高頻期末復習2016

1、通信系統(tǒng)的基本組成通信系統(tǒng)的基本組成通信系統(tǒng)基本組成框圖通信系統(tǒng)基本組成框圖輸入輸入變換器變換器傳輸信道傳輸信道接收接收設備設備輸出輸出變換器變換器發(fā)送發(fā)送設備設備麥克麥克風風CCD數(shù)據數(shù)據喇叭喇叭LCD數(shù)據數(shù)據基帶信號基帶信號已調信號已調信號已調信號已調信號基帶信號基帶信號有線有線無線無線模擬模擬數(shù)字數(shù)字雙工雙工半雙工半雙工單工方式單工方式二，調制原因：二，調制原因： 聲音頻率聲音頻率20Hz20kHz，能傳距離小于能傳距離小于1 公里公里 廣播、電視信號重疊，相互干擾廣播、電視信號重疊，相互干擾 天線長度天線長度 波長波長 三，調制類型：三，調制類型： 1）脈沖波調制（數(shù)字通信）脈沖波調制

2、（數(shù)字通信） 2）連續(xù)波調制（模擬通信）連續(xù)波調制（模擬通信） 調幅（例：收音機、電視機圖象）調幅（例：收音機、電視機圖象） 調頻（例：收音機、電視機伴音）調頻（例：收音機、電視機伴音） 調相（例：收音機、電視機伴音）調相（例：收音機、電視機伴音） kmf例：例：第三節(jié)第三節(jié) 無線電接收設備的組成與原理無線電接收設備的組成與原理一、無線電接收的基本任務一、無線電接收的基本任務是將通過天空傳來的電磁波接收下來，并從中取出需要接收是將通過天空傳來的電磁波接收下來，并從中取出需要接收的信息信號。的信息信號。二、二、解調解調解調是調制的逆過程。即從已調波中恢復出原基帶信號的過

3、解調是調制的逆過程。即從已調波中恢復出原基帶信號的過程。程。與模擬調制相對應，也分為三種：與模擬調制相對應，也分為三種：l檢波檢波振幅調制振幅調制(AM) l鑒頻鑒頻頻率調制頻率調制(FM) l鑒相鑒相相位調制相位調制(PM) (a)主振蕩器倍頻放大調制器功放f0nf0 fpfp音頻放大聲音拾音器F五、無線電發(fā)送設備的組成五、無線電發(fā)送設備的組成(以調幅廣播為例以調幅廣播為例) 載波為載波為COS(ct+)，信號為，信號為UmCOSt，調制器輸出調制器輸出u(t) = Ucm(1+maCOS t ) COS(ct+)u(t)的頻率成分為：的頻率成分為：c+ 和和c-2、直接放大式接收機、直接放

4、大式接收機特點：特點：靈敏度較高，輸出功率也較大，特別適用于固定頻率靈敏度較高，輸出功率也較大，特別適用于固定頻率 的接收。的接收。在用于多個電臺接收時，其調諧比較復雜。在用于多個電臺接收時，其調諧比較復雜。高頻小信號放大器的整個接收頻帶內，頻率高端的放高頻小信號放大器的整個接收頻帶內，頻率高端的放大倍數(shù)比大倍數(shù)比 低端要低。低端要低。選頻電路高頻放大器低頻電壓放大器低頻功率放大器檢波器音頻放大器調制器激勵放大輸出功率放大載波振蕩器天線開關高頻放大混頻器中頻放大與濾波解調器音頻放大器話筒本地振蕩器揚聲器變頻器無線通信系統(tǒng)的基本組成無線通信系統(tǒng)的基本組成1、繞射傳播（地波）、繞射傳播（地波）電波

5、沿著地球彎曲表面?zhèn)鞑ル姴ㄑ刂厍驈澢砻鎮(zhèn)鞑ミm合頻率適合頻率f：1.5MHz以下以下(為為200m以上以上)的中長波的中長波特點：傳播性能穩(wěn)定可靠，但由于地面不是理想的導體有特點：傳播性能穩(wěn)定可靠，但由于地面不是理想的導體有能量的損耗。主要用于長距離通信、導航和廣播。能量的損耗。主要用于長距離通信、導航和廣播。2、折射和反射傳播（天波）、折射和反射傳播（天波） 利用電離層的折射和反射來實現(xiàn)傳播利用電離層的折射和反射來實現(xiàn)傳播適合頻率適合頻率f： 1.5MHz30MHz （10m200m)的短波的短波特點：電離層特性受多種因素影響，因此通信穩(wěn)定性較差，特點：電離層特性受多種因素影響，因此通信穩(wěn)定

