高频电子技术(C)
高频电子技术
高频电子技术第章数字调制与解调如同模拟信号需要调制一样数字信号也需要调制。
由于数字信号具有丰富的低频成分不适宜直接进行无线传输或长距离电缆传输因此必须对数字基带信号进行调制。
数字调制是指调制信号是数字信号载波为余弦波的调制。
数字调制称为“键控”数字调制的调制信号是和的离散取值所以把数字调制称为“键控”。
与模拟调制一样数字信号可以对载波的振幅、频率和相位进行调制分别称为振幅键控(ASK:amplitudeshiftkeying)、移频键控(FSK:frequencyshiftkeying)和移相键控(PSK:phaseshiftkeying)。
数字调制的分类前面已经谈到数字调制的基本类型有振幅键控、移频键控和移相键控。
又根据数字调制信号是二进制数字信号还是多进制数字信号分为二进制数字调制和多进制数字调制根据传递信息是利用载波参量的绝对值还是载波参量的相对变化又可分为绝对调制和相对调制。
现代通信系统广泛采用数字调制技术。
这是因为与模拟调制相比数字调制具有抗干扰能力强、保密性能好可以同时传递语音、图像和数据等优点。
随着大规模集成电路（VeryLargeScaleIntegratedcircuitVLSI）和数字信号处理（DigitalSignalProcessingDSP）技术的发展使数字调制系统向着更为可靠和小型化发展而且除了用硬件实现外还广泛采用软件实现使其具有更大的灵活性。
．二进制调制和多进制调制二进制调制中信号参数只有两种可能的取值二进制信号对载波进行调制载波的幅度、频率或相位只有两种变化状态。
图给出了二进制振幅键控移频键控和移相键控的波形图。
多进制调制中信号参数有M种可能取值在实际应用中通常取M=n为大于的正整数。
M进制调制可以使信息传输率增加提高频带利用率其代价是增加了信号功率和实现上的复杂性。
图二进制调制波形图．绝对调制和相对调制绝对调制是利用载波参数的绝对值来传递信息。
例如利用载波幅度的绝对跳变的ASK、利用载波频率值的绝对跳变的FSK、利用载波相位值的绝对跳变的PSK等。
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高频功放：将高频信号进行功率放大的电路，实质是在输入 高频信号的控制下，将电源的直流功率转变成高频功率。
主要功用: 放大高频信号, 以高效率输出大功率，并且尽量保 证非线性失真小。
分类：低频功放：甲类（3600导通，效率50%） 乙类（1800导通，效率78.5%） 甲乙类（大于 1800导通，效率75%）
欠压状态。电压利用率低但可变， 临界状态。 A点在临界饱和线上；
临界状态时的负载电阻 记为：ROPT。
过压状态 A点在饱和区；
Rp 斜率gd 谐振放大器的工作状态由欠压 过压 逐步过渡。
临界
U,I Ic1m Ic0
o 欠压
U cm
P,
临界 过压 Rp
o
ROPT
欠压
Pd P0
Pc 临界 过压 Rp ROPT
6.1 高频功率放大概述
因为工作频率很高，相对频带却很窄，因此一般 都采用选频网络作为负载回路，工作状态选用丙 类、丁类。对于需要在很宽的范围内变换工作频 率的情况，还可采用宽带高频功率放大电路，它 不采用选频网络作负载，而是以频率响应很宽的 传输线变压器作负载。由于受功放管的限制，单 个功率放大电路输出功率是有限的，在大功率无 线电信号发射装置中，采用功率合成技术来增大 输出功率。
结论： 随着负载的增大，电路的工作状态经历了从欠压状
态到临界状态又到过压状态的变化 ； 临界状态：效率与输出功率最佳，是谐振放大器的
最佳工作状态； 欠压状态：效率低，恒流源； 过压状态：效率高，损耗小，恒压源。
图6-12 谐振功率放大电路的测试电路
例6.1 某高频谐振功率放大电路工作于临界状态，输出 功率为15W，且UCC=24V，导通角θ=70°，ξ=0.91。试 问：
《高频电子技术》单元教学设计 《高频电子技术》第三单元教学设计-吴艳红
《高频电子技术》课程单元教学设计一、课程基本情况二、学习任务描述(1) 了解丙类功率放大器的基本工作原理，掌握丙类功率放大器的调谐特性以负载变化时的动态特性。
