高頻復(fù)習(xí)資料

1、第一章 緒論11無線電信號(hào)的基本概念： 當(dāng)信號(hào)利用無線電波的空間傳播進(jìn)行傳輸時(shí)，稱為無線通信。無線電通信中的信號(hào)主要有三種：消息信號(hào)、高頻載波信號(hào)及已調(diào)信號(hào)。消息信號(hào)就是表示消息的電信號(hào)。高頻載波信號(hào)是指沒有受消息信號(hào)調(diào)制的單一頻率的正弦波信號(hào)。要通過載波傳遞消息，就必須使載波信號(hào)的某一參數(shù)（振幅、頻率、相位）隨消息信號(hào)的規(guī)律發(fā)生變化，這一過程稱為調(diào)制，調(diào)制后的信號(hào)稱為已調(diào)信號(hào)。對(duì)應(yīng)的基本調(diào)制方法有：振幅調(diào)制（AM）、頻率調(diào)制（FM）、相位調(diào)制（PM）。12 調(diào)制的必要性：根據(jù)天線理論，要將無線電信號(hào)有效的發(fā)射出去，天線的尺寸必須和要傳輸?shù)碾娦盘?hào)波長(zhǎng)為同一數(shù)量級(jí)。由原始非電信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換后的信號(hào)一

2、般為低頻信號(hào)，波長(zhǎng)很長(zhǎng)，如語(yǔ)音信號(hào)的波長(zhǎng)為10km以上。要制造出如此巨大的天線是不現(xiàn)實(shí)的，因此，消息信號(hào)需要調(diào)制到頻率較高的載波上才能有效的發(fā)射。21 頻率、波長(zhǎng)和電波傳播速度的關(guān)系。 22 波段的劃分。 23 電波傳播方式：電磁波圍繞地球表面?zhèn)鬏斝盘?hào)的傳播方式稱為地波傳播。電磁波到達(dá)電離層后，一部分能量被吸收，一部分能量則被反射回地球表面，這種傳播方式稱為電離層反射傳播，又稱天波傳播。視線傳播就是在看得見的距離內(nèi)傳播，即直線傳播，其最遠(yuǎn)距離約為50km。利用對(duì)流層對(duì)電磁波的散射可以完成信號(hào)的傳輸即對(duì)流層散射傳播31通信系統(tǒng)的組成發(fā)射機(jī)接收機(jī)32 通信系統(tǒng)中各基本單元所處的位置及作用 第二章

3、高頻諧振放大器11 串聯(lián)諧振回路當(dāng)回路電抗等于零，電流I與激勵(lì)源電壓US同相時(shí)，稱電路發(fā)生串聯(lián)諧振。這時(shí)的頻率稱為串聯(lián)諧振頻率。12 并聯(lián)諧振回路當(dāng)回路電抗等于零，電流I與激勵(lì)源電壓US同相時(shí)，稱電路發(fā)生并聯(lián)諧振。這時(shí)的頻率稱為并聯(lián)諧振頻率。13 抽頭諧振回路 激勵(lì)源或負(fù)載與回路電感或電容部分聯(lián)結(jié)的諧振回路，稱為抽頭并聯(lián)諧振回路。抽頭系數(shù)：21 高頻小信號(hào)諧振放大器工作原理放大器特點(diǎn)：通常被放大的信號(hào)是一個(gè)頻帶較窄的信號(hào)，因此高頻小信號(hào)的基本類型是頻帶放大器主要要求是：（1）增益要高、（2）頻率選擇性要好、（3）工作穩(wěn)定可靠工作原理：與低頻小信號(hào)放大器的工作原理完全相同，只是用抽頭并聯(lián)諧振回路

4、作為晶體管放大器負(fù)載，完成阻抗匹配和選頻濾波功能。主要參數(shù)：電壓放大倍數(shù)：輸入導(dǎo)納：輸出導(dǎo)納：22 高頻小信號(hào)諧振放大器的穩(wěn)定性由于晶體管集基間電容Cbc的反饋，也就是通過等效電路中反向傳輸導(dǎo)納yre反饋，使放大器存在著工作不穩(wěn)定的問題。通常從兩個(gè)方面來提高穩(wěn)定性： 一：選擇管子時(shí)盡可能選Cbc小的管子。 二：從電路上消除晶體管的反向作用，具體有失配法和中和法：1 失配法：適當(dāng)降低放大器的電壓增益是一種提高穩(wěn)定性的有效的方法。以犧牲增益來?yè)Q取電路的穩(wěn)定2 中和法：在晶體管的輸出端與輸入端之間引入一個(gè)附加的外部反饋電路來抵消晶體管內(nèi)部參數(shù)yre的反饋?zhàn)饔茫唧w就是用一個(gè)中和電容CN來抵消反饋電容

