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绪论高频电子线路概论,绪论高频电子线路概论 2 2,高频电子线路课程是结合无线电通信方式讨论无线电接收和发送设备中各单元高频电子线路的组成、工作原理及工程分析计算。高频电子线路是针对传输、处理频率高于3MHz信号的电路，又称射频（RF）电路。主要应用于无线电通信系统。,绪论高频电子线路概论 2 3,0.1无线电通信发展史,电磁学的发展以及电子技术的发展推动着无线电通信的发展：,绪论高频电子线路概论 2 4,无线电通信从简单的通信快速扩展到计算机科学、宇航技术、自动控制以及各学科领域。可以说，到目前，上至天文，下到地理，大到宇宙空间，小至基本粒子等的科学研究，从工农业生产到社会家庭生活，均离不开无线电通信技术。,绪论高频电子线路概论 2 5,0.2 无线电通信系统的组成,0.2.1 概念 电信系统：传送光或电信号的系统 无线通信系统：以无线介质传送光或电信号的系统。0.2.2 无线通信系统的组成(6部分),基带信号(低频信号),调制,已调信号(高频信号),解调,基带信号,绪论高频电子线路概论 2 6,图01 无线通信系统的基本组成,绪论高频电子线路概论 2 7,1、信源和输入变换器：发出传送的信息（声音、文字、图像等）的终端设备，如话筒。2、发送设备：调制放大电压、功率放大。3、信道（传输媒介）：有线信道，如：架空明线，电缆，波导，光纤等。无线信道，如：海水，地球表面，自由空间等。不同信道有不同的传输特性，同一信道对不同频率信号的传输特性也是不同的。,绪论高频电子线路概论 2 8,（1）无线电波的波段划分以及相应的传播方式和用途。,绪论高频电子线路概论 2 9,例：1、GSM数字蜂窝系统（单频、双频手机）,2、我国无线电广播系统,绪论高频电子线路概论 2 10,（2）无线电波的频率特性 信号的频率指标（30K300G）。无线电波只是一种波长比较长的电磁波,占据的频率范围很广。在自由空间中,波长与频率存在以下关系:c=f c=3 108m/s从频率角度看，无线电波也可以认为是一种频率相对较低的电磁波。,绪论高频电子线路概论 2 11,（3）无线电波传播特性：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。电波的传播方式主要有：如下页图。直射波或空间波（视距传播）(a):特点：收、发信高架（高度比波长大的多）。主要用于超短波、微波波段的通信和电视、调频广播、移动通信，中继与卫星等；条件：超短波（频率大于30MHz)绕射波（地波传播：沿地面传播）(b):特点：波长愈长，传播损耗愈小。地面吸收少，绕射能力强；主要用于中、长波无线电通信和导航。例如，收音机接收的广播电台中波信号。条件：物体高度 折射和反射（天波）(c):借助60600km的电离层；特点：损耗小，传播距离远；因电离层状态不断变化使天波传播不稳定；因要满足从电离层返回地面的条件，工作频率受到限制。主要用于短波、中波的远距离通信和广播。例如，收音机接收的广播电台短波信号或军用短波电台。条件：频率一般在1.530MHz之间。散射传播(d):借助1012km的对流层，适合4006000MHz信号；条件：阻挡物体多，体积小于波长。,绪论高频电子线路概论 2 12,无线电波的主要传播方式（a）直射传播;（b）地波传播;（c）天波传播;（d）散射传播,绪论高频电子线路概论 2 13,4、接收设备：一般采用超外差的形式。主要特点就是由频率固定的中频放大器来完成对接收信号的选择和放大。当信号频率改变时,只要相应地改变本地振荡信号频率即可。接收设备主要完成选频、放大和解调（已调波调制波）。5、信宿：还原成原传送的信号的终端设备，如扬声器，显示器等。,绪论高频电子线路概论 2 14,0.3无线电发射设备和接收设备的组成,以无线电调幅广播发射和接收设备为例说明：,无线电调幅广播发射机框图,绪论高频电子线路概论 2 15,（1）振荡器：产生 fosc 的高频振荡信号，几十 kHz 以上。（2）高频放大器：一或多级小信号谐振放大器，放大振荡信号，使频率倍增至 fc，并提供足够大的载波功率。（3）调制信号放大器：多级放大器组成，前几级为小信号放大器，用于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。（4）振幅调制器：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。,绪论高频电子线路概论 2 16,超外差式调幅广播接收机框图,外差方法是将输入信号频率变换为音频，而阿姆斯特朗提出的方法是将输入信号变换为超音频，所以称之为超外差。本振频率比外来信号高465KHZ所以叫超外差。若是超外差形式，则,若采用超内差形式，则,绪论高频电子线路概论 2 17,（1）高频放大器：由一级或多级小信号谐振放大器组成，放大天线上感生的有用信号；并利用放大器中的谐振系统抑制天线上感生的其它频率的干扰信号。可调谐。（2）混频器：两个输入信号。频率为 fc 的高频已调信号，本机振荡器产生的频率为 fL 的本振信号。将频率为 fc 的高频已调信号不失真的变换为载波频率为 fI 的中频已调信号：，我国中频为：（3）本机振荡：用来产生频率为（或）的高频振荡信号，fL 是可调的，并能跟踪 fc。（4）中频放大器：由多级固定调谐的小信号放大器组成，放大中频信号。（5）检波器：实现解调功能，将中频调辐波变换为反映传送信息的调制信号。（6）低频放大器：由小信号放大器和功率放大器组成，放大调制信号，向扬声器提供所需的推动功率。,绪论高频电子线路概论 2 18,0.4本课程的研究对象、内容以及特点,研究对象：无线电发射设备和接收设备的组成、工作原理和工程分析计算。内容：发射和接收设备各单元电路的工作原理、性能特点、典型电路、工程分析方法、测试及调试方法等。单元电路：高频小信号放大电路、正弦波振荡器、高频功率放大电路、调制解调电路、混频电路、反馈控制电路、频率合成器等。特点：高频电子线路大部分是非线性电路，如振荡电路、调制解调电路等，一般都用非线性分析方法，这与低频模拟电子线路中可近似用线性分析方法不同，但是对应高频小信号放大器，由于输入信号足够小，而又要求不失真放大，故可用线性分析方法。,绪论高频电子线路概论 2 19,学习注意点：在熟悉典型的单元电路的基础上，要抓住各种电路之间的共性，洞悉各种功能之间的内在联系。重视实践环节，理论联系实际，加强课后的思考和练习。学时问题：理论学时48，实验学时10。,绪论高频电子线路概论 2 20,0.5本课程选用的教材和参考书,本课程使用教材：高频电路及其应用刘联会主编 北京邮电大学出版社本课程推荐参考书：高频电子线路张肃文主编 高等教育出版社高频电子线路高吉祥主编 电子工业出版社高频电路原理与分析曾兴雯等编 西安电子科技大学出版社,绪论高频电子线路概论 2 21,思考题与习题,1、无线通信为什么要用高频信号？“高频”信号指的是什么？2、什么是调制？有哪几种调制方式？,？,1、因为：低频信号能量较低，辐射力弱；发射低频信号需要巨大尺寸的天线，无法实现；不同发射台的信号同样的接收机无法区分，且会造成相互干扰。故无线通信要用高频信号。高频信号通常指的是3MHz以上的信号。2、所谓调制是将低频的基带信号加在高频振荡载波信号上面并去控制它的参数（幅度、瞬时频率以及瞬时相位）。有调幅、调频和调相三种调制方式。,