(2) 了解激励信号变化对功率放大器工作状态的影响。
(3)比较甲类功率放大器与丙类功率放大器的功率、效率与特点。
三、单元教学目标设计1.知识目标（1）谐振功率放大器的工作原理及特性分析（2）传输线变压器及功率合成技术（3）宽带高频功率放大器（4）倍频器2.技能目标(1) 了解丙类功率放大器的基本工作原理，掌握丙类功率放大器的调谐特性以负载变化时的动态特性。
(2) 了解激励信号变化对功率放大器工作状态的影响。
(3)比较甲类功率放大器与丙类功率放大器的功率、效率与特点。
3．素质目标（1）培养学生养成自我学习的习惯和能力；（2）培养团队协作意识。
(3)培养学生理论联系实际、实事求是的优良作风和细心做事、严肃认真的科学的态度。
(4)培养标准意识、规范意识、环境保护意识。
树立良好职业道德，养成文明安全生产的习惯。
4．思政目标（1）树立正确的社会主义核心价值观，具有强烈的社会责任感；（2）树立爱岗敬业、实事求是、精益求精的精神，弘扬工匠精神；（3）具有安全意识、岗位责任意识；（4）具备开拓创新意识，能够运用基本的创新方法，有一定的创新创业创造意识和终身学习能力；（5）具有良好的团队合作能力和协调能力。
四、单元教学内容设计五、单元教学设计思路课程教学过程分为课前准备、课堂实施、课后拓展三个部分。
采用讲授法、引导法、现场教学的教学法、角色扮演法、小组讨论法，主要围绕伴音通道常见故障现象、故障分析及维修过程进行教学，课堂通过理论讲解和学生动手实训开展。
课堂设置师生互动环节，并且将课堂内容进一步细化成小节，让学生进行课堂评价，以此掌握学生课堂学习情况，老师根据学生的课堂评价情况制定下节课的课程复习内容。
六、单元教学策略设计（一）教学模式设计行动导向-工学结合、教学做一体化，采用项目教学、现场教学、以学生为中心学习开展教学工作。
高频电子技术试题汇总1
2．欲提高功率放大器的效率，应使放大器的工作状态为（ D ）A．甲类 B．乙类 C．甲乙类 D．丙类3．为提高振荡频率的稳定度，高频正弦波振荡器一般选用（ B ）A．正弦波振荡器 B．晶体振荡器 C．正弦波振荡器5．若载波(t)ω,调制信号uΩ(t)= UΩΩt，则调相波的表达式为（ B ）A．(t)（ω＋Ωt） B．(t)（ω＋Ωt）C．(t)（1＋Ωt）ω D．(t)ΩωΩt．某调频波，其调制信号频率F＝1，载波频率为10.7，最大频偏Δ＝10，若调制信号的振幅不变，频率加倍，则此时调频波的频带宽度为（ B ）A．12 B．24 C．20 D．408．1596集成模拟乘法器不可以用作（ D ）A．混频 B．振幅调制 C．调幅波的解调 D．频率调制9．某单频调制的普通调幅波的最大振幅为10v，最小振幅为6v，则调幅系数为（ C ）A．0.6 B．0.4 C．0.25 D．0.110．以下几种混频器电路中，输出信号频谱最纯净的是（ C ）A．二极管混频器 B．三极管混频器 C．模拟乘法器混频器11．某丙类谐振功率放大器工作在临界状态，若保持其它参数不变，将集电极直流电源电压增大，则放大器的工作状态将变为（ D ）A．过压 B．弱过压 C．临界 D．欠压12．鉴频的描述是A．调幅信号的解调 B．调频信号的解调 C．调相信号的解调13．利用石英晶体的电抗频率特性构成的振荡器是（ B ）A．f＝时，石英晶体呈感性，可构成串联型晶体振荡器B．f＝时，石英晶体呈阻性，可构成串联型晶体振荡器C．<f<时，石英晶体呈阻性，可构成串联型晶体振荡器D．<f<时，石英晶体呈感性，可构成串联型晶体振荡器14．下图所示框图能实现何种功能？（ C ）其中(t)= ωΩt， (t)= ωA．振幅调制 B．调幅波的解调 C．混频 D．鉴频15．二极管峰值包络检波器，原电路正常工作。
若负载电阻加倍，会引起（ A ）A．惰性失真 B．底部切割失真 C．惰性失真和底部切割失真1．放大电路直流通路和交流通路画法的要点是：画直流通路时，把电容视为开路；画交流通路时，把电感视为短路。
《高频电子技术》课件