5、Cbc的影響，達(dá)到中和的目的31 高頻功率放大器原理 主要特點(diǎn)：工作在（1）高頻狀態(tài)、（2）大信號(hào)非線性狀態(tài) 丙類功放：通角<900，效率高于甲類和乙類。32高頻功率放大器的動(dòng)特性如圖，諧振功率放大器的工作狀態(tài)是根據(jù)uBE=uBEmax、uCE=uCEmin時(shí)瞬時(shí)工作點(diǎn)C在靜特性曲線上所處位置確定的。當(dāng)C點(diǎn)落在輸出特性(對(duì)應(yīng)uBEmax的那條)的放大區(qū)時(shí)，為欠壓狀態(tài)；當(dāng)C點(diǎn)正好落在臨界點(diǎn)上時(shí)，為臨界狀態(tài)；當(dāng)C點(diǎn)落在飽和區(qū)時(shí)，為過壓狀態(tài)。C點(diǎn)坐標(biāo)由下式?jīng)Q定：uBE增大對(duì)應(yīng)C點(diǎn)上移，uCE增大對(duì)應(yīng)C點(diǎn)右移。而C點(diǎn)上移由欠壓逐漸進(jìn)入過壓，右移則為過壓逐漸進(jìn)入欠壓；下移和左移則相反?？偟膩碚f：

6、EB或Ubm增大則逐漸由欠壓進(jìn)入過壓，EC增大則從過壓進(jìn)入欠壓，Ucm增大從欠壓進(jìn)入過壓，RL增大由欠壓進(jìn)入過壓。33 高頻功率放大器的功率、效率的計(jì)算在集電極電路中，LC振蕩回路得到的高頻功率為 集電極電源EC供給的直流輸入功率為直流輸入功率PE與集電極輸出高頻功率Po之差為集電極耗散功率PC，即集電極效率C為輸出高頻功率Po與直流輸入功率PE之比，即41高頻功率放大器的負(fù)載特性負(fù)載特性是指當(dāng)保持EC、EB、Ubm不變而改變RL時(shí)，諧振功率放大器的電流IC0、Ic1m，電壓Ucm，輸出功率Po，集電極損耗功率PC，電源功率PE及集電極效率C隨之變化的曲線。42 高頻功率放大器的振幅特性 是指

7、當(dāng)保持EC、EB、Re不變，而改變Ubm時(shí)，功率放大器電流IC0、Ic1m，電壓Ucm以及功率、效率的變化曲線。43 高頻功率放大器的集電極調(diào)制特性 集電極調(diào)制特性是指當(dāng)保持EB、Ubm、Re不變而改變EC時(shí)，功率放大器電流IC0、Ic1m，電壓Ucm以及功率、效率隨之變化的曲線。44 高頻功率放大器的基極調(diào)制特性 基極調(diào)制特性是指當(dāng)EC、Ubm、Re保持不變而改變EB時(shí)，功放電流IC0、Ic1m，電壓Ucm以及功率、效率的變化曲線。51 直流饋電電路集電極饋電線路 集電極饋電可分為兩種形式，一種為串聯(lián)饋電，另一種為并聯(lián)饋電。 (1)串聯(lián)饋電。集電極串聯(lián)饋電是一種在電路形式上直流電源EC，集電

8、極諧振回路負(fù)載，晶體管c,e三者為串聯(lián)連接的饋電方式(2)并聯(lián)饋電。與串饋相對(duì)應(yīng)，集電極并饋線路是指直流電源EC，集電極諧振回路負(fù)載，晶體管c,e三者在電路形式上為并聯(lián)連接的一種饋電方式集電極饋電線路(a)串聯(lián)饋電形式；(b)并聯(lián)饋電形式基極饋電線路 基極饋電線路原則上和集電極饋電相同，也有串饋與并饋之分。基極串聯(lián)饋電是指偏置電壓EB，輸入信號(hào)源ub及管子b,e三者在電路形式上為串聯(lián)連接的一種饋電方式，而在電路形式上為并聯(lián)連接的則稱為并聯(lián)饋電。 基極饋電線路 (a)串饋電路；(b)并饋電路 52 高頻功率放大器的輸出電路輸出匹配網(wǎng)絡(luò)：將輸出功率傳輸至負(fù)載的雙端口網(wǎng)絡(luò)稱為輸出匹配網(wǎng)絡(luò)。其任務(wù)是（