6、性較差，但傳播距離遠。主要用于廣播、船舶通信、和飛行通信。但傳播距離遠。主要用于廣播、船舶通信、和飛行通信。電離層電離層3、直線傳播（空間波）、直線傳播（空間波） 電波從發(fā)射天線發(fā)出，沿直線傳播到接收天線電波從發(fā)射天線發(fā)出，沿直線傳播到接收天線適合頻率適合頻率f： 30MHz以上以上(波長波長為為10m以下以下) 的超短波的超短波特點：這種傳播的距離只限制在視距范圍內（也叫視距傳特點：這種傳播的距離只限制在視距范圍內（也叫視距傳播）播） 增高天線可以提高直線傳播的距離。增高天線可以提高直線傳播的距離。通信衛(wèi)星4 4、衛(wèi)星中繼等、衛(wèi)星中繼等LC串并聯(lián)相比較串并聯(lián)相比較例3：已知LC并聯(lián)諧振回路的

7、電感L在MHzf30時測得時測得100,10QuHL試求諧振頻率MHzf300時的時的C和和并聯(lián)諧振電阻并聯(lián)諧振電阻0R解：解：，得：由LCf210pFFLfC14.28)(1014.28101)10302(1)2(11262620)(85.181011030210066000000kLQRLRQ得：由2-6：下圖所示電路為一等效電路，其中0120.8,100,5,25,15,10,5iiLLuH QCpF CpFCpF RkRk計算回路的計算回路的f0,Rp,QL。分析：此題是基本等效電路的計算分析：此題是基本等效電路的計算,其中其中L為有損電感，為有損電感，應考慮損耗電阻應考慮損耗電阻R0

8、,其次其次應進行抽頭電路等效變換。應進行抽頭電路等效變換。 解：由上圖畫出等效電路解：由上圖畫出等效電路2000,pRRLQRLL12121210.625,11CCpCCCC22660005000212.8(),0.625246.93 100.8 1010023.57()LLRRkpRLQk、014.54()111pLRkRRR諧振電阻：諧振電阻：121206122515514.375()251511220.81014.3751046.93()C CCCpFCCfLCMHz1、319.252ppLooRRQLf L、有載通頻帶有載通頻帶LQff07 . 02空載通頻帶空載通頻帶007 . 02

9、Qff可見：負載使品質因數(shù)下降、通頻帶可見：負載使品質因數(shù)下降、通頻帶變寬、選擇性變差。且負載越變寬、選擇性變差。且負載越大大，品，品質因數(shù)下降越嚴重，質因數(shù)下降越嚴重，故串聯(lián)諧振回路故串聯(lián)諧振回路適宜帶小負載適宜帶小負載。有載通頻帶有載通頻帶LQff07 . 02空載通頻帶空載通頻帶007 . 02Qff可見：負載使品質因數(shù)下降、通頻帶可見：負載使品質因數(shù)下降、通頻帶變寬、選擇性變差。且負載越變寬、選擇性變差。且負載越小小，品，品質因數(shù)下降越嚴重，故質因數(shù)下降越嚴重，故并聯(lián)諧振回路并聯(lián)諧振回路適宜帶大負載。適宜帶大負載。u功率放大器的工作狀態(tài)功率放大器的工作狀態(tài) 功率放大器一般分為甲類、乙類

10、、甲乙類、丙類等工功率放大器一般分為甲類、乙類、甲乙類、丙類等工作方式，為了進一步提高工作效率還提出了丁類與戊類放作方式，為了進一步提高工作效率還提出了丁類與戊類放大器。大器。 高頻功率放大器通常工作于高頻功率放大器通常工作于丙類丙類工作狀態(tài)工作狀態(tài)，屬于非線，屬于非線性電路功率放大器的主要技術指標是輸出功率與效率性電路功率放大器的主要技術指標是輸出功率與效率.u高頻功率放大器與小信號諧振放大器的對比高頻功率放大器與小信號諧振放大器的對比u相同點：相同點： 放大的信號均為放大的信號均為高頻高頻信號，信號， 放大器的負載均為放大器的負載均為諧振回路諧振回路。u不同點：不同點： 激勵信號激勵信號幅

