通信电子线路《通信电子线路》
《通信电子线路》课件
物联网
物联网设备中，通信电 子线路用于设备间的信
息传输。
通信电子线路的发展历程
1 2 3
早期阶段
早期的通信电子线路主要采用模拟信号传输方式 ，电路结构简单，但信号质量不稳定。
中期阶段
随着数字信号处理技术的发展，通信电子线路开 始采用数字信号传输方式，提高了信号的传输质 量和稳定性。
现代阶段
串行通信协议
如RS-232、RS-485等，实现设备之间的串行数据传输。
并行通信协议
如IEEE 488等，实现设备之间的并行数据传输。
通信网络的架构与组网技术
通信网络的架构与组网技术
构建和管理复杂的通信网络，实现高效的数据传输和资源共享。
网络拓扑结构
如星型、总线型、环型和网状等，根据实际需求选择合适的网络拓 扑结构。
信号的调制解调原理
调制方式
信号的调制方式有多种，如调频、调相和调幅等，每种方式都有 其特点和应用场景。
解调方法
解调是将已调信号还原为原始信号的过程，常用的解调方法有相干 解调和非相干解调。
调制解调器的原理
调制解调器是实现信号调制和解调的设备，其工作原理涉及到信号 的频谱搬移和滤波等技术。
信号的放大与滤波原理
。
模拟信号处理技术
模拟信号处理技术
采用模拟电路和电子器件对信号进行放大、滤波、调制和解调等 处理。
放大器设计
设计高性能的放大器，实现对微弱信号的放大和增强。
滤波器设计
设计不同类型和性能的滤波器，实现对信号的频域选择和处理。
通信协议与接口技术
通信协议与接口技术
实现不同设备之间的通信和数据交换，保证数据传输的可靠性和稳 定性。
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通信电子线路课件
调制是将低频信号调制到高频载波上，解调是从高频信号中提取出低频信号。
调制解调的基本概念
调制可以分为调幅、调频、调相三种方式。
调制的分类
调制解调技术在无线通信、卫星通信、光纤通信等领域有广泛应用。
调制解调的应用
调制解调器是实现调制解调功能的设备，其原理和实现方式有多种。
调制解调器的原理与实现
03
06
通信电子线路前沿技术与发展趋势
5G技术应用
5G技术广泛应用于自动驾驶、远程医疗、智能制造等领域，为各行业带来了巨大的变革和机遇。
5G通信技术
5G技术是当前通信领域最前沿的技术之一，具有高速率、低时延、大连接等优势，能够满足未来各种物联网应用的需求。
5G技术挑战
5G技术的推广和应用仍面临一些挑战，如基站建设成本高、网络安全问题等，需要不断研究和解决。
通信电子线路基本元件
总结词：电阻器是通信电子线路中常用的基本元件之一，用于限制电流和调节电压。
总结词：电容器是通信电子线路中常用的基本元件之一，用于存储电荷和过滤噪声。
总结词：电感器是通信电子线路中常用的基本元件之一，用于存储磁场能量和过滤噪声。
总结词：二极管是通信电子线路中常用的基本元件之一，用于整流和开关。
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目 录
通信电子线路概述通信电子线路基础知识通信电子线路基本元件通信电子线路电路分析通信电子线路实验与实践通信电子线路前沿技术与发展趋势
01
通信电子线路概述
包括电话通信、数据传输等，利用电缆、光纤等有线介质传输信号。
有线通信
包括移动通信、卫星通信等，利用电磁波传输信号，广泛应用于手机、电视、广播等领域。
02
通信电子线路基础知识
信号可以分为确定性信号和随机信号，连续信号和离散信号等。
《通信电子线路》(侯丽敏 著)课后习题答案 清华大学出版社
绪论 0-1 什么是载波？什么是调制信号和基带信号？给出调制的定义。 解：由振荡电路输出的、其频率可保证天线的长度大大下降到实际能发射的高频信号称为载 波。待发射的有用的模拟信号为调制信号；有用的模拟信号转换为数字信号称为基带信号； 调制是指携带有用信息的调制信号去控制高频载波信号。 0-2 为什么要进行调制？给出两种理由。 解：根据天线理论，天线的长度与电信号的波长需可比拟，发射的电信号必须是高频信号； 而且，直接发射调制信号会导致信道混叠。 0-3 给出无线广播的中波和短波的各自频率范围。 解：中波(MF)：0.3~3MHz