9、1）使負(fù)載阻抗與放大器所需的最佳阻抗相匹配，即具有阻抗變換功能；（2）抑制工作頻率范圍以外的不需要的頻率，即有良好的選頻濾波作用；（3）改變工作頻率時(shí)調(diào)諧要方便。常用的輸出匹配網(wǎng)絡(luò)有：LC匹配網(wǎng)絡(luò)和耦合回路 第三章 正弦波振蕩器 右圖為正反饋振蕩器原理框圖A為放大器開環(huán)增益F為反饋系數(shù)11 起振條件A·F>112 平衡條件振幅平衡條件相位平衡條件A+F=2n，說明反饋電壓UF與輸入電壓Ui同相，即正反饋。13 穩(wěn)定條件曲線為軟激勵(lì)方式，工作在甲類；曲線為硬激勵(lì)方式，工作在丙類。14 互感耦合振蕩器 變壓器耦合反饋振蕩器采用LC諧振回路作為選頻網(wǎng)絡(luò)，并利用變壓器耦合電路作為反饋網(wǎng)

10、絡(luò)。變壓器耦合振蕩器的相位平衡條件是依靠變壓器的初、次級(jí)繞組具有合適的同名端來保證的。 互感耦合振蕩器 判斷同名端時(shí)，先看三極管哪個(gè)極接地，則該管是共該極的組態(tài)，再用瞬時(shí)極性法判斷輸入輸出極性，然后確定同名端的位置。21 三端式振蕩器的組成原則著重注意判斷能否起振，即是否滿足“射同余異”原則：與晶體管發(fā)射極相連的兩個(gè)電抗元件必須是同性質(zhì)的，而不與發(fā)射極相連的另一電抗與它們的性質(zhì)相反。 三端指與三極管三個(gè)極各有一個(gè)電抗元件相連，若兩個(gè)為電容，一個(gè)為電感為電容三端式反饋振蕩器；若兩個(gè)為電感，一個(gè)為電容則為電感三端式反饋振蕩器22 電容反饋振蕩器電路組成、振蕩頻率計(jì)算 反饋系數(shù)：振蕩頻率：起振條件：

11、A·F>123電感反饋式振蕩器電路組成、振蕩頻率計(jì)算 反饋系數(shù)：振蕩頻率：起振條件：A·F>124 克拉潑振蕩電路組成、振蕩頻率計(jì)算為了減小晶體管極間電容對(duì)回路的影響，可以采取減弱晶體管與回路之間的耦合的方法，由此得到兩種改進(jìn)型電容反饋振蕩器，克拉潑振蕩和西勒振蕩器?？死瓝苷袷幤髋c電容回授三點(diǎn)式電路的主要區(qū)別是在電感支路內(nèi)串入了一個(gè)小電容C3，且C3<<C1、C3<<C2。因此，回路的總電容CC3。振蕩器的工作頻率25 西勒振蕩電路組成、振蕩頻率計(jì)算西勒電路是在克拉撥電路基礎(chǔ)上，在回路電感L兩端并入一個(gè)電容C4(其參數(shù)值應(yīng)滿足C4>

12、>C3)。選頻回路的諧振頻率克拉潑振蕩器和西勒振蕩器比較： 克拉潑振蕩器主要用于固定頻率或波段范圍較窄場(chǎng)合，因?yàn)檎{(diào)頻率時(shí)如變動(dòng)過大時(shí)有可能因環(huán)路增益不足而停振。 西勒振蕩器的頻率覆蓋系數(shù)較大，適用于較寬波段工作。 兩者均較一般三端式振蕩器頻率穩(wěn)定度高。31 頻率穩(wěn)定度的定義振蕩器的頻率穩(wěn)定度是指由于外界條件的變化，引起振蕩器的實(shí)際工作頻率偏離標(biāo)稱頻率的程度，分為絕對(duì)穩(wěn)定度和相對(duì)穩(wěn)定度，又可分為長(zhǎng)期穩(wěn)定度、短期穩(wěn)定度和瞬時(shí)穩(wěn)定度32 穩(wěn)頻的措施1提高振蕩回路的標(biāo)準(zhǔn)性 2減少晶體管的影響 3提高回路的品質(zhì)因數(shù) 4減少電源、負(fù)載等的影響。41 石英晶體振蕩器與一般諧振回路相比，具有以下幾個(gè)明顯