11、度幅度大小不同；大小不同； 放大器放大器工作點工作點不同；不同； 晶體管晶體管動態(tài)范圍動態(tài)范圍不同。不同。icebtooictVBZicQebtooict高頻功率放大器波形圖高頻功率放大器波形圖小信號諧振放大器波形圖小信號諧振放大器波形圖習題41：為什么高頻功率放大器一般要工作在乙類或丙類狀態(tài)？為什么采用諧振回路作負載？為什么要調諧在工作頻率？答：答： 高頻功率放大器的輸出功率高，這樣在有源器件高頻功率放大器的輸出功率高，這樣在有源器件上損耗的功率就低，不僅能節(jié)省能源，更重要的是上損耗的功率就低，不僅能節(jié)省能源，更重要的是保護有源器件安全工作保護有源器件安全工作（損耗功率小，發(fā)熱少）（損耗功率

12、小，發(fā)熱少）。乙類、丙類放大狀態(tài)的效率比甲類高。故高頻功率乙類、丙類放大狀態(tài)的效率比甲類高。故高頻功率放大器一般選乙類或丙類工作狀態(tài)。放大器一般選乙類或丙類工作狀態(tài)。 因為乙類和丙類放大的因為乙類和丙類放大的集電極電流為脈沖集電極電流為脈沖，只有，只有通過諧振回路選出周期脈沖電流的基波分量，產生通過諧振回路選出周期脈沖電流的基波分量，產生連續(xù)的基波電壓輸出。連續(xù)的基波電壓輸出。 回路調諧于工作頻率是為了取出基波電壓輸出?；芈氛{諧于工作頻率是為了取出基波電壓輸出。例例3：某諧振功率放大器，已知：某諧振功率放大器，已知cmcpcmcoCCIRPVUmAIWPVV，半通角電流基波，諧振回路諧振電阻效

13、率集電極率試求：直流電源輸出功集電極電壓量，集電極電流的直流分集電極輸出功率直流電源10,5 .22,2505,24解：63.50525 .222121:)3(%3 .836/5/:)2()(625. 024:) 1 (2220ocmppcmopocCCPURRUPRPPWIVP由諧振回路諧振電阻集電極效率直流電源輸出功率)(4 .4445 .2252221:)4(111mAUPIIUPIcmomcmccmomc由基波電流01162142777. 125/5 .22833. 02/22)()(21)5(ccccmcccVUgg頁附表得查由半通角第二節(jié) 反饋型LC振蕩原理一 、振蕩的建立與起振條

14、件開關按至，開關按至， Ui放大得到放大得到Uc ;開關按至，當開關按至，當Uf Ui ，振蕩建立，振蕩建立.振蕩條件:)(FAFAjiifjcfjiceUAFUFAUFeUUFAeUUA令振蕩器振蕩器維持維持振蕩振蕩的條件：的條件： （平衡條件）（平衡條件） )2 , 1 , 0(21nnnAFFA則振蕩若ifUU第二節(jié) 反饋型LC振蕩原理二 、振蕩的平衡與平衡條件物理意義：物理意義：nFA2振蕩器的必要條件。振蕩器的必要條件。表示正反饋，為反饋表示正反饋，為反饋AF=1表示等幅振蕩，處于平衡狀態(tài)；表示等幅振蕩，處于平衡狀態(tài)； 1FA平衡條件：平衡條件： )2 , 1 , 0(21nnnAF

