高頻第一章分解

高頻電子線路教材《高頻電路原理與分析》曾興雯、劉乃安、陳健編西安電子科技高校出版社目錄第一章緒論其次章高頻電路基礎(chǔ)第三章高頻諧振放大器第四章正弦波振蕩器第五章頻譜的線性搬移電路第六章振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻第七章頻率調(diào)制與解調(diào)第一章緒論1.1無線通信系統(tǒng)概述

1.2信號、頻譜與調(diào)制

1.3本課程的特點

1.1無線通信系統(tǒng)概述高頻電路是通信系統(tǒng)，特殊是無線通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)，是無線通信設(shè)備的重要組成部分。1.1.1無線通信系統(tǒng)的組成通信系統(tǒng)的組成無線通信系統(tǒng)的組成通信系統(tǒng)的組成無線通信系統(tǒng)的基本組成

無線通信系統(tǒng)的組成信源信宿放射端接收端超外差接收機主要特點：由頻率固定的中頻放大器來完成對接收信號的選擇和放大。當(dāng)信號頻率變更時，只要相應(yīng)地變更本地振蕩信號頻率即可。高頻電子線路的基本內(nèi)容應(yīng)當(dāng)包括：（1）高頻振蕩器：用于產(chǎn)生載波或本地振蕩信號（2）放大器：包括小信號放大器和功率放大器（3）混頻或變頻：高頻信號變換或處理（4）調(diào)制與解調(diào)：高頻信號變換或處理《高頻電子線路》課程的基本教學(xué)內(nèi)容依據(jù)無線通信系統(tǒng)中關(guān)鍵部分的不同特性,有以下一些類型:（1）依據(jù)工作頻段或傳輸手段分類,有中波通信、短波通信、超短波通信、微波通信和衛(wèi)星通信等。射頻（RF）事實上是“高頻”的廣義語,它是指適合無線電放射和傳播的頻率。無線通信系統(tǒng)的類型依據(jù)無線通信系統(tǒng)中關(guān)鍵部分的不同特性,有以下一些類型:（2）依據(jù)通信方式來分類,主要有（全）雙工、半雙工和單工方式。（3）依據(jù)調(diào)制方式的不同來劃分,有調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相以及混合調(diào)制等。（4）依據(jù)傳送的消息類型分類,有模擬通信和數(shù)字通信,也可以分為話音通信、圖像通信、數(shù)據(jù)通信和多媒體通信等。無線通信系統(tǒng)的類型第一章緒論1.2信號、頻譜與調(diào)制在高頻電路中，須要處理的無線電信號主要有三種：基帶（消息）信號、高頻載波信號、已調(diào)信號。多方面的特性：時間特性、頻譜特性、頻率特性、調(diào)制特性、傳播特性。

一個無線電信號,可以將它表示為電壓或電流的時間函數(shù),通常用時域波形或數(shù)學(xué)表達(dá)式來描述。無線電信號的時間特性就是信號隨時間變更快慢的特性。1.時間特性tV對于較困難的信號（如話音信號、圖像信號等）,用頻譜分析法表示較為便利。

方波信號分解

2.頻譜特性

頻譜圖傅立葉綻開帶寬?語音信號大致范圍：100Hz~6kHz

主要能量：300Hz~3.4kHz任何信號都具有確定的頻率和波長。這里所講的頻率特性就是無線電信號的頻率或波長。電磁波輻射的波譜很寬,如下圖所示。

3.頻率特性可以認(rèn)為無線電波是一種頻率相對較低的電磁波。c=λf無線電波的頻段劃分不同頻段的信號具有不同的分析與實現(xiàn)方法：對于米波以上的信號通常用集總參數(shù)的方法和路的概念來分析與實現(xiàn)；對于米波以下，一般應(yīng)用分布參數(shù)的方法和場的概念來分析與實現(xiàn)。4.傳播特性傳播特性是指無線電信號的傳播方式、傳播距離、傳播特點等。電磁波從放射天線輻射出去后,接收機只能收到其中微小的一部分,在傳播過程中,電波的能量會被地面、建筑物或高空的電離層吸取或反射,或者在大氣層中產(chǎn)生折射或散射等現(xiàn)象,造成到達(dá)接收機時的強度大大衰減。

確定傳播方式和傳播特點的關(guān)鍵因素是無線電信號的頻率。

圖1—4無線電波的主要傳播方式（a）直射傳播;（b）地波傳播;（c）天波傳播;（d）散射傳播(距地面60～600km)(距地面10～12km)(散射傳播距離100～500km)(適合頻率400～6000MHz)(一次反射距離約為4000km)(適合于中短波)(適合于中長波)(適合于超短波、微波)4.傳播特性

