高频电子线路第1章绪论.ppt
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1、高频电子线路,High Frequency Electronic Circuits,绪 论,一、高频电子线路与低频电子线路的区别,信号频率高,大部分电路为非线性工作(完成信号频率变换功能);应用集中参数描述元器件,但器件存在高频效应,杂散参数对电路产生很大影响。,信号频率较低,元器件工作在线性工作区;应用集中参数描述元器件。,模拟电子线路,高频电子线路,微波电路,电路尺寸可以与工作波长相比拟,应用场的方法进行分析,高频的概念具有不确定性,故将这门学科称为“射频模拟电路”,又由于其大量采用非线性电路的分析方法,所以也称之为“非线性电子线路”。,二、高频线路在无线通信系统中的作用,编码方式传输信息
2、(海上用的旗语、手语以及船只之间的闪光通信),1、通信的起源信息传输是人类生活方式的重要内容,信鸽、驿站等作为信息传输方法,光通信(烽火台传送边疆警报),电通信:有线通信有线电报(1837)和电话(1876),无线电技术是在电磁波学以及电子器件和电子线路的基础上形成和发展起来的,主要任务是解决信息传输和信息处理问题,即无线通信。,无线通信:(1864)麦克斯韦方程,赫兹实验(1887)无线电的发明,,马可尼百米实验(1895)(1901)跨洋通信,(1904)弗莱明电子管(1948)肖特基晶体管,(20世纪60年代)集成电路,2、高频无线通信系统的载体,A、高频便于通过天线传输,B、高频的频带
3、范围宽,信息容量大,三、通信系统的基本组成单元,信号源,接收设备,发送设备,传输信道,收信装置,1、通信系统的构成,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,摄象机,各种传感器件,1、信号源,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。,2、发送设备,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。,如:电缆、光缆、无线电波,传输信道简介:,有线通信信道,无线通信信道,
4、3、传输信道,(1)、双绞线,适用于短距离(小于100m)、1Mb/s数据率的通信环境。,(2)、同轴电缆,适用于距离在几百米、带宽小于10Mhz、码流率小于20Mbps的通信环境。,(3)、光纤电缆,衰减小(小于1db/km)、工作频率高、信息容量大,(一)、有线通信信道,(二)、无线通信信道,无线通信以自由空间为传输媒质:地波与天波,1、地波(分为地面波和空间波),a、地面波 是沿地面传播的无线电波b、空间波 是在发射天线与接收天线间直线传播的无线电波,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。,2、天波:经过地面100km至500km的电离层反射传送到接收点的电磁波
5、,频率越高,吸收能量越小,但频率过高电波会穿透电离层,只限于中短波段。,3、传播方式的对比,a、靠电离层反射和折射的传播方式的传播距离最长,b、靠直线传播方式传播的距离最短,C、沿着地表传播方式传播的距离介于上面的两者之间,频率越高,趋肤效应越严重,损耗也越严重。沿着地表传输的波频率不太高,一般波长在200米以上的波主要沿着地表传输,波长在10米到200米的波主要靠电离层传输,波长在10米以下,主要是直线传播。,无线电频段和波段的划分,4、接收设备,接收设备的作用:,对接收设备的要求:,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。,接收传送过来的信号,并进行处理,
6、以恢复发送端的基带信号。,5、收信装置(换能器),收信装置 接收设备输出的电信号变换成 原来形式的信号的装置。,如:,还原声音的喇叭,恢复图象的显象管,四、无线通信基本原理,1、无线通信系统的组成,消息信号源,放大器,调制器,高频振荡器,谐振放大器或倍频器,已调波放大器,发射天线,接收天线,高频放大器,本地振荡器,混频器,中频放大器,解调器,放大器,视频显示器扬声器等等,选择电路,(a)调制信号(基带信号):携有信息的电信号,(b)载波信号:未调制的高频振荡信号,(c)已调波信号:经调制后的高频振荡信号,2、无线通信系统中的信号,3、无线通信系统中几个基本概念,A、无线电发射机,1、调制mod
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