15、FA即理解起振條件和平衡條件：理解起振條件和平衡條件： 晶體管是非線性器件，其增益晶體管是非線性器件，其增益A隨輸出電隨輸出電壓壓Vo增大而減小增大而減小,直到達到平衡。直到達到平衡。第三節(jié)第三節(jié) 反饋型反饋型LC振蕩器振蕩器u概述：概述：反饋型反饋型LC振蕩器是由調諧放大器和正反饋網絡構成振蕩器是由調諧放大器和正反饋網絡構成u按反饋耦合元件可以分為：按反饋耦合元件可以分為：互感耦合振蕩器互感耦合振蕩器通過電感線圈通過電感線圈L1 與與 L2 的互感的互感M實現(xiàn)反饋。實現(xiàn)反饋。電容反饋式振蕩器電容反饋式振蕩器依靠電容產生反饋電壓構成的振蕩器依靠電容產生反饋電壓構成的振蕩器 稱為電容三點式振蕩器

16、又稱為電容三點式振蕩器又稱稱考畢茲振蕩器考畢茲振蕩器電感反饋式振蕩器電感反饋式振蕩器依靠電感產生反饋電壓構成的振蕩器，稱為電感三點式振蕩器，依靠電感產生反饋電壓構成的振蕩器，稱為電感三點式振蕩器，又稱又稱哈特萊振蕩器哈特萊振蕩器二、三點式振蕩器二、三點式振蕩器電路組成法則電路組成法則 三點式振蕩器是指回三點式振蕩器是指回路的路的三個端點與晶體管的三個三個端點與晶體管的三個電極分別連接電極分別連接而組成的一種振而組成的一種振蕩器。蕩器。 三點式振蕩器電路用三點式振蕩器電路用電容耦合或自耦變壓器耦合代電容耦合或自耦變壓器耦合代替互感耦合替互感耦合, 可以可以克服互感耦克服互感耦合振蕩器振蕩頻率低的

17、缺點合振蕩器振蕩頻率低的缺點, 是一種廣泛應用的振蕩電路是一種廣泛應用的振蕩電路, 其工作頻率可達到幾百兆赫。其工作頻率可達到幾百兆赫。三點式振蕩器的原理圖三點式振蕩器的原理圖四、四、LC三點式振蕩器相位平衡條件三點式振蕩器相位平衡條件的判斷準則的判斷準則由上面的分析可知由上面的分析可知, 在三點式電路中在三點式電路中, 回路中回路中與發(fā)射極相連接的兩與發(fā)射極相連接的兩個電抗元件必須為同性質個電抗元件必須為同性質, 另外一個電抗元件必須為異性質。這就是另外一個電抗元件必須為異性質。這就是三點式電路組成的相位判據三點式電路組成的相位判據, 或稱為三點式電路的組成法則：或稱為三點式電路的組成法則：

18、lXce與與Xbe的電抗性質相同的電抗性質相同lXcb與與Xce、Xbe的電抗性質相反的電抗性質相反l對于振蕩頻率，滿足對于振蕩頻率，滿足Xce+Xbe+Xcb=0與發(fā)射極相連接的兩個電抗元件同為電容時與發(fā)射極相連接的兩個電抗元件同為電容時的三點式電路的三點式電路, , 稱為電容稱為電容三點式電路三點式電路, , 也稱為也稱為考畢茲電路考畢茲電路。 與發(fā)射極相連接的兩個電抗元件同為電感時與發(fā)射極相連接的兩個電抗元件同為電感時的三點式電路的三點式電路, , 稱為電感稱為電感三點式電路三點式電路, , 也稱為也稱為哈特萊電路哈特萊電路。 (四) LC三點式振蕩器相位平衡條件的判斷準則(1)Xbe、

19、 Xce應為同性質的電抗元件；應為同性質的電抗元件；(2) Xcb 與與Xce、 Xbe的電抗性質相反。的電抗性質相反。 （射同余異）（射同余異）5-10：？回路諧振頻率有何關系與振蕩頻率種情況是否能振蕩試分析上述），（）（），（）（種情況：以下蕩器的等效電路，設有圖示是一個三回路的振0332211332211332211332211?443214fCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCL性見下圖并聯(lián)諧振回路的阻抗特）（射同余異則三端式振蕩器的組成原知識點：LC2:) 1 (反性質。、與同電抗性質，、是能滿足振蕩的相位條件電路的振蕩頻率為，解：設cebecbcebeXXXXX,0330