(3)
QL
=
RT ω0 L
=
95.24 ×103 ×106 2π × 850 ×103 ×180
= 99,
BW =
f0
850 ×103
=
= 8.59kHz
QL
99
1-3. 如题图 E1.2 所示，晶体管的参数为 yoe=20µS，线圈 L 品质因数为 Q0=45，调谐频率为 460kHz，计算放大器的通频带。
短波(HF)：3~30MHz 0-4 给出中国移动通信 GSM 的载波频率范围。 解：GSM 的频段：GSM900： 上行 880~915MHZ ， 下行 925~960MHZ ；
GSM1800：上行 1710~1785MHZ ， 下行 1805~1880MHZ ； GSM1900：1850~1910MHZ ，1930~1990MHZ ； 上行和下行组成一 频率对, 上行就是手机发射、机站接收；下行就是基站到手 机。 0-5 将下列功率转换为 dBm 值。
解：回路电容 C = 1 =
106
= 335pf
通信电子线路重点总结
通信电子线路重点总结第一章1、一个完整的通信系统应包括信息源、发送设备、信道、接收设备和收信装置五部分。
2、只有当天线的尺寸大到可以与信号波长相比拟时，天线才具有较高的辐射效率。
这也是为什么把低频的调制信号调制到较高的载频上的原因之一。
3、调制使幅度变化的称调幅，是频率变化的称调频，使相位变化的称调相。
4、解调就是在接收信号的一方，从收到的已调信号中把调制信号恢复出来。
调幅波的解调称检波，调频波的解调叫鉴频。
第二章1、小信号调谐放大器是一种最常见的选频放大器，即有选择地对某一频率的信号进行放大的放大器。
它是构成无线电通信设备的主要电路，其作用是放大信道中的高频小信号。
所谓调谐，主要是指放大器的集电极负载为调谐回路。
2、调谐放大器主要由放大器和调谐回路两部分组成。
因此，调谐放大器不仅有放大作用，还有选频作用。
其选频性能通常用通频带和选择性两个指标衡量。
3、并联谐振回路01LC0L10CLCCLCL(C称为谐振回路的特性阻抗）并联谐振回路的品质因数是由回路谐振电阻与特性阻抗的比值定义的，即QR0LCR00LR00CR0回路的越大，Q值越大，阻抗特性曲线越尖锐；反之，00R0越小，Q值越小，阻抗特性曲线越平坦。
在谐振点处，电压幅值最大，当0时，回路呈现感性，电压超前电流一个相角，电压幅值减小。
当相角，电压幅值也减小。
4、谐振回路的谐振曲线分析UUm11(Q2f2)f0时，回路呈现容性，电压滞后电流一个U对于同样频偏f，Q越大，Um值越小，谐振曲线越尖锐一个无线电信号占有一定的频带宽度，无线电信号通过谐振回路不失真的条件是谐振回路的幅频特性是一常数，相频特性正比于角频率。
在无线电技术中，常把Um从1下降到U1ff2（以dB表示，从0下降到-3dB）处的两个频率1和22f0.7的范围叫做通频带，以符号B或Bf2f1f0Q表示。
即回路的通频带为选择性是谐振回路的另一个重要指标，它表示回路对通频带以外干扰信号的抑制能力。
通信电子线路
j (Cb 'e Cb 'c ) g b 'e
jrb 'e (C b 'e C b 'c ) 1
Y参数均为容性参数，为了今后分析电路方便，我们将Y参数记为：
Yie
Ib U be
U c e 0
g ie jC ie
Ib Yre g re jC re ce U be 0 U Ic Y fe gm U c e 0 be U Ic Yoe goe jC oe ce Ube 0 U
Q(
0 0 0 ) Q( )( ) 0 0 因 为 0 2， 令－ 0＝ ， f 则＝2Q 2Q ， 其 中 是 失 谐 量 0 f0
二、并联谐振回路
二、并联谐振回路
1、基本概念： LC理想，g0 是L和C的损耗之 和。
N 23 接入系数： n N 13
部分的
C1 接入系数： n C1 C 2
