高頻電子線路概論

關(guān)于高頻電子線路概論緒論高頻電子線路概論2

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高頻電子線路課程是結(jié)合無線電通信方式討論無線電接收和發(fā)送設(shè)備中各單元高頻電子線路的組成、工作原理及工程分析計算。高頻電子線路是針對傳輸、處理頻率高于3MHz信號的電路，又稱射頻（RF）電路。主要應(yīng)用于無線電通信系統(tǒng)。第2頁,共22頁，2024年2月25日，星期天緒論高頻電子線路概論2

30.1無線電通信發(fā)展史電磁學(xué)的發(fā)展以及電子技術(shù)的發(fā)展推動著無線電通信的發(fā)展：

第3頁,共22頁，2024年2月25日，星期天緒論高頻電子線路概論2

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無線電通信從簡單的通信快速擴展到計算機科學(xué)、宇航技術(shù)、自動控制以及各學(xué)科領(lǐng)域?？梢哉f，到目前，上至天文，下到地理，大到宇宙空間，小至基本粒子等的科學(xué)研究，從工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)到社會家庭生活，均離不開無線電通信技術(shù)。第4頁,共22頁，2024年2月25日，星期天緒論高頻電子線路概論2

50.2無線電通信系統(tǒng)的組成0.2.1

概念電信系統(tǒng)：傳送光或電信號的系統(tǒng)

無線通信系統(tǒng)：以無線介質(zhì)傳送光或電信號的系統(tǒng)。0.2.2無線通信系統(tǒng)的組成(6部分)

信源輸入變換器發(fā)送設(shè)備信道接收設(shè)備輸出變換器輸出基帶信號

(低頻信號)調(diào)制已調(diào)信號(高頻信號)噪聲與干擾解調(diào)基帶信號第5頁,共22頁，2024年2月25日，星期天緒論高頻電子線路概論2

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圖0—1無線通信系統(tǒng)的基本組成

信源天線信道發(fā)送設(shè)備接收設(shè)備信宿第6頁,共22頁，2024年2月25日，星期天緒論高頻電子線路概論2

71、信源和輸入變換器：發(fā)出傳送的信息（聲音、文字、圖像等）的終端設(shè)備，如話筒。2、發(fā)送設(shè)備：

調(diào)制

放大電壓、功率放大。3、信道（傳輸媒介）：有線信道，如：架空明線，電纜，波導(dǎo)，光纖等。無線信道，如：海水，地球表面，自由空間等。不同信道有不同的傳輸特性，同一信道對不同頻率信號的傳輸特性也是不同的。第7頁,共22頁，2024年2月25日，星期天緒論高頻電子線路概論2

8（1）無線電波的波段劃分以及相應(yīng)的傳播方式和用途。第8頁,共22頁，2024年2月25日，星期天緒論高頻電子線路概論2

9例：1、GSM數(shù)字蜂窩系統(tǒng)（單頻、雙頻手機）2、我國無線電廣播系統(tǒng)第9頁,共22頁，2024年2月25日，星期天緒論高頻電子線路概論2

10（2）無線電波的頻率特性信號的頻率指標(biāo)（30K—300G）。無線電波只是一種波長比較長的電磁波,占據(jù)的頻率范圍很廣。在自由空間中,波長與頻率存在以下關(guān)系:

c=fλc=3×108m/s從頻率角度看，無線電波也可以認為是一種頻率相對較低的電磁波。

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（3）無線電波傳播特性：

無線電信號的傳播方式、傳播距離、傳播特點等，由無線電信號的頻率決定。電波的傳播方式主要有：如下頁圖。

直射波或空間波（視距傳播）(a):特點：收、發(fā)信高架（高度比波長大的多）。主要用于超短波、微波波段的通信和電視、調(diào)頻廣播、移動通信，中繼與衛(wèi)星等；條件：超短波（頻率大于30MHz)

繞射波（地波傳播：沿地面?zhèn)鞑ィ?b):特點：波長愈長，傳播損耗愈小。地面吸收少，繞射能力強；主要用于中、長波無線電通信和導(dǎo)航。例如，收音機接收的廣播電臺中波信號。條件：λ〉物體高度

折射和反射（天波）(c):借助60~600km的電離層；特點：損耗小，傳播距離遠；因電離層狀態(tài)不斷變化使天波傳播不穩(wěn)定；因要滿足從電離層返回地面的條件，工作頻率受到限制。主要用于短波、中波的遠距離通信和廣播。例如，收音機接收的廣播電臺短波信號或軍用短波電臺。條件：頻率一般在1.5—30MHz之間。

散射傳播(d):借助10~12km的對流層，適合400~6000MHz信號；條件：阻擋物體多，體積小于波長。第11頁,共22頁，2024年2月25日，星期天緒論高頻電子線路概論2

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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）散射傳播第12頁,共22頁，2024年2月25日，星期天緒論高頻電子線路概論2

