高频电子线路1绪论

0.2 0.2
第1章 绪论
（2）天波： ）天波：
利用电离层的折射与反射，使电磁波到达电 离层后，一部分能量被吸收，一部分被反射、折 射到地面。当频率升高时，电磁波被电离层吸收 的能量增加，当频率升高超过一定值时，电磁波 将会穿过电离层，不再返回地面。所以天波适用 于10m-200m的短波。
图0.2.6 天波的发射与接收（天波动画）
第1章 绪论
7．其他通信系统 ．
调频无线通信系统， ① 调频无线通信系统，发射机和接收机都包括上述各 调制器和 模块，区别主要在于调制器 解调器上 模块，区别主要在于调制器和解调器上。 实现调制的模块——频率调制器； 频率调制器； 实现调制的模块 频率调制器 实现解调的模块——频率检波器或鉴频器。 频率检波器或鉴频器。 实现解调的模块 频率检波器 数字通信系统，调制信号为数字信号 数字信号， ② 数字通信系统，调制信号为数字信号，相应的调制 数字调制。 为数字调制。 软件无线电， ③ 软件无线电，用软件的方法实现通信系统中一部分 电路的功能，改变程序便可变更调制方式。 电路的功能，改变程序便可变更调制方式。
Hale Waihona Puke 第1章 绪论(2) 混频器 ) 两路输入 输入为 两路输入为： 由高放级： ① 由高放级：已调信号 fc 。 本机振荡器： ② 由本机振荡器：本振信号 fL。 高频) 作用：载波变频——将已调信号的载波由 fc (高频)变换 作用：载波变频 将已调信号的载波由 中频) 而调制波形不变。 为 fI (中频)， fI = |fc − fL |而调制波形不变。
第1章 绪论
第1章 绪论
1.1 电子线路的分类 1.2 通信系统的概念及组成 1.3 非线性器件的基本特点 1.4 本课程的特点、与其它课程的关系 本课程的特点、 思考题与习题 思考题与习题
第1章 绪论
1.1 电子线路的分类
模拟电路：信号在时域特性上是连续取值的电 路，如语音，图像等。 数字电路：信号在时域特性上不是连续取值的 电路，如电报、数据、遥控指令等。 模拟电路： 按照信号相对于器件伏安特性的工作范围分： 线性电子线路和非线性电子电路。
第1章 绪论
有线传输信道
1、双绞线 、 适用于短距离（小于100m）、 ）、1Mb/s数据率的 适用于短距离（小于 ）、 数据率的 通信环境。 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 适用于距离在几百米、带宽小于 、 率小于20Mbps的通信环境 的通信环境。 率小于 的通信环境 3、光纤电缆 、 光纤是非常细的玻璃丝（直径在100um以下） 光纤是非常细的玻璃丝（直径在 以下） 以下 其衰减很小（ ），若干光纤组成一个光 其衰减很小（1DB/1KM），若干光纤组成一个光 ）， 特点是衰减小（小于1db/km）、工作频率高、 ）、工作频率高 缆。 特点是衰减小（小于 ）、工作频率高、 信息容量大。 信息容量大。
1)
2)
天线尺寸 天线尺寸与被辐射信号的波长相比 拟时，信号才能被天线有效的辐射出 去。对于音频范围20Hz~20kHz 去。对于音频范围20Hz~20kHz来说 20Hz~20kHz来说 ，这样的天线不可能实现。 信号选择 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。
第1章 绪论
第1章 绪论
接收机组成
第1章 绪论
调幅接收机
图 0-1-4 调幅广播接收机的组成
调幅广播接收机的组成
第1章 绪论
(1) 高频放大器 ) 为小信号谐振放大器，作用： 为小信号谐振放大器，作用： 选台。利用可调谐的谐振系统选出有用信号， ① 选台。利用可调谐的谐振系统选出有用信号，抑制其 他频率的干扰信号。 他频率的干扰信号。 放大。放大选出的有用信号。 ② 放大。放大选出的有用信号。
8．小结 ．
(1)非线性电子线路讨论的范围 ) 除小信号放大器以外的其他功能电路——振荡器 、 功 振荡器、 除小信号放大器以外的其他功能电路 振荡器 调制器、解调器、混频器、倍频器。 放、调制器、解调器、混频器、倍频器。
第1章 绪论
(2)本课程讨论的内容 )本课程讨论的内容——三类电路 三类电路 功率放大电路——在输入信号作用下， 可将直流 在输入信号作用下， ① 功率放大电路 在输入信号作用下 电源提供的部分功率转换为按输入信号规律变化的输出信 号功率，并使输出信号的功率大于输入信号的功率。 号功率，并使输出信号的功率大于输入信号的功率。 振荡电路——可在不加输入信号的情况下， 稳定 可在不加输入信号的情况下， ② 振荡电路 可在不加输入信号的情况下 地产生特定频率或特定频率范围的正弦波振荡信号。 地产生特定频率或特定频率范围的正弦波振荡信号。 波形变换和频率变换电路——能在输入信号作用 ③ 波形变换和频率变换电路 能在输入信号作用 下产生与之波形和频谱不同的输出信号。包括：调制电路、 下产生与之波形和频谱不同的输出信号。包括：调制电路、 解调电路、混频电路和倍频电路。 解调电路、混频电路和倍频电路。 类电路。 本课程主要学习① ③类电路。