13、特點(diǎn)（1） 回路的標(biāo)準(zhǔn)性高（2）接入系數(shù)很小 （3）有非常高的Q值42 晶體振蕩器電路1并聯(lián)型晶體振蕩器有皮爾斯振蕩器和密勒振蕩器兩種并聯(lián)型石英晶體振蕩器是把石英晶體當(dāng)做電感元件使用。振蕩器的工作頻率g與晶體的串、并聯(lián)諧振角頻率s、p之間一定滿足s<g<p的關(guān)系2串聯(lián)型晶體振蕩器串聯(lián)型石英晶體振蕩器是把石英諧振器做一根短路線用。當(dāng)振蕩器的工作頻率g等于晶體的串聯(lián)諧振頻率s時(shí)，晶體諧振器的阻抗近似為零；當(dāng)頻率偏離s時(shí)，晶體的阻抗驟然增加，近乎開路。第四章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制指的是用調(diào)制信號(hào)控制載波的振幅，使其隨調(diào)制信號(hào)的規(guī)律變化，而其他參數(shù)不變的調(diào)制方式。11 調(diào)幅波信號(hào)表達(dá)式、

14、波形、頻譜、帶寬、功率假設(shè)調(diào)制信號(hào)是一個(gè)單一頻率的余弦信號(hào)u=Umcost。載波uC=UCmcosCt，載波的角頻率c>>。普通調(diào)幅波的表示式為 uAM=Um0(1+macost)·cosCt 把普通調(diào)幅波的表示式展開，可以得到普通調(diào)幅波的各個(gè)頻譜分量。上式中包含有三個(gè)頻率成分，即載波頻率C、載波與調(diào)制信號(hào)的和頻C+、差頻C-。調(diào)制信號(hào)u、載波uC和已調(diào)波uAM的頻譜如下圖所示。 載波、調(diào)制信號(hào)和已調(diào)波的波形 (a)載波；(b)調(diào)制信號(hào)；(c)已調(diào)波 邊帶功率 平均功率 總邊頻功率：2 載波功率 帶寬為 212 DSB信號(hào)表達(dá)式、波形、頻譜、帶寬雙邊帶調(diào)制是僅傳送上、下邊

15、帶而抑制載波的一種調(diào)制方式。雙邊帶信號(hào)可以直接通過調(diào)制信號(hào)與載波信號(hào)相乘的方法得到雙邊帶信號(hào)的表示式為 uDSB=KuuC 頻譜如下圖UDSB帶寬為 21.3 SSB信號(hào)表達(dá)式、波形、頻譜、帶寬單邊帶調(diào)制是僅傳送一個(gè)邊帶的調(diào)制方法。只傳送上邊帶信號(hào)叫上邊帶調(diào)制，只傳送下邊帶信號(hào)叫下邊帶調(diào)制。若調(diào)制信號(hào)為單一頻率信號(hào)時(shí)，上邊帶調(diào)制信號(hào)表達(dá)式為 uSSB(t)=Um0cos(C+)t 下邊帶調(diào)制信號(hào)表達(dá)式為 uSSB(t)=Um0cos(C-)t 原理框圖如下 單頻調(diào)制SSB信號(hào)波形圖 21 二極管平衡調(diào)制器為了減小失真，采用了平衡對(duì)消技術(shù)，將兩個(gè)完全相同的單個(gè)二極管調(diào)制器電路組成平衡式二極管調(diào)制

16、器22 二極管環(huán)形調(diào)制器 VD1電流 VD2電流總的輸出電壓 61 二極管峰值包絡(luò)檢波器電壓傳輸系數(shù)其中輸入阻抗不產(chǎn)生惰性失真的條件不產(chǎn)生負(fù)峰切割失真的條件為 即71 乘積型同步檢波器若信源是一個(gè)雙邊帶信號(hào) us=Usmcost·cosCt 本地振蕩信號(hào)是一個(gè)與載波同頻同相的信號(hào) u1=U1mcosCt兩個(gè)信號(hào)相乘 檢波的輸出其中，kd=kM·kF ，kM是乘法器的增益，kF是低通濾波器的增益。 72 疊加型同步檢波器 信源電壓若是一個(gè)雙邊帶信號(hào)，它與本振相加的和信號(hào)在UsmU1m條件下，和信號(hào)就是一個(gè)AM調(diào)幅波，所以通過包絡(luò)檢波就可取出調(diào)制信號(hào)。 第五章 混頻器11 混頻