134、接收設(shè)備：一般采用超外差的形式。主要特點就是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)信號頻率改變時,只要相應(yīng)地改變本地振蕩信號頻率即可。接收設(shè)備主要完成選頻、放大和解調(diào)（已調(diào)波調(diào)制波）。5、信宿：還原成原傳送的信號的終端設(shè)備，如揚聲器，顯示器等。第13頁,共22頁，2024年2月25日，星期天緒論高頻電子線路概論2

140.3無線電發(fā)射設(shè)備和接收設(shè)備的組成以無線電調(diào)幅廣播發(fā)射和接收設(shè)備為例說明：無線電調(diào)幅廣播發(fā)射機框圖第14頁,共22頁，2024年2月25日，星期天緒論高頻電子線路概論2

15（1）振蕩器：產(chǎn)生fosc

的高頻振蕩信號，幾十kHz以上。

（2）高頻放大器：一或多級小信號諧振放大器，放大振蕩信號，使頻率倍增至fc，并提供足夠大的載波功率。（3）調(diào)制信號放大器：多級放大器組成，前幾級為小信號放大器，用于放大微音器的電信號；后幾級為功放，提供功率足夠的調(diào)制信號。（4）振幅調(diào)制器：實現(xiàn)調(diào)幅功能，將輸入的載波信號和調(diào)制信號變換為所需的調(diào)幅波信號，并加到天線上。第15頁,共22頁，2024年2月25日，星期天緒論高頻電子線路概論2

16超外差式調(diào)幅廣播接收機框圖外差方法是將輸入信號頻率變換為音頻，而阿姆斯特朗提出的方法是將輸入信號變換為超音頻，所以稱之為超外差。本振頻率比外來信號高465KHZ所以叫超外差。若是超外差形式，則若采用超內(nèi)差形式，則第16頁,共22頁，2024年2月25日，星期天緒論高頻電子線路概論2

17（1）高頻放大器：由一級或多級小信號諧振放大器組成，放大天線上感生的有用信號；并利用放大器中的諧振系統(tǒng)抑制天線上感生的其它頻率的干擾信號?？烧{(diào)諧。

（2）混頻器：兩個輸入信號。頻率為fc的高頻已調(diào)信號，本機振蕩器產(chǎn)生的頻率為fL

的本振信號。將頻率為

fc的高頻已調(diào)信號不失真的變換為載波頻率為fI的中頻已調(diào)信號：，我國中頻為：（3）本機振蕩：用來產(chǎn)生頻率為（或）的高頻振蕩信號，fL是可調(diào)的，并能跟蹤fc。（4）中頻放大器：由多級固定調(diào)諧的小信號放大器組成，放大中頻信號。（5）檢波器：實現(xiàn)解調(diào)功能，將中頻調(diào)輻波變換為反映傳送信息的調(diào)制信號。（6）低頻放大器：由小信號放大器和功率放大器組成，放大調(diào)制信號，向揚聲器提供所需的推動功率。第17頁,共22頁，2024年2月25日，星期天緒論高頻電子線路概論2

180.4本課程的研究對象、內(nèi)容以及特點研究對象：無線電發(fā)射設(shè)備和接收設(shè)備的組成、工作原理和工程分析計算。內(nèi)容：發(fā)射和接收設(shè)備各單元電路的工作原理、性能特點、典型電路、工程分析方法、測試及調(diào)試方法等。

單元電路：高頻小信號放大電路、正弦波振蕩器、高頻功率放大電路、調(diào)制解調(diào)電路、混頻電路、反饋控制電路、頻率合成器等。特點：高頻電子線路大部分是非線性電路，如振蕩電路、調(diào)制解調(diào)電路等，一般都用非線性分析方法，這與低頻模擬電子線路中可近似用線性分析方法不同，但是對應(yīng)高頻小信號放大器，由于輸入信號足夠小，而又要求不失真放大，故可用線性分析方法。第18頁,共22頁，2024年2月25日，星期天緒論高頻電子線路概論2

19學(xué)習(xí)注意點：在熟悉典型的單元電路的基礎(chǔ)上，要抓住各種電路之間的共性，洞悉各種功能之間的內(nèi)在聯(lián)系。重視實踐環(huán)節(jié)，理論聯(lián)系實際，加強課后的思考和練習(xí)。學(xué)時問題：理論學(xué)時48，實驗學(xué)時10。第19頁,共22頁，2024年2月25日，星期天緒論高頻電子線路概論2

200.5本課程選用的教材和參考書本課程使用教材：

《高頻電路及其應(yīng)用》劉聯(lián)會主編北京郵電大學(xué)出版社本課程推薦參考書：

《高頻電子線路》張肅文主編高等教育出版社

《高頻電子線路》高吉祥主編電子工業(yè)出版社

《高頻電路原理與分析》曾興雯等編西安電子科技大學(xué)出版社

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21思考題與習(xí)題

1、無線通信為什么要用高頻信號？“高頻”信號指的是什么？

2、什么是調(diào)制？有哪幾種調(diào)制方式？

？1、因為：低頻信號能量較低，輻射