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带阻滤波器允许除某一频段外的信号通过，抑制该频段信 号。
滤波器的性能指标
通带和阻带性能
插入损耗
通带和阻带的边缘频率、带宽等参数决定 了滤波器的频率选择性和抑制能力。
滤波器对有用信号的衰减程度，以dB为单 位表示。
群时延
稳定性
滤波器对信号相位变化的量度，反映信号 通过滤波器的速度。
振荡原理
高频电子电路中的元件通 过正反馈和负反馈等机制 ，产生振荡信号，实现信 号的调制和解调等功能。
传输线原理
高频电子电路中的信号传 输遵循传输线理论，信号 在传输过程中会受到线路 的分布参数影响。
03
CHAPTER
高频电子技术中的放大器
放大器的分类与特点
分类
按功能可以分为电压放大器、功率放 大器、跨导放大器等；按频率可分为 低频放大器、高频放大器、微波放大 器等。
特点
高频放大器具有较高的增益和带宽， 能够放大微弱的高频信号；低频放大 器具有较低的噪声系数和较好的线性 度，适用于放大低频信号。
放大器的性能指标
增益
放大器的输出信号幅度与输入信号幅 度之比，反映了放大器的放大能力。
带宽
放大器能够正常工作的频率范围，反 映了放大器的频率响应能力。
线性度
放大器在小信号和大信号输入下的性 能差异，反映了放大器的失真程度。
频率范围
高频电子电路的工作频率范围，通常指几百 千赫兹到几百兆赫兹。
带宽
高频电子电路的频率响应范围，通常指电路 能够正常工作的频率范围。
增益
高频电子电路的放大倍数，用于衡量电路的 放大能力。
噪声系数
高频电子电路的噪声与信号比值，用于衡量 电路的噪声性能。
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并联晶体振荡器：晶片工作在在fP和fs之间，以感抗性质与其他电抗 元件组成振荡电路。
X3 X1
X2
并联晶体振荡器
串联晶体振荡器
4.3.1 二极管调幅电路
二极管平衡调幅器 电子管平衡调幅器是一种低电平调幅电路。 它采用了2个2极管VD1、VD2和具有中心抽头的变压器Tr1、Tr2构成了平
C
L1 Re
L2
3.3.2 三点式振荡器12
克拉泼电路（电容三点式改进型1）：
由于电容三点式电路比电感三点式电路 性能更好，但为了改进电容三点式电路的稳 定度，现对其进行改进，改进后成为克拉泼 电路。
相当于在电感上串联了1个电容。
L C3
C2
C1 Re
3.3.2 三点式振荡器14
西勒电路（电容三点式改进型2）： 针对克拉泼电路改变C3同时改变环路
• 谐振增益：放大器在谐振点处的电压
.
增益AUO（或功率增益），其值可用分
|AU|
贝（dB）表示。它表示放大器对有用
AUO
信号的放大性能。
• 通频带：当前放大器增益比谐振时的 增益减少3dB时（即AU下降到 ）， 所对应的频率范围（BW0.7）。为了不 失真地放大高频信号，该频率范围应
包括所有有用信号的频谱宽度。
无线电信号的传播方式、传播距离、传播特点等，由无线电信号的频率决定。
• 直射—电视、调频广播，移动通信，中继与卫星等；超短波 • 绕射—波长长，地面吸收少，绕射能力强；广播、通信；中长波；条件：λ〉物体 • 折射和反射（天波）—借助60~600km的电离层；广播、通信；短波；条件：物体〉λ a) 散射传播—借助10~12km的对流层；分米、厘米波；条件：阻挡物体多，体积小于波长。
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1.1 通信与通信系统概述
图1一1中的发送设备和接收设备是直接为远距离信号流动 提供技术支持的设备，基带信号是需要传送的信息信号，信 道是信号流动的物理通路。基带信号本身可以是通过电话机、 电报机、话筒或摄像机等物体前端的“输入变换器”得到的 输出电信号，也可以是数字终端或其他电子设备输出的电信 号。
1.4 实训1：函数信号发生实验