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。
对接收机的要求： 对接收机的要求：
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。
第1章 绪论
终端
终端的作用： 终端的作用： 接收机输出的基带信号变换成原来形 式的信号的装置。 还原声音的喇叭，耳机；恢复图象的 显象管
1.3 非线性器件的基本特点
非线性电子线路中，上述三类 三类功能的实现利用了器件 非线性电子线路中，上述三类功能的实现利用了器件 的非线性特性，为此，有必要首先了解非线性器件的基本 的非线性特性，为此，有必要首先了解非线性器件的基本 特点(参数、控制变量、不能用叠加定理 叠加定理) 特点(参数、控制变量、不能用叠加定理)。
gQ = di ∆i ≈ dv Q ∆v Q
图 0-2-1 - -
第1章 绪论
无线传输信道 （1）地面波：
沿地球弯曲表面传播，适用于波长 λ =200m 以上的中、长波。 由于大地表面是导体，当电磁波在其表面传 播时，一部分能量将被损耗掉，且频率越高，趋 肤效应越强，损耗越大。故频率更高的电磁波不 易沿地面传播，而主要靠电离层。
λ
图0.2.5 地面波的发射与接收（地面波动画）
第1章 绪论
为什么要调制？ 为什么要调制？
无线电广播的参数为： 无线电广播的参数为：
频率： 频率： f = 20 Hz 〜 20 kHz
λ 波长： 波长： = 15 kkm 〜15 km
则天线长度为： 则天线长度为： l = 1 . 5 kkm 〜 1 . 5 km
第1章 绪论
有效辐射信号的条件
0.2
第1章 绪论
（3）空间波：
频率更高的电磁波（ λ ≤10m）,不再适用电离层 传播，而是沿空间直线传播，即利用直射和反射实现 电磁波的传播。但只限于视频距离范围内。通常，50 米高的天线通信距离约50公里。
图0.2.7 空间波的发射与接收（空间波动画）
0.2
第1章 绪论
第1章 绪论
接收机的作用：
线性：当信号工作在元器件伏安特性微小范围或线性范 围。 非线性：信号很强，工作在伏安特性非线性范围的电路。
按照工作频率分：高频电路和低频电路。
第1章 绪论
1.2 通信系统的概念及组成
信息（如语音、文字、图像、指令等） 的传输系统称为通信系统 本课的研究对象是围绕信息的传输和处 理展开 信源 发射机 传输信道 终端 接收机
第1章 绪论
调幅：使载波幅度随低频信号变化，频率与相位不变。 调频：使载波频率随低频信号变化，振幅不变。 调相：载波幅度不变，载波的瞬时相位按信号规律变化，实 际上瞬时频率也会变化，所以从波形上无法区别调频 与调相。
第1章 绪论
传输信道
传输信道又称传输媒质，是传输信道的媒质。 传输信道又称传输媒质，是传输信道的媒质。 不同的传输信道有不同的传输特性。 电缆、 不同的传输信道有不同的传输特性。如：电缆、 光缆、无线电波…… 光缆、无线电波 传输信道可分为 有线传输信道：双绞线、同轴电缆、 有线传输信道：双绞线、同轴电缆、光纤电缆 无线传输信道： 无线传输信道：无线通信以自由空间为传输媒 有地波与天波两种。 质，有地波与天波两种。
一、非线性器件特性的参数
主要有三个参数： 主要有三个参数： ① 直流参数 适用于直流分析 ② 交流参数 ③ 平均参数 适用于频率变换电路的分析 适用于功率放大和振荡电路的分析
第1章 绪论
例：非线性电阻： 非线性电阻： ① 直流电导 定义： 定义：
g0 Q = IQ VQ
∆i ∆v
意义： 意义：表明直流电流与直流电压间 的依存关系。 的依存关系。 特点： 的非线性函数。 特点：其值是 VQ(或 IQ) 的非线性函数。 应用：直流分析。 应用：直流分析。 ② 交流电导 定义： 定义：
第1章 绪论
(3)本机振荡 ) 的高频等幅 等幅振荡 产生频率为 fL =|fc + fI |(或 fL = fc − fI )的高频等幅振荡 信号。 可调， 信号。fL 可调，并能跟踪 fc。 (4)中频放大器 ) 为多级固定调谐的小信号放大器，作用：放大中频信号。 为多级固定调谐的小信号放大器，作用：放大中频信号。
图 0-1-3 调幅广播发射机的组成
调幅广播发射机的组成
第1章 绪论
各部分作用： 各部分作用： (1)振荡器 ) 的高频振荡信号，几十千赫以上。 产生 fosc 的高频振荡信号，几十千赫以上。 (2)高频放大器 ) 多级小信号谐振放大器， 放大振荡信号， 多级小信号谐振放大器 ， 放大振荡信号 ， 使频率倍增 并提供足够大的载波功率。 至 fc，并提供足够大的载波功率。 (3)调制信号放大器 ) 多级放大器，前几级为小信号放大器， 多级放大器 ， 前几级为小信号放大器 ， 放大微音器的 电信号；后几级为功放，提供功率足够的调制信号。 电信号；后几级为功放，提供功率足够的调制信号。 (4)振幅调制器 ) 实现调幅功能， 实现调幅功能 ， 将输入的载波信号和调制信号变换为 所需的调幅波信号，并加到天线上。 所需的调幅波信号，并加到天线上。