDMA 缺点：数据传输速度慢 (9.6 ~ 14.4
kbps)
Global System for Mobile Communication (GSM)
采用数字式蜂窝系统 分时多任务存取技术
(Time Division Multiple Access, TDMA)
移动通讯的诞生及发展
70年代至80年代 –美国贝尔实验室(Bell Lab)推出的 蜂窝式移动通信系统的概念，蜂 窝式系统开始应用，是第一代移 动通信系统。
90年代中至今 – 推出第二、第三代移动电话通讯 系统。
第一代移动通讯(1G)
第一代的行动电话系统属于模拟式 (Analog)系统
主要用于语音传输 例子：AMPS, NMT, TACS 缺点：容量小 ，通话品质差 ，容
高频电子线路研究对象
传输信息的系统通称为通信系统 广义地说，广播、电视、雷达及导
航系统等，也都属于通信系统 高频电子线路所涉及的单元电路都
是从传输与处理信息这一基本点出 发、来进行研究的。 包括： 基带信号与载波 、模拟通 信系统与数字通信系统……
相关教材通信电子线路 非线性 Nhomakorabea子线路 高频电子线路
以模拟通信为重点来研究这些基本电路, 认识其规律。 这些电路和规律完全可 以推广应用到其它类型的通信系统。
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3
§1.1 无线电通信发展简史
原始手段
烽火、旗语
有线通信 无线通信
2019/11/2
电报 （1837 Morse） 电话 （1876 Bell）
电磁波的存在
Maxwell 理论 Hertz 实践
三个里程碑：① Lee de forest 发明电子三极管 ② W. Shockley 发明晶体三极管 ③ 集成电路、数字电路的出现
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 0 谱线可以分布到很高的频率，
但其幅度已相当小。
f1 f3 f5 f7 f9 f
2019/11/2
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§1.3 本课程的特点
1、电子信息与通信专业学生必须掌握的一 门专业基础课程。
2、它是电路理论、信号与线性系统、低频 电子线路等课程的后继课程。
10
双绞线： 适用于短距离（小于100m）、
有 线
1Mb/s数据率的通信环境。
通 信 信 道
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。
光纤电缆：特点：衰减小（小于1db/km）、
工作频率高、信息容量大
2019/11/2
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无线电发射机方框图
缓冲
高频振荡
倍频
声音
话筒
高频放大 音频放大
调制 传输线
（直流电源未画）
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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。
2019/11/2
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27
2.波形表达方式
例如：
uAsi nt
A
t
2019/11/2
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3. 频域表示法
根据傅里叶变换的基本原理，任何一个 函数都可以用傅里叶级数展开。如果把信 号看成一个函数，这就为我们研究信号提 供了一种新的方法。通过研究信号的频谱， 我们可以突出在信号传输中存在的主要问 题，如信号的变化规律，信号的能量分布 等。
毫米波
1—10mm
300—30GHz 极高频 EHF
亚毫米波
1mm以下
300GHz以上
超极高频
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发发发发
接收设备 发 发 发
发发发发
发发发发
信信信信
接收设备的作用：
接收传送过来的信号，并进行处理，以
恢复发送端的基带信号。
接收设备的要求： 由于信号在传输和恢复的过程中存在着
3、在学习这门课程时要注意它与低频电路 理论的不同分析方法和实验测试的不同 点。
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4、课程要求： （1）通过学习掌握实际单元电路的分析方法。
包括放大、振荡、调谐、调制、变频电 路。 （2）整机电路的分析和计算。
（3）根据给出的指标完成部分电路的设计。
30
如：下面所示的一般语音信号的频谱示意图
电 压
f/Hz
300
3400
可以看到语音信号的频谱是连续的，其主要
能量集中在1000Hz左右。
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一般数字信号的频谱图
振幅
f 可见，数字信号的频谱是不连续的。
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干扰和失真，接收设备要尽量减少这种失真。
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发发发发
收信装置 发 发 发
发发发发
信信信信
发发发发
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 恢复图象的显像管
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中频 MF
中短波
50—200m 6,000—1,500kHz 中高频 IF
短波
10—50m
30—6MHz
高频 HF
米波
1—10m
300—30MHz 甚高频 VHF
分米波
10—100cm 3,000—300MHz 特高频 SHF
厘米波(微波) 1—10cm
30—3GHz
超高频 UHF
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返4 回
§1.2 无线电信号传输原理
§1.2.1 传输信号的基本方法 §1.2.2 通信系统简介 §1.2.3 无线电信号的产生与发射 §1.2.4 无线电信号的接收 §1.2.5 信号及其频谱
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5
§1.2.1 传输信号的基本方法
介绍并分析了回路、高频小信号放大器、 高频功率放大器、正弦波振荡器以及调制、 解调等。
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2
Chapter 1 绪论
§1.1 无线电发展简史 §1.2 无线电信号的传输原理 §1.3 本课程特点
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• 超外差式接收机方框图
fo–fs=fi
高频放大 混频
fs
fs
中频放大 检波 低频放大
fi
F
F
fo 本地振荡
变频器
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无线电发射机和接收机原理框图
消息 信号源 高频 振荡器
解调器
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放大器
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传输信道（传输媒质）
信号从发送到接收中间所经过传输信道， 如：电缆、光缆、无线电波等。
不同的传输信道有不同的传输特性，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、水
发发发
发发发发
信信信信
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发发发发
发发发发
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线
播的无线电波, 发射天线和接收
通
天线较高，接收点的电磁波由直
信
接波和地面反射波合成。
信 道
适用于超短波。
天波：经过地面100km至500km的电离层反射
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传送到接收点的电磁波。适用于短波。
什么是电
离层？
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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。
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无线电波波段的划分
波段名称 波长范围
频率范围 频段名称
超长波 10,000—100,000m 30—3kHz
甚低频 VLF
长 波 1,000—10,000m 300—30kHz
低频 LF
中波
200—1,000m 1500—300kHz
1 语言和文字 （最原始、最基本的传输手段）
2 光通信 （远距离通信，迅速准确）
3 电通信 （无线通信，有线通信）
Maxwell 在理论上发现电磁场理论
Hertz 在实践上证明电磁场的存在
Morse 有线电报
Bell 4 无线电
有线电话
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6
§1.2.2 通信系统简介
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i (a) I0
i (b)
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脉冲信号的分解
一次谐波i1
i (c)
t
i 三次谐波i3
(d)
t
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五次谐波i5 t 七次谐波i7 t
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脉冲信号的频谱
f1表示脉冲信号的基波频率。 f3、 f5 、f7…分别表示三、五、 i 七次谐波，在f 轴的0点，表
高频电子线路
主讲人：姚 屏 信息楼四楼402室
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1
ChCahpateptrer11 绪绪论论
课程内容及要求：
介绍信息和传输处理的基本电路，基本原 理和基本分析方法。
要求掌握高频发射机、接收机的组成，工 作原理和电路设计。
11
无线通信信道
• 无线通信的传输媒质是自由空间和水。 电磁波从发射天线辐射出去之后，经过 自由空间到达接收天线。
• 根据传播途径可分为两大类： 地波、天波。
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12
地面波：沿地面传播的无线电波。
地波
适用于长波和超长波。
无
空间波：在发射天线与接收天线间直线传
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copyrights yaoping源自212019/11/2
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