折算到全部 增减关系 电压 × 1/n 增大 （因为n<1） 电流 ×n 减小 电阻 × 1/n2 增大 电导 × n2 减小 电容 × n2 减小 其中，电阻、电导、电容的折算关系，可以从阻抗和导纳的角度去理 解。 阻抗 × 1/n2 增大 导纳 × n2 减小
_
（b）
Y参数等效电路
三极管的二端口模型
注意：各Y参数的意义及表达式。
三点结论： 1)Y参数与静态工作点有关，在这点上与H参数一样； 2)Y参数与三极管的工作频率有关。在下一章将要讨论的小信号谐振放大器 中，由于电路的通频带很窄，三极管的工作频率被局限在一个较小的范围内， Y参数在此可以近似看成常数； 3)如果工作频率对三极管来讲不是特别高，即满足：
通信电子线路(CH-1,CH-2)
数字通信系统包括了两个重要变换： 消息和数字基带信号之间的变换； 数字基带信号和信道信号之间的变换。 用数字基带信号对高频正弦波信号进行的 调制称为数字调制。 根据基带信号控制载波的参数不同，数字 调制通常分为振幅键控调制、频率键控调制 和相位键控调制三种基本方式。
振幅键控（Amplitude-shift keying） (ASK) 载波振幅受基带信号控制 相位键控（Phase-shift keying）(PSK) 载波相位受基带信号控制，当基带信号 p (t ) = 1 时，载波起始相位为0；当 P (t ) = 0 时，载波起始相 位为 p 。 频率键控（Frequency-shift keying）(FSK) 载波频率受基带信号控制，当 p (t ) = 1 时，载波 频率为 f1 ；当 p (t ) = 0 时，载波频率为 f2 。 数字通信的主要特点 ☆ 抗干扰能力强；
u = Ad(t )
（2）波形表示
i
o
T/2
T
3T/2
2T
t
（3）频域表示 如果我们把信号看成一个函数，根据傅立叶变 换的基本原理，那么任何复杂的信号都可以分解为 许多不同频率的正弦信号之和，因而“频谱”即组 成信号的各正弦分量按频率分布的情况。我们常用 频谱图来了解信号的频率组成及其特点（变化规律 、能量分布等）。
图 1－6 三种波形的示意图
深蓝色—频带信号波形；浅蓝色—基带信号波形；粉红色—载波信号波形
上面采用的是普通调幅器。如果应用平衡调幅器，
其频带波形如图表5示。
图1－7 平衡调幅波形
深蓝色—频带信号波形；浅蓝色—基带信号波形；粉红色—载波信号波形
比较图4和图5知，平衡调幅器的输出信号中载波已被抑制。
链接到资源共享第4条——《通信电子线路》说课-鲁军
五、存在问题及改进措施
1
2
题库、网络课程 等配套设施建设还不 够完善。
3
实验实训设备尚 不能完全满足使用的 要求。
教师的人员和素 质还不能完全满足扩 招后的教学需求。
进一步加强相关 尤其是“双师型”教师。 配套设施建设。 充实教师队伍，
逐步完善实验实 训设备建设。
《通信电子线路》说课
谢谢！
敬请各位专家指正
二、课程目标
1. 总目标 理解无线电收发信机各功能单元电路的基 本概念和基本原理，学会通信电路基本分析方 法，培养学生形成较强的学习能力和实验动手 能力，为后续专业课程的教学奠定必备的知识 、能力和素质基础。
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二、课程目标
2. 分目标----知识与技能
（1）建立无线电通信系统的整体概念；熟悉各功能 单元电路的典型结构，理解其工作原理和指标含义。 （2）具备放大电路、振荡电路和频谱变换电路等功 能电路的基本分析能力和常用指标参数的简单计算能力。 （3）熟悉信号产生器、频率计、示波器等常用仪器 仪表和工具的使用；会做基本通信电子电路的验证性实 验和一般难度的综合性实验，培养形成观察问题、分析 问题和解决问题的能力。
平时成绩包括作业成绩 、实验情况、任课教师评价 等。过程评价权重为30%， 期末理论考核权重为70%。
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平时成绩 理论成绩
四、课程特色
在教学中体现素质教育 与职业能力培养
特色
突出 职业 教育 特性
突出 专业 基础 特性课
