高頻 第一章 緒論

1、廣東工業(yè)大學信息工程學院 高頻電子線路梁秀玲E-MAILE-MAIL：Tel：頻電子線路是模電（低頻電子線路）課程高頻電子線路是模電（低頻電子線路）課程的沿伸的沿伸. .電壓放大電路、功率放大電路、正弦波振電壓放大電路、功率放大電路、正弦波振蕩器。蕩器。1.1.內容：內容：它們之間的區(qū)別：它們之間的區(qū)別：低頻電低頻電子線路：子線路：高頻電高頻電子線路：子線路：高頻電壓放大電路、高頻功率放大電路、正高頻電壓放大電路、高頻功率放大電路、正弦波振蕩器、調制電路、解調電路、選頻電弦波振蕩器、調制電路、解調電路、選頻電路、混頻電路路、混頻電路2022-1-14第一章 緒論220

2、22-1-14第一章 緒論33.負載：負載： 諧振回路諧振回路 電阻（如喇叭）電阻（如喇叭）2.2.晶體管的結電容：晶體管的結電容：高頻電子線路：高頻電子線路：低頻電子線路：低頻電子線路：無須考慮（當成開路）無須考慮（當成開路）低頻電子線路：低頻電子線路：高頻電子線路：高頻電子線路：高頻電子線路是模電（低頻電子線路）課程高頻電子線路是模電（低頻電子線路）課程的沿伸的沿伸. .必須考慮（當成通路必須考慮（當成通路, ,起反饋作用）起反饋作用） 2022-1-14第一章 緒論4調制器：調幅、調頻、調相調制器：調幅、調頻、調相解調器：檢波、鑒頻、鑒相解調器：檢波、鑒頻、鑒相倍頻器，變頻器倍頻器，變頻

3、器高頻高頻電子電子課程課程的主的主要內要內容容高頻小信號放大、高頻功率高頻小信號放大、高頻功率放大放大振蕩器振蕩器1.1.信號的放大信號的放大2.2.信號的產生信號的產生3.3.信號的變換信號的變換2022-1-14第一章 緒論5 第一章第一章 緒論緒論 第二章第二章 高頻小信號放大器高頻小信號放大器 第三章第三章 高頻功率放大器高頻功率放大器 第四章第四章 正弦波振蕩器正弦波振蕩器 第五章第五章 振幅調制電路振幅調制電路 第六章第六章 振幅解調電路振幅解調電路 第七章第七章 角度調制電路角度調制電路 第八章第八章 角度解調電路角度解調電路 第九章第九章 變頻電路變頻電路 第十第十 章章 反饋

4、控制電路反饋控制電路 器件（主講部分）器件（主講部分）綜合（自學為主）綜合（自學為主）本書章節(jié)本書章節(jié)2022-1-14第一章 緒論64.4.與實驗結合，多熟悉現有的功能電路。與實驗結合，多熟悉現有的功能電路。 學學習習方方法法 技術基礎課、統(tǒng)考、難度較大。認真技術基礎課、統(tǒng)考、難度較大。認真聽講，認真做作業(yè)。無復習課，各章聽講，認真做作業(yè)。無復習課，各章節(jié)的重點在課堂上總結節(jié)的重點在課堂上總結2.2.每人都要準備一個筆記本每人都要準備一個筆記本, ,做筆記。做筆記。3. 3. 把握整體結構和局部電路功能、原理把握整體結構和局部電路功能、原理2022-1-14第一章 緒論7考核評分方式考核評分

5、方式 期末考試成績期末考試成績7070 平時成績平時成績3030作業(yè)作業(yè)堂上作業(yè)堂上作業(yè)10%10%課后作業(yè)課后作業(yè)15%15%每人準備一本作業(yè)本每人準備一本作業(yè)本. .出勤率（三次以上缺課，平時成績不及格）出勤率（三次以上缺課，平時成績不及格）5%5%2022-1-14第一章 緒論8教材教材:陽昌漢、謝紅、宮芳陽昌漢、謝紅、宮芳.高頻電子線路高頻電子線路，高等教，高等教育出版社育出版社 2006.2主要參參考考資資料料1陽昌漢.高頻電子線路學習與解題指導， 哈爾濱工程大學出版社2曾興雯，劉乃安，陳健. 高頻電路原理與分析（第三版）. 西安：西安電子科技大學出版社，2001.8 3曾興雯，陳健