20、322021101式振蕩器為電容三端呈感性呈容性、此時，時滿足相位條件能振蕩滿足）（,13322113002001302001332211CLCLCLCLCLCL式振蕩器為電感三端呈容性呈感性、此時，時滿足相位條件能振蕩滿足）（,23322113002001302001332211CLCLCLCLCLCL課本P21式振蕩器為電容三端呈感性呈容性、此時，時滿足相位條件能振蕩滿足）（,33322113002001302001332211CLCLCLCLCLCL條件，故不能振蕩不可能滿足相位只能同性質和）（,43322302001332211CLCLCLCLCL第一節(jié) 概述一 、普通調幅波的表達式、

21、波形及其頻譜(一一)定義定義成線性關系變化。號的振幅，使其隨調制信去控制高頻載波信號用需要傳送的調制信號)()()(tututuc(二二)表達式表達式tUtutUtumccmccos)(,cos)(調制信號設載波信號根據定義調幅波的振幅為：根據定義調幅波的振幅為：)()(tukUtUcmm則普通則普通調幅波的表達式調幅波的表達式為：為：ttukUttUtuccmcmcos)(cos)()(ttUkUcmcmcoscosttUUkUccmmcmcoscos1 ttmUcacmcoscos1 )(:,:調幅度調制指數(shù)比例系數(shù)amk(三三)波形波形cmmmaUUUm2minmax)1 ()1 (mi

22、nmaxacmmacmmmUUmUU包絡線極值：cmUcmaUm包絡線包絡線包絡線包絡線包絡線包絡線相似與)(tu第一節(jié) 概述四 、振幅調制電路的功能功能：將輸入的調制信號功能：將輸入的調制信號和載波信號通過電路轉換和載波信號通過電路轉換為高頻調幅信號輸出。為高頻調幅信號輸出。tUtutUtumccmccos)(),(cos)(調制信號設載波信號普通調幅波：普通調幅波：ttmUtucacmcoscos1 )(雙邊帶調幅波：雙邊帶調幅波：單邊帶調幅波：單邊帶調幅波：ttUtucmcoscos)(tUtutUtucmcm)cos()()cos()(或第一節(jié) 概述三 、抑制載波的雙邊帶調幅信號和單邊

23、帶信號(一一)抑制載波的雙邊帶調幅波抑制載波的雙邊帶調幅波(DSB)2，頻譜：，頻譜：1，數(shù)學表達式：，數(shù)學表達式：)cos()cos(5 . 0coscos)()()(ttUUtUtUtututucccmmccmmc由表達式可知，頻譜只有由表達式可知，頻譜只有cc、帶寬：帶寬：B=2F例2：的波形。波兩種情況下的普通調幅及出兩者波形如圖所示，畫為三角波調制信號已知載波電壓)(15 . 0,)(,cos)(tummtutUtuaaccmc解：解：cmacmmcmacmmaUmUUUmUUm5 . 0)1 (5 . 1)1 (5 . 0) 1 (minmax)(tutcmU5 . 1cmU5 .

24、 0cmU畫圖方法：先求出調幅波包絡線的最大值和最小畫圖方法：先求出調幅波包絡線的最大值和最小值，由此畫出包絡線，然后畫出調幅波波形。值，由此畫出包絡線，然后畫出調幅波波形。0)1 (2)1 (1)2(minmaxacmmcmacmmamUUUmUUm)(tutcmUcmU2例4：解：解：cPPPtttuROToavcL和邊頻功率載波功率求總輸出功率輸出信號為上的某發(fā)射機輸出級在負載,cos)cos5 . 01 (4)(100wPPPwPmPwRUPOToavcoavLcmOTc01. 0:09. 0)25 . 01 (08. 0)21 (:08. 0100242:2222邊頻功率總功率載波功

25、率第三節(jié) 高電平調幅電路主要要求：主要要求：兼顧輸出功率大、效率高、調制線性度好兼顧輸出功率大、效率高、調制線性度好用途：用途：產生普通調幅波產生普通調幅波主要電路：利用丙類諧振功放實現(xiàn)基極調幅基極調幅集電極調幅集電極調幅調制信號控制基極電源電壓，工作于調制信號控制基極電源電壓，工作于欠壓欠壓區(qū)區(qū)，效率較低，適用于小功率發(fā)射機。，效率較低，適用于小功率發(fā)射機。 調制信號控制集電極電源電壓，調制信號控制集電極電源電壓，工作于工作于過壓區(qū)過壓區(qū)，效率高。，效率高。 根據調制信號接入方式的不同分為：根據調制信號接入方式的不同分為：從調幅波中不失真地還原出原從調幅波中不失真地還原出原調調制信號。制信號