四、课程特色
1. 突出职业教育特性
内 容
绪论及基础知识
理论学时
6
实验学时
高频小信号放大器
高频功率放大器 正弦波振荡器 振幅调制、检波及混频 频率调制与解调 反馈控制电路 64
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04
通信电子线路电路分析
放大器电路分析
放大器电路的基本原理
放大器电路的分类
放大器电路是通信电子线路中的重要组成 部分，用于将微弱的信号放大，使其能够 被进一步处理或传输。
根据工作原理和应用场景，放大器电路可 分为电压放大器、功率放大器、跨导放大 器和电流放大器等。
三极管
总结词
三极管是通信电子线路中常用的基本元件之 一，用于放大和开关。
详细描述
三极管是一种具有电流放大作用的电子元件 ，由三个半导体组成，包括两个N型和一个 P型半导体。在通信电子线路中，三极管主 要用于放大和开关电路，将微弱信号放大成 较强的信号或控制信号的通断。三极管的种 类也很多，包括硅三极管、锗三极管和场效
滤波器电路分析
滤波器电路的基本原理 滤波器电路是一种选频电路，用 于将特定频率的信号从输入信号 中提取出来，或者抑制特定频率 的信号。
滤波器电路的分析方法 常用的分析方法包括频率响应法 和极点图法，通过这些方法可以 深入了解滤波器电路的工作原理 和性能特点。
滤波器电路的分类 根据工作原理和应用场景，滤波 器电路可分为低通滤波器、高通 滤波器、带通滤波器和带阻滤波 器等。
感谢观看
电压或流。
系统模型
通信系统通常由发送器、信道和接 收器组成，发送器负责发送信号， 信道是信号传输的媒介，接收器负 责接收信号。
系统稳定性
系统稳定性是指系统在受到干扰时 仍能保持正常工作的能力，稳定性 是通信系统的重要性能指标。
模拟信号与数字信号
模拟信号
模拟信号是连续变化的电压或电流，其特点是幅度连续变化。模拟信号通常用 于语音通信和电视信号传输。
调制解调器电路的分类
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《通信电子线路》
典型教案二、第二章第二次课
一、主要教学内容
本次课主要讨论并联谐振回路的接入特性及单调谐放大器的工作原理，主要内容有：
2.2 谐振回路的基本特性
2.2.3 谐振回路的接入方式
分析实例
2.3 单调谐放大器
工作原理——重点
小结
思考题
作业
二、教学重点
1、谐振回路的接入方式
2、单调谐放大器的工作原理
三、教学难点
谐振回路的接入方式及阻抗变换
四、教学内容
2.2.3 谐振回路的接入方式
信号源和负载直接并在L、C元件上会存在以下三个问题：
（1）R S和R L影响品质因数Q L，R S和R L越小，谐振回路Q值下降越多，一般不能满足实际要求；
（2）信号源和负载电阻常常是不相等的，即阻抗不匹配。
当相差较多时，负载上得到的功率可能很小；
（3）信号源输出电容和负载电容影响回路的谐振频率，C S和C L相对于C越大，影响越大。
在实际问题中，R S、R L、C S、C L给定后，不能任意改动。
解决这些问题的途径是采用“阻抗变换”的方法，使信号源或负载不直接并入回路的两端，而是经过一些简单的变换电路，把它们折算到回路两端。
通过改变电路的参数，达到要求的回路特性。
常见的阻抗变换电路形式有：
•互感变压器接入方式
•自耦变压器接入方式
• 电容抽头接入方式
下面分别介绍这几种阻抗变换电路。
1、互感变压器接入方式
互感变压器接入电路如图2-10所示。
变压器的原边线圈就是回路的电感线圈，副边线圈接负载R L 。
设原边线圈匝数为N 1，副边线圈匝数为N 2，且原、副边耦合很紧，损耗很小。
根据等效前后负载上得到功率相等的原则，可得到等效后的负载阻抗 R L ’。
设1-1' 电压为U 1 ，2-2' 电压为U 2，等效前负载上R L 得到功率为P 1，等效后负载上R L ’
得到的功率为P 2，由P 1=P 2，即'212
2
L
L R
U
R U =可得到等效后的负载阻抗2
21'
⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=U U R R L L 。
又因为2
2122
1
⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛N N U
U ，得
L L R N
N R 2
2
1'⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛= （2-12） 变换后的等效回路如图2-11所示。
此时回路的品质因数为 L
R Q L 0ω∑
=
（2-13） 式中0
0''
0)(R R R R R R R R R S S L L
S ++=∑。
若选
12
1>N N ，则L L
R R >'
，可见通过互感变压器接入方法可提高回路的Q L 值。
另外，电路等效后，谐振频率不变，仍为LC
1
0=ω。
2、自耦变压器接入
自耦变压器接入电路如图2-12所示。
回路总电感为L ，电感抽头接负载R L 。
设电感线圈1—3
端为N 1，抽头2—3端为N 1。
对于自耦变压器来说，等效折算到1—3端的R L ‘所得功率应与原
图2-10
图2-11
图2-12
回路R L 得到的功率相等。
推导方法与上述互感变压器接入方法一样，可得到等效后的负载阻抗R L ‘如下：
L L R N
N R 2
2
1'
⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛= （2-14）
由于
12
1>N N ，所以L L
R R >'。
例如Ω=k R L 1，42
21=⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛N N ，则Ω=k R L 4'。
此结果表明，如果将Ωk 1电阻直接接到1—3端对回路影响较大，若接到
2—3端再折算到1—3端就相当于接入一个Ωk 4，它对回路的影响减弱了。
折算后的等效电路如图2-13所示。
由图可知回路的谐振频率为LC
1
0=
ω。
回路的品质因数为 L
R Q L 0ω∑
=
（2-15） 式中，0
0''
0)(R R R R R R R R R S S L L
S ++=∑。
由以上讨论可知自耦变压器接入，也起到了阻抗变换作用。
这种方法的优点是绕制简单。
缺点是回路与负载有直流回路。
需隔直流时，这种回路不能用。
当外接负载不是纯电阻，包含有电抗成分时，上述等效变换关系仍适用。
设回路如图2-14所示。
这时不仅要将R L 从副边折算到原边，而且C L 也要折算到原边。
计算式为
L L R N
N R 2
21'
⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛= （2-16） L
L C N N C 2
12'
⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛= （2-17）
因为
12
1
>N N ，所以电容变小，一致的规律是经折算后阻抗变大，对回路的影响减轻。
对谐振回路的信号源同样可采用部分接入的方法，折算方法相同。
图2-13
图2-14
如图2-15所示电路中，信号源内阻R S 从2—3端折算到1—3端，电流源也要折算到1—3端，计算式为
S
S
R N N
R 2
21'
⎪
⎪⎭
⎫
⎝⎛= （2-18） S S I N N I 1
2
'
=
（2-19）
式（2-19）可以这样理解，从2-3端折算到1-3端电压变比为N 1/N 2倍，在保持功率不变的条件下，电流变比应为N 2/N 1倍。
3. 电容抽头接入
电容抽头接入回路如图2-16(a)所示。
并联谐振回路电感L 、电容C 1、C 2串联，负载接在电容抽头2—3端。
为了计算这种回路需要将负载R L 等效折算到1—3端，变换为标准的并联谐振回路。
为此，首先简单介绍一下电容器的串、并联变换。
如图2-17所示。
根据电路等效原理，图2-17中1-2端的等效导纳应
图2-16
图2-15
图2-17。