6、.，劉乃安， 高頻電子線路學習指導， 西安：西安電子科技大學出版社，2004.14張肅文，陸兆熊.，高頻電子線路. 北京：高等教育出版社，1993.45謝家奎，宣月清，馮軍謝家奎，宣月清，馮軍. 電子線路（非線性部分）電子線路（非線性部分）. 北京：高等教育出版社，北京：高等教育出版社，2000.52022-1-14第一章 緒論9第一章第一章 緒論緒論 1.1 高頻電子線路課程的研究對象 1.2 無線電發(fā)送設備的組成與原理 1.3 無線電接收設備的組成與原理 1.4 無線信道及傳播方式2022-1-14第一章 緒論10本章教學內容本章教學內容 了解無線通信系統(tǒng)了解無線通信系統(tǒng)發(fā)送設備和接收設備

7、發(fā)送設備和接收設備的基本組的基本組成成、工作原理、傳播特性和應用特點。、工作原理、傳播特性和應用特點。 了解無線電信號的波段的劃分，了解了解無線電信號的波段的劃分，了解高頻電路的高頻電路的特點和特點和研究對象研究對象等。等。 2022-1-14第一章 緒論111.1 1.1 高頻電子線路課程的研究對象高頻電子線路課程的研究對象圖圖1-1信號傳輸原理圖信號傳輸原理圖2022-1-14第一章 緒論121.1 1.1 高頻電子線路課程的研究對象高頻電子線路課程的研究對象 典型例子：廣播信號的發(fā)送和接收典型例子：廣播信號的發(fā)送和接收信號傳輸特點信號傳輸特點：高頻、無線：高頻、無線輸入輸入變換器變換器發(fā)

8、送發(fā)送設備設備傳輸傳輸信道信道接收接收設備設備輸出輸出變換器變換器發(fā)送部分發(fā)送部分接收部分接收部分傳輸傳輸圖圖1-2通信系統(tǒng)方框圖通信系統(tǒng)方框圖2022-1-14第一章 緒論131.1 1.1 高頻電子線路課程的研究對象高頻電子線路課程的研究對象 本課程研究對象本課程研究對象：發(fā)送設備和接收設備中的：發(fā)送設備和接收設備中的高頻高頻功能電路功能電路的的功能、原理和基本組成。功能、原理和基本組成。 高頻：高頻：幾百幾百KHzKHz幾百幾百MHzMHz 例：收音機、對講機、電視機例：收音機、對講機、電視機 目前的移動電話系統(tǒng)工作頻率在800到1800MHz之間。 收音機小知識收音機小知識 覆蓋全國的

9、中央人民廣播電臺是中短波，而不是調頻，覆蓋全國的中央人民廣播電臺是中短波，而不是調頻，只有一些省臺或市臺是調頻，說明頻率越高，傳播距離越近。只有一些省臺或市臺是調頻，說明頻率越高，傳播距離越近。 調頻：調頻：我國在我國在87.5-108.0MHz87.5-108.0MHz步進為步進為0.1MHz;0.1MHz; 中波在中波在531-1602KHz531-1602KHz步進為步進為9KHz;9KHz; 短波在短波在2.30-26.10MHz2.30-26.10MHz步進為步進為5KHz5KHz2022-1-14第一章 緒論141.2 1.2 無線電發(fā)送設備的組成與原理無線電發(fā)送設備的組成與原理1

10、. 無線電發(fā)射機的基本構成無線電發(fā)射機的基本構成如圖所示:圖圖1-3無線電發(fā)射機的基本構成無線電發(fā)射機的基本構成 (1)音頻音頻 : 作為有用的信號作為有用的信號 (信息信息) 20Hz20KHz;有一定的有一定的帶寬帶寬 (2)載頻載頻 : 作為運載工具作為運載工具,它載著信號它載著信號(信息信息)向空間輻射出去向空間輻射出去. 載頻范圍：載頻范圍：MHzGHz 音頻信號音頻信號載波載波包絡包絡調幅波調幅波載頻載頻為什么信息通常通過無線電波發(fā)送出去？為什么信息通常通過無線電波發(fā)送出去？2022-1-14第一章 緒論151.2 1.2 無線電發(fā)送設備的組成與原理無線電發(fā)送設備的組成與原理 2.

11、 無線電發(fā)射機的基本工作原理無線電發(fā)射機的基本工作原理 一個導體如果載有一個導體如果載有高頻電流高頻電流-（載波電流或載波）就（載波電流或載波）就有電磁能向空間輻射有電磁能向空間輻射,該導體即發(fā)射天線該導體即發(fā)射天線.如果用電話或電如果用電話或電報信號報信號控制載波電流控制載波電流,則電磁能中就含有要發(fā)送的電話或電則電磁能中就含有要發(fā)送的電話或電報信號報信號,這就是無線電信號的發(fā)送過程這就是無線電信號的發(fā)送過程.頻率為頻率為330MHz工作原理工作原理 : 先將高頻振蕩信號進行調制先將高頻振蕩信號進行調制,使高頻信號的幅度使高頻信號的幅度(或角度或角度)按照調制信號的變化規(guī)律而變化按照調制信號