所謂調(diào)制,就是用調(diào)制信號去限制高頻載波的參數(shù),使載波信號的某一個或幾個參數(shù)（振幅、頻率或相位）依據(jù)調(diào)制信號的規(guī)律變更。依據(jù)載波受調(diào)制參數(shù)的不同,調(diào)制分為三種基本方式：振幅調(diào)制（調(diào)幅）AM；頻率調(diào)制（調(diào)頻）FM；相位調(diào)制（調(diào)相）PM。5.調(diào)制特性

調(diào)制在無線通信中的作用至關(guān)重要：①高頻適于天線輻射和無線傳播。音頻信號？②可以實現(xiàn)信道的復(fù)用，提高信道利用率。5.調(diào)制特性

依據(jù)載波受調(diào)制參數(shù)的不同,調(diào)制分為三種基本方式：振幅調(diào)制（調(diào)幅）AM；頻率調(diào)制（調(diào)頻）FM；相位調(diào)制（調(diào)相）PM。當(dāng)調(diào)制信號為數(shù)字信號時，通常稱為鍵控，三種基本的鍵控方式為：ASK，F(xiàn)SK，PSK。低噪聲放大

干脆進行頻率搬移→放大→解調(diào)？混頻→中頻放大→解調(diào)？在高頻電路中，須要處理的無線電信號主要有三種：

1、基帶（消息）信號

——低頻信號沒有進行調(diào)制之前的原始信號，也稱調(diào)制信號。

3、已調(diào)信號——高頻信號調(diào)制信號對載波信號進行調(diào)制后的信號。2、高頻載波信號——高頻信號用于調(diào)制的高頻振蕩（載波）信號和用于解調(diào)的本地振蕩信號（或稱復(fù)原載波），一般為單一頻率的正弦（或余弦）信號或脈沖高頻信號。

調(diào)制舉例:AM調(diào)制消息信號（基帶信號)高頻載波信號已調(diào)信號傳播波形1.3本課程的特點第一章緒論高頻電子線路的特點(1)高頻電子線路是由線性元件（電阻、電容、電感等）和非線性器件（二極管、三極管、場效應(yīng)管等）組成；(2)非線性電路的分析是本課程的核心和難點；(3)本課程的主要內(nèi)容有高頻振蕩器、高頻放大器（小信號放大、功率放大）、高頻信號的變換和處理（變頻、調(diào)制、解調(diào)）等。(4)內(nèi)容多、電路多、元器件困難，工程性、實踐性強，培育學(xué)生的電子電路工程分析與設(shè)計實力。學(xué)習(xí)基礎(chǔ)：電路基礎(chǔ)、低頻電子線路（模電）、信號與系統(tǒng)1畫出無線通信收發(fā)信機的原理框圖,并說出各部分的功用。2無線通信為什么要用高頻信號？“高頻”信號指的是什么？3無線通信為什么要進行調(diào)制？如何進行調(diào)制？4無線電信號的頻段或波段是如何劃分的？各個頻段的傳播特性和應(yīng)用狀況如何？思索題與習(xí)題1－1畫出無線通信收發(fā)信機的原理框圖，并說出各部分功用。

上圖是一個語音無線電廣播通信系統(tǒng)的基本框圖，它由放射部分、接收部分以及無線信道三大部分組成。思索題與習(xí)題放射部分由話筒、音頻放大器、調(diào)制器、變頻器、功率放大器和放射天線組成。音頻信號經(jīng)低頻放大后，首先進行調(diào)制變成一個高頻已調(diào)波，然后通過變頻達(dá)到所需的放射頻率，經(jīng)高頻功率放大后，由天線放射出去。1－1畫出無線通信收發(fā)信機的原理框圖，并說出各部分功用。

思索題與習(xí)題接收設(shè)備由接收天線、高頻小信號放大器、混頻器、中頻放大器、解調(diào)器、音頻放大器、揚聲器等組成。由天線接收的高頻信號，經(jīng)放大、混頻后，變成一中頻已調(diào)波，然后檢波，復(fù)原出原來的音頻信息，經(jīng)低頻功放后驅(qū)動揚聲器。1－1畫出無線通信收發(fā)信機的原理框圖，并說出各部分功用。

思索題與習(xí)題1－2無線通信為什么要用高頻信號？“高頻”信號指的是什么？高頻信號指的是適合天線放射、傳播和接收的射頻信號。接受高頻信號的緣由主要是：（1）頻率越高，可利用的頻帶就越寬，信道容量就越大，而且可以減小或避開頻道間的干擾；（2）高頻信號更適合天線輻射和接收，因為只有天線尺寸大小可以與信號波長相比擬時，才有較高的輻射效率和接收效率，這樣，可以接受較小的信號功率，傳播較遠(yuǎn)的距離，也可獲得較高的接收靈敏度。思索題與習(xí)題因為基帶調(diào)制信號通常是頻率比較低的信號，為了達(dá)到較高的放射效率和接收效率，減小天線尺寸