26、。一、檢波電路的功能一、檢波電路的功能第六章 調幅信號的解調 從頻譜上看，從頻譜上看，檢波也是一種信號頻譜的線性搬移檢波也是一種信號頻譜的線性搬移過程，過程，是將調幅波的邊頻是將調幅波的邊頻或邊帶頻譜搬移到原調制信號的頻譜處?；蜻厧ьl譜搬移到原調制信號的頻譜處。第一節(jié) 檢波概述iimc( )sinu tUto0uUiimai( )1sinsinu tUmttoomsinuUt1、包絡檢波、包絡檢波 二、檢波電路的分類二、檢波電路的分類2、同步檢波、同步檢波 檢波器的輸出電壓直接反映輸入高頻調幅波包絡變檢波器的輸出電壓直接反映輸入高頻調幅波包絡變化規(guī)律，化規(guī)律，只適合于普通調幅波的檢波只適合于普

27、通調幅波的檢波。 在檢波器的輸入端加一個與本地載波信號在檢波器的輸入端加一個與本地載波信號同頻同相同頻同相的同步信號實現(xiàn)檢波，的同步信號實現(xiàn)檢波，主要用于主要用于DSB調幅波和調幅波和SSB調幅調幅波的檢波波的檢波。三、檢波電路的組成三、檢波電路的組成產生包含原調制信產生包含原調制信號的新頻率成分號的新頻率成分取出原調制信號取出原調制信號輸入回路輸入回路非線性器件非線性器件低通濾波器低通濾波器iuou第四節(jié) 同步檢波器同步：同步： 在輸入端外加一個與原載頻信號在輸入端外加一個與原載頻信號同頻同相同頻同相的的本地載頻信號本地載頻信號一、同步檢波器的組成一、同步檢波器的組成二、工作原理二、工作原理

28、（一）輸入為雙邊帶調幅波（一）輸入為雙邊帶調幅波iimccoscosuUtt乘法器乘法器低通濾低通濾 波器波器uiu0 本地載波本地載波u輸入已調波：輸入已調波：本地載波：本地載波：00mccosuUti0im0mcccoscoscosKuuKU Uttt 則乘法器輸出為則乘法器輸出為：im0mim0mcim0mc11coscos(2)241 cos(2)4KUUtKUU tKUU t則經低通濾波器后的輸出信號為：則經低通濾波器后的輸出信號為： im0m1cos2uKU URt本地載波本地載波DSB信號信號cc22 經過低通濾波器后被過濾經過低通濾波器后被過濾im0mim0mc11coscos

29、(2)22KU UtKU U t（二）輸入為單邊帶調幅波（二）輸入為單邊帶調幅波i0im0mcccoscosKuuKU U ttiimccosuU t輸入已調波：輸入已調波：本地載波：本地載波：00mccosuUt 則乘法器輸出為則乘法器輸出為：經過低通濾波器后被過濾經過低通濾波器后被過濾則經低通濾波器后的輸出信號為：則經低通濾波器后的輸出信號為： im0m1cos2uKU URt 第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述 ut 高頻振蕩的振幅不變，而瞬時相位隨高頻振蕩的振幅不變，而瞬時相位隨調制信號調制信號按一定關系變化。按一定關系變化。 （簡稱調角）（簡稱調角）一、角度調制的定義與分類一、角度調制的定義與分類定義：定義：相位調制（簡稱調相）：相位調制（簡稱調相）： ut 高頻振蕩的振幅不變，而其高頻振蕩的振幅不變，而其瞬時角頻率瞬時角頻率隨調制信號隨調制信號 線性關系變化。線性關系變化。 FM頻率調制（簡稱調頻）：頻率調制（簡稱調頻）： ut 高頻振蕩的振幅不變，而其高頻振蕩的振幅不