12、的變化規(guī)律而變化,然后通過天線將然后通過天線將信號發(fā)射出去信號發(fā)射出去. 2022-1-14第一章 緒論161.2 1.2 無線電發(fā)送設備的組成與原理無線電發(fā)送設備的組成與原理 為什么待發(fā)送信號要進行調制？為什么待發(fā)送信號要進行調制？ 音頻信號頻率很低音頻信號頻率很低, ,為為2020HzHz20kHz,20kHz,能傳距離小于能傳距離小于1 1公里，公里，必須借助高頻的載波信號必須借助高頻的載波信號. . 不同頻道的廣播電視信號會相互重疊相互干擾，而調制不同頻道的廣播電視信號會相互重疊相互干擾，而調制時利用不同的載波頻率可區(qū)分不同的頻道。時利用不同的載波頻率可區(qū)分不同的頻道。 無線發(fā)送時要求

13、天線長度無線發(fā)送時要求天線長度 波長波長kmf：例： 直接發(fā)送直接發(fā)送20kHz信號需要天線長度為：信號需要天線長度為：mfc5.11020010368利用利用200MHz的載波信號發(fā)送需要天線長度為：的載波信號發(fā)送需要天線長度為：2022-1-14第一章 緒論171.2 1.2 無線電發(fā)送設備的組成與原理無線電發(fā)送設備的組成與原理 調制類型：調制類型： 1）脈沖波調制（數字通信）脈沖波調制（數字通信） 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

14、伴音） 調相（例：收音機、電視機伴音）調相（例：收音機、電視機伴音）2022-1-14第一章 緒論181.2 1.2 無線電發(fā)送設備的組成與原理無線電發(fā)送設備的組成與原理以調幅廣播發(fā)射機方框圖（圖以調幅廣播發(fā)射機方框圖（圖1-4）為例：）為例：主振器主振器緩沖器緩沖器高頻高頻放大器放大器振幅振幅調制器調制器高頻功率放高頻功率放大器大器聲電變換聲電變換器器前置前置放大器放大器低頻低頻放大器放大器圖圖1-4調幅廣播發(fā)射機方框圖調幅廣播發(fā)射機方框圖載波載波音頻信號音頻信號 信號通過逐級放大在末級功放處獲得所需的功率電平。信號通過逐級放大在末級功放處獲得所需的功率電平。調幅波調幅波2022-1-14第

15、一章 緒論19 調制分調幅、調頻、調相，下面簡單介紹它們的區(qū)別：調制分調幅、調頻、調相，下面簡單介紹它們的區(qū)別：主振器主振器緩沖器緩沖器高頻高頻放大器放大器振幅振幅調制器調制器高頻功率放高頻功率放大器大器聲電變換聲電變換器器前置前置放大器放大器低頻低頻放大器放大器主振器主振器緩沖器緩沖器高頻高頻放大器放大器頻率頻率調制器調制器高頻功率放高頻功率放大器大器聲電變換聲電變換器器前置前置放大器放大器低頻低頻放大器放大器主振器主振器緩沖器緩沖器高頻高頻放大器放大器相位相位調制器調制器高頻功率放高頻功率放大器大器聲電變換聲電變換器器前置前置放大器放大器低頻低頻放大器放大器調幅調幅波波調頻調頻波波調相調相

16、波波2022-1-14第一章 緒論201.31.3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 無線電信號的接收過程正好和發(fā)送過程相反無線電信號的接收過程正好和發(fā)送過程相反: : 接收天線將收到的電磁波轉變?yōu)橐颜{波電流接收天線將收到的電磁波轉變?yōu)橐颜{波電流, ,然后從這已調然后從這已調波電流中檢出原始信號即解調或叫做檢波波電流中檢出原始信號即解調或叫做檢波, ,最后再用聽筒或者最后再用聽筒或者揚聲器將音頻電流轉變?yōu)槁暷軗P聲器將音頻電流轉變?yōu)槁暷? ,即可聽到語言或音樂等信號即可聽到語言或音樂等信號. .選頻選頻電路電路檢波器檢波器1.1.最簡單的接收機方框圖（圖最簡單的接收機方框圖（圖

17、1-51-5） ：揚聲器(負載)圖圖1-52.典型的接收機方框圖（圖典型的接收機方框圖（圖1-6） ：選頻選頻電路電路檢波器檢波器高頻高頻放大器放大器低頻電低頻電壓放大器壓放大器低頻功低頻功率放大器率放大器圖圖1-6典型的接收機方框圖典型的接收機方框圖2022-1-14第一章 緒論211.3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3.超外差式接收機超外差式接收機2022-1-14第一章 緒論221.31.3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 超外差式接收機（圖超外差式接收機（圖1-7） ：fs 注：超外差式接收機中，混頻前也要選頻放注：超外差式接收機中，混頻前也要