17、的概念 混頻(或變頻)是將信號(hào)的頻率由一個(gè)數(shù)值變換成另一個(gè)數(shù)值的過程。完成這種功能的電路叫混頻器(或變頻器)。混頻器電路是由信號(hào)相乘電路，本地振蕩器和帶通濾波器組成，如下圖所示。信號(hào)相乘電路的輸入一個(gè)是外來的已調(diào)波us，另一個(gè)是由本地振蕩器產(chǎn)生的等幅正弦波u1。us與u1相乘產(chǎn)生和、差頻信號(hào)，再經(jīng)過帶通濾波器取出差頻(或和頻)信號(hào)ui。用來衡量混頻器性能的參數(shù)主要有以下幾個(gè)：（1）變頻增益（2）噪聲系數(shù)（3）變頻壓縮（4）失真與干擾（5）選擇性31 二極管混頻電路二極管環(huán)形混頻器電路與二極管環(huán)形調(diào)制器電路形式相同帶通濾波器應(yīng)設(shè)計(jì)為中心角頻率為|1±S |，帶寬為信號(hào)帶寬41 信號(hào)與本

18、振的組合頻率干擾凡是滿足下式中頻率的信號(hào)均會(huì)與本振形成組合干擾。42 中頻干擾與鏡像干擾 fM=fI 的干擾稱為中頻干擾 鏡像干擾是干擾頻率fMf1fifs2fi，如圖6.22所示。由于這種干擾頻率fM與本振頻率f1的差等于中頻fi，處在信號(hào)頻率fs的鏡像位置，所以稱其為鏡像干擾。51 頻譜線性搬移的概念 頻譜線性搬移是指頻譜在搬移過程中，其結(jié)構(gòu)保持不變。頻譜結(jié)構(gòu)不變是指各頻率分量的相對(duì)振幅及相對(duì)位置不變 調(diào)幅電路與混頻電路都屬于頻譜線性搬移電路，頻率調(diào)制與解調(diào)、相位調(diào)制與解調(diào)都屬于頻譜非線性搬移 涉及混頻的計(jì)算： fif1fS fJf1fS 第六章 角度調(diào)制與解調(diào)11 角度調(diào)制的概念 頻率調(diào)

19、制又稱為調(diào)頻（FM），它是使高頻振蕩信號(hào)（載波）的頻率按調(diào)制信號(hào)的規(guī)律變化。確切的講，它是使高頻振蕩信號(hào)的頻率與調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系，是振幅恒定的一種調(diào)制方式。 相位調(diào)制又稱為調(diào)相（PM），是相位按調(diào)制信號(hào)的規(guī)律變化，振幅保持不變的一種調(diào)制方式。 由于頻率與相位之間存在內(nèi)在關(guān)系，即頻率的變化必然會(huì)影響到相位的變化，因此將這兩種調(diào)制方式統(tǒng)稱為角度調(diào)制或調(diào)角。13 調(diào)頻信號(hào)表達(dá)式 假設(shè)調(diào)制信號(hào)為單一頻率的余弦信號(hào)u(t)=Umcost  載波 uC(t)=UCmcosCt，則時(shí)域調(diào)頻信號(hào)的表示可以寫成 uFM(t)=Um0cos(Ct+mfsint) 當(dāng)調(diào)制信號(hào)為非正弦波時(shí)，可以用一個(gè)通用的形式表示u(t)=Umf(t)，Um為調(diào)制信號(hào)的幅度，f(t)是它的歸一化的通用表示式，|f(t)|1。因此，調(diào)制信號(hào)為任意函數(shù)的調(diào)頻信號(hào)可以寫成14 調(diào)頻信號(hào)的頻譜、帶寬、功率調(diào)頻波有三個(gè)重要參數(shù)：調(diào)制靈敏度kf，最大角頻偏m=kfUm，調(diào)頻指數(shù)調(diào)頻信號(hào)帶寬：調(diào)頻波的功率就等于載波功率即 調(diào)制器可認(rèn)為是一個(gè)功率分配器，按一定的分配原則（與mf有關(guān)），將載波功率分配給調(diào)頻信號(hào)的各個(gè)頻率分量，但總的功率不變。1 5 調(diào)頻信號(hào)與調(diào)