外接电容C可由两个恒流源充电和放电，电压比较器A、B 的阈值分别为总电源电压(指UCC+UEE)的2/3和1/3 。恒流源I2 和I1的大小可通过外接电阻调节，但必须I2 > I1 。当触发器的 输出为低电平时，恒流源I2断开，恒流源I1给C充电，它的两 端电压UC随时间线性上升，当达到电源电压的2/3时，电压比 较器A的输出电压发生跳变，使触发器输出由低电平变为高 电平，恒流源I2接通，由于I2 > I1(设I2 =2 I1 )I2将加到C上进行 反充电，相当于C由一个净电流I放电，C两端的电压UC又转 为直线下降。
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1.2 无线电波的传播方式和频段划 分
4.散射传播 利用对流层折射指数随机不均匀体对入射无线电波的再辐
射，将无线电波传送到视线距离以外的一种传播方式。 特点:可以实现超视距传输;同时具有适中的传输容量、传
输性能和可靠度，以及特别强的抗核爆能力。在特殊地区通 信、干扰协调距离计算、对流层介质遥感、远距离侦察接收 和超视距雷达等方面，仍有广泛的应用前景。
高频放大器、中频放大器都是小信号谐振放大器，功率放 大器是谐振功率放大器，调制器和解调器进行幅度调制、角 度调制及其解调。上述电路以及振荡器、混频器都是本课程 所讨论的重点。
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1.2 无线电波的传播方式和频段划 分
高频电子技术教学大纲
高频电子技术教学大纲一、课程概述高频电子技术是电子信息类专业的一门重要专业基础课程，主要研究高频信号的产生、放大、调制、解调、传输和处理等技术。
通过本课程的学习，学生将掌握高频电子线路的基本原理、分析方法和设计技能，为后续课程的学习以及从事相关领域的工作打下坚实的基础。
二、课程目标1、知识目标掌握高频电子线路的基本概念、基本原理和基本分析方法。
熟悉高频电路中常用的元器件、放大器、振荡器、调制器和解调器等的工作原理和性能特点。
了解高频电子技术在通信、广播、电视等领域的应用。
2、能力目标能够运用所学知识对高频电子电路进行分析和计算。
具备设计简单高频电子电路的能力。
能够使用电子设计软件进行电路仿真和调试。
3、素质目标培养学生的工程意识和创新思维能力。
提高学生的团队协作和沟通能力。
增强学生的职业道德和社会责任感。
三、课程内容1、高频小信号放大器小信号放大器的性能指标晶体管高频等效电路单调谐回路谐振放大器双调谐回路谐振放大器集中选频放大器2、高频功率放大器高频功率放大器的工作原理高频功率放大器的性能分析高频功率放大器的电路形式宽带高频功率放大器3、正弦波振荡器反馈振荡器的工作原理三点式振荡器晶体振荡器压控振荡器4、频率变换电路频谱搬移的基本原理振幅调制与解调角度调制与解调5、高频电子电路中的噪声与干扰噪声的来源和特性噪声系数和等效噪声温度干扰的类型和抑制方法6、非线性电路分析方法幂级数分析法折线分析法开关函数分析法7、高频电子电路的设计与调试高频电路的设计原则和步骤电路参数的选择和计算电路的调试和测试方法四、教学方法1、课堂讲授讲解高频电子技术的基本概念、原理和方法，通过多媒体教学手段，如 PPT、动画、视频等，帮助学生理解抽象的知识。
2、实验教学安排一定数量的实验课程，让学生亲自动手操作，加深对理论知识的理解和掌握，培养学生的实践动手能力和创新思维。
3、课程设计布置课程设计任务，要求学生综合运用所学知识，设计并实现一个简单的高频电子电路，提高学生的工程实践能力和解决问题的能力。
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课程名称: 高频电子技术 考试时间: 年 月 日
一、选择题：(每题2分，共14分。
每题只有一个答案是正确，把正确答案的代号填在题后括号内。
)
1、并联谐振回路的品质因数Q 值增加时，其通频带( B )
A)增加； B)缩小 C)不变 D)不能确定 2、放大器在输出负载回路两端多并上一个电阻R ，使放大器的( B )
A ）放大器增益A 0增加； B)通频带BW 增加 C)选择性变好 D)Q 值增加
3、丙类谐振功率放大器工作于临界状态，现减少集电极到发射极之间的等效电阻Re ，而要维持原临界状态，则应同时增大 ( A)