18、選頻放大，這里沒畫出來。大，這里沒畫出來?；祛l混頻檢波器檢波器中頻中頻放大器放大器低頻電低頻電壓放大器壓放大器低頻功低頻功率放大器率放大器本機本機振蕩器振蕩器fLfC = fs -fL包絡形狀不變包絡形狀不變,載波頻率為中頻載波頻率為中頻核心部分是混頻器核心部分是混頻器.將收到的不同載波頻率轉變?yōu)楣潭ǖ闹蓄l外差作用將收到的不同載波頻率轉變?yōu)楣潭ǖ闹蓄l外差作用.提高收音機的靈敏度（接收弱信號的能力）和鄰道選擇性提高收音機的靈敏度（接收弱信號的能力）和鄰道選擇性.2022-1-14第一章 緒論231.31.3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 混頻（變頻）的主要任務：混頻（變頻）

19、的主要任務： 直接放大式接收機中，要求直接放大式接收機中，要求高頻放大器的帶寬很寬高頻放大器的帶寬很寬( (如如中波調幅廣播的接收信號頻率為中波調幅廣播的接收信號頻率為35KHz35KHz1605KHz)1605KHz)，對對放大放大器的要求較高；器的要求較高； 而超外差式接收機中，中頻放大器的中心頻率而超外差式接收機中，中頻放大器的中心頻率f fC C固定固定( (如調幅廣播的中頻為如調幅廣播的中頻為f fC C =455kHz)=455kHz)，故對放大器的要求較低，故對放大器的要求較低，放大效果也很理想。放大效果也很理想。 例：高檔收音機：例：高檔收音機： AM： fC =455kHz

20、FM： fC =10.7MHz 電視機圖象：電視機圖象： fC=58.75MHz 發(fā)送設備和接收設備中的發(fā)送設備和接收設備中的高頻小信號放大（選頻）、高頻功率放大高頻小信號放大（選頻）、高頻功率放大器、正弦波振蕩器、振幅調制、檢波器、角度調制與解調電路、變器、正弦波振蕩器、振幅調制、檢波器、角度調制與解調電路、變頻電路是高頻電子線路主要講授內容。頻電路是高頻電子線路主要講授內容。它是組成發(fā)送設備和接收設它是組成發(fā)送設備和接收設備不可缺少的重要組成部分備不可缺少的重要組成部分。2022-1-14第一章 緒論241.4 1.4 無線信道及傳播方式無線信道及傳播方式 信號從發(fā)送到接收中間要經過傳輸媒

21、質,根據媒質的不同分為: 通信有線通信無線通信雙線對電纜 同軸電纜 光纖 地波 天波 地面波 空間波 頻率較低,易輻射頻率較高高頻,衰耗小,帶寬大2022-1-14第一章 緒論25名稱名稱 地面波地面波 空間波空間波 天波天波傳播傳播方式方式定義定義無線電波通過繞射而沿無線電波通過繞射而沿著地面?zhèn)鞑ブ孛鎮(zhèn)鞑o線電波通過直射而傳無線電波通過直射而傳播，接收點的播，接收點的 電磁波由電磁波由直射波與地面反射波合直射波與地面反射波合成。成。特點特點傳播距離近傳播距離近,且隨著頻率且隨著頻率的提高的提高,地面對信號的衰地面對信號的衰減越來越大減越來越大在地面上直線傳播時受在地面上直線傳播時受到地面阻

22、擋到地面阻擋,只能在視距只能在視距范圍內傳播范圍內傳播,通過通過衛(wèi)星直衛(wèi)星直播播可大大提高傳播距離可大大提高傳播距離傳播距離遠傳播距離遠,但由于但由于電離層變化引起電離層變化引起“衰衰落落”現象現象,穿透電離穿透電離層層適用適用長波和中波的廣播和通長波和中波的廣播和通信信電視信號電視信號短波廣播和通信短波廣播和通信發(fā)收反射波直射波收發(fā)電離層 無線電波通過空中（離無線電波通過空中（離地面地面100500km）電離層的折射和反射電離層的折射和反射傳播到接收點的電磁傳播到接收點的電磁波。波。 無線通信傳輸媒質無線通信傳輸媒質2022-1-14第一章 緒論261.4 1.4 無線信道及傳播方式無線信道及傳播方式 無線通信系統(tǒng)的類型：無線通信系統(tǒng)的類型： （1 1） 按工作頻段分：按工作頻段分： 中