高频电子线路PPT

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。 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。
§1.2 通信系统的组 成
1.2-1 通信系统组成框图 1.2-2 无线电信号的发射 1.2-3 无线电信号的接收
收信装置
• 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 恢复图象的显象管
1.2-2 无线电信号的发射
• 无线电发射机的组成
缓冲 高频振荡 倍频 高频放大 调制 传输线 声音 话筒 音频放大 （直流电源未画）
调制器：将基带信号加载到高 频的振荡信号(载波)上面。即用 基带信号去改变载波的参数。 通常载波信号有三个参数可以 改变：振幅，频率，相位，表达 式为 v0 (t ) V0 cos( ，对应有三种调 0t 0 ) 制方式：调幅，调频，调相。广 播电台中常用的方法是调幅与调 频。
由于任何复杂的信号，都可分解为 许多不同频率的正弦信号之和，因此， 所谓“频谱”即是指组成信号的各正弦 分量按频率分布的情况。为了更直观地 了解信号的频率组成和特点，我们通常 采用作图的方法来表示频谱。用频率f作 横座标，用信号的各正弦分量的相对振 幅作纵座标，通常称之为频谱图。
脉冲信号的分解
i (a) I0 t i (b) t i 三次谐波 i1 (d) t 一次谐波 i1 (c) t 七次谐波 i7 i 五次谐波 i1
最大的疑问是：为何选择用ห้องสมุดไป่ตู้ 频信号来传递信息？
疑问：为何选择用高频信号来传递信息？
1、传输特性的问题：音频信号在自由空间中传播的速 度较慢(340m/s)，而且衰减很快，根本就不能实现远距离 的传输；
2、天线尺寸的问题：为了有效的将电信号辐射出去， 要求天线的长度与信号的波长可以相比拟 ；
3、频率资源的问题：多路声音通信同时进行时，使用 的频率都是20到20K赫兹。容易混在一起，在接收端我们 无法将其分离。
高频电子线路
周冬梅
Chapter 1 绪论
§1.1 课程概述 §1.2 通信系统的组成 §1.3 信号的频谱表示法
§1.4 无线通信系统中的信道
§1.5 数字通信系统 §1.6 现代通信系统
§1.1 课程概述
通信发展简史
原始手段
烽火、旗语 电报 （1837 Morse） 电话 （1876 Bell） 电磁波的存在
传输信道
信号从发送到接收中间要经过传输信 道，又称传输媒质。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：有线信道和无线信道。
有线信道：双线对电缆、同轴电缆、光缆 无线信道：自由空间
接收设备
• 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 着干扰和失真，接收设备要尽量减少这 种失真。
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 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—10cm 300—30MHz 甚高频VHF 分米波 10—100cm 3,00—300MHz 特高频UHF 厘米波(微波) 1—10cm 30—3GHz 超高频SHF 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
1.2-1 通信系统原理框图
信号源
发送设备
传输信道
收信装置
接收设备
信号源
• 在实际的通信电子线路中传输的是各种电
信号，为此，就需要将各种形式的信息转 变成电信号。 • 常见的信号源有： 话筒 摄像机 各种传感器件
发送设备
• 发送设备的作用：
•
将基带信号变换成适合信道的传输特 性的信号。 对基带信号进行变换的原因： 由于要传输的信息种类多样，其对应 的基带信号特性各异，这些基带信号 往往并不适合信道的直接传输。
二 天波（天空波）
• 经过地面100km至500km的电离层反射传送到 •
接收点的电磁波（电离层反射折射传播）。适 用于短波。 电离层反射的特点： 频率越高，吸收能量越小，但频率过高电波 会穿透电离层。故频率只限于中短波段 300Khz－30Mhz 。
1.4.2 无线电波段的划分
• • • • • • • • • • 波段名称 波长范围 频率范围 频段名称
1.2-3 无线电信号的接收
• 1.最简单的接收机 1MHz 870kHz 选择性电路 640kHz

检 波
2.直接放大式接收机

3.超外差式接收机
fo –fs = fi
fs
高频放大
fs fo
混频
中频放大
fi
检波
F
低频放大
F
本地振荡
超外差接收机的主要特点：把被接收的高频调幅 信号的载波频率fs先变为频率较低的而且是固定不变 的中频fi，再利用中频放大器加以放大，然后进行检 波。由于中频是固定的，因此中频放大器的选择性 与增益都与接收的载波频率无关。
1.4 无线通信系统中的信道
1.4.1无线电波的传播方式
• 无线通信的传输媒质是自由空间。
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的传播 途径可分为两大类：地波和天波。
一 地波（分为地面波和空间波）
1. 地面波 就是沿地面传播的无线电波（绕射传播）， 适用于长波和超长波。 2. 空间波 是在发射天线与接收天线间直线传播的无线电 波（直射传播）, 发射天线和接收天线较高， 接收点的电磁波由直接波和地面反射波合成。 适用于超短波。
无线电发射机和接收机原理框图
信号源 放大器 调制器
已调波 放大器 发射 天线
高频 振荡器
谐振放大器 或倍频器
接收 天线
高频 放大器 选择 电路
解调器
中频 放大器
混频器
放大器
信宿
本地 振荡器
3. 频域表示法
根据傅立叶变换的基本原理，任何一 个函数都可以用傅立叶级数展开。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。
Maxwell 理论 Hertz 实践
有线通信
无线通信
课程内容及要求：
本课程讨论的通信电子线路主要用于无线通信 系统。 了解无线电发送设备和接收设备的工作原理和 组成。 掌握构成发送、接收设备的各单元电路的工作 原理、典型电路、性能特点、及工程分析方法和实 验技能。包括谐振功率放大器、正弦波振荡器、混 频、振幅调制解调、角度调制解调等内容。