A) 集电极直流电源电压Ec B) 基极自给偏压电阻R b
C)输入交流激励电压振幅U b m ；
4、丙类谐振功率放大器，输入信号为余弦波，则其输出是( C )
A)输出电流为余弦波，输出电压为余弦波( )
B)输出电流为余弦脉冲，输出电压为余弦脉冲( ) C)输出电流为余弦脉冲，输出电压为余弦波( )
D)输出电流为余弦波，输出电压为余弦脉冲( )
5、并联型晶体振荡器电路中，晶体在电路作为一个( D )元件使用。
A)并联谐振元件B)串联谐振元件
C)等效电容D) 等效电感
6、二极管峰值包络检波器，原电路正常工作，若将其直流
加大了一倍，则可能会引起( C )
负载电阻R
L
A)非线性失真；B)对角线切割失真
C)负峰切割失真；D)对角线切割失真和负峰切割失真。
7、超外差接收机调谐在有用的信号频率上，某干扰电台的低频调制信号也收听到很清楚而接收机失谐时，则干扰沿调制信号随之减弱，并随有用信号消失而干扰信号也消失，此干扰属于( C )
A) 组合频率干扰B) 副波道干扰
C) 交叉调制干扰D) 互调干扰
二、填空题：(每题2分，共20分)
1、并联谐振回路的Q值越高，则回路的通频带越窄，选择性越好。
2、石英晶体能被电子技术使用，主要它具有效应和压力效应。
3、实现放大器稳定工作，常采用单向化的两种方法是失调法和中和法。
4、功率放大器主要研究的问题就是如何提高效率，减少损耗以及获得大的输出功率。
5、高电平调幅电路中，基极调幅的晶体管工作在欠压状态，而集电极调幅，晶体管应用工作在过压状态。
6、反馈型正弦波振荡器，其起振条件是AF>1 ，平衡条件是AF=1 。
7、峰值包络检波主要解调普通调幅信号，
而同步检波主要是解调 单双边带调幅 信号 。
8、超外差接收机其中频频率为465KHZ ，在接收620KH Z 信号时，本振信号频率是 1085 KH Z ，其产生镜象干扰信号频率应是 1550 KH Z 。
9、用低频调制信号控制高频载波的 频率 ，使载波的 频率 随调制信号规律而变化过程称调频。
10、振幅鉴频器是将一个等幅的调频信号通过一个波形变换器变为一个 调幅-调频 信号，再采用一个
包络检波器检出原调制信号。
三、丙类谐振功率放大器的负载为什么要采用LC 回路？回路为什么要调到谐振状态？回路失谐时其结果如何？(8分)
四、试述三点式LC 振荡电路的结构特点( 8分)
五、下图为检波电路，已知
R L =5K Ω, r L =10k Ω
C=0.01MF,Cc=20MF,Ma=0.3,输入调幅波的载波频率Fc=465KH Z ,最高调制频率F m a x =5KH Z ,试问能否产生对角线失真和负峰切割失真？(10分)
r L
V D
.
.
.
.
六、调频信号的中心频率c f =50MH Z ,振幅ｕc M =5V,频偏75m Z f KH =，
试求：1、调制信号频率F=3KH Z ,时的1f m 和BW 1
2、调制信号频率F=15KH Z 时的f L m 和BWz （10分） 七、用于调幅波段的中频调谐回路，已知谐振频率f 0=465KH Z ,
空载Q
=100，初级线圈=100匝，信号源接入的初级线圈中心抽
头至下端(公共点)的圈数=40匝，接负载的次级线圈=10匝，
回路总电容C=200PF,接负载电阻R
L
=1KΩ，接信号源的等效电
阻R
S
=16KΩ，试求：回路电感L、有载Qe和通频带BW？(10分)
八、下图为某调频设备的组成框图，已知间接调频电路输出的
调频信号中心频率f
c1=106kHz，最大频偏△f
m1
=98.64Hz，混频
器的本振信号频率f
L
=14.5kHz，取下边频输出，试求输出调频
信号u
o
(t)的中心频率fc和最大频偏△fm。
(10分)
f
c1f
c2
f
c3
f
c1
△f
m1△f
m2
△f
m3
△f
m1
u
o
(t)
f
L
九、已知某鉴频器的输入调频信号u
s
=5cos[2π108t+20sin(2π103t)]V，灵敏度S D=-5mV/kHz，鉴频器带宽2△f m a x=100kHz，试画出该鉴频器的鉴频特性曲线和鉴频输出电压波形。
（10分）。