第3章 發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)

1、第第3 3章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)諧振頻率諧振頻率0= LCfLC2110或第一章第一章 小結(jié)小結(jié) 001LC特性阻抗特性阻抗并聯(lián)并聯(lián)：00RRQCRL串聯(lián)串聯(lián)：001LQRCRR串聯(lián)到并聯(lián)：串聯(lián)到并聯(lián)： 20(1)PsRQr201(1)PsXXQ并聯(lián)到串聯(lián)：并聯(lián)到串聯(lián)： 2011PSXXQ201PsRrQ第第3 3章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)第第3 3章章 發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu) 3.1 3.1 發(fā)射機(jī)與接收機(jī)的一般功能發(fā)射機(jī)與接收機(jī)的一般功能 3.2 3.2 發(fā)射機(jī)方案發(fā)射機(jī)方案3.3 3.3 接收機(jī)方案接收機(jī)方案第第3 3章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)章發(fā)

2、射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)無線通信系統(tǒng)的基本組成無線通信系統(tǒng)的基本組成信源信源信宿信宿發(fā)送設(shè)備發(fā)送設(shè)備/ /發(fā)射機(jī)發(fā)射機(jī)/ /發(fā)信機(jī)發(fā)信機(jī)接收設(shè)備接收設(shè)備/ /接收機(jī)接收機(jī)/ /收信機(jī)收信機(jī)共用共用設(shè)備設(shè)備第第3 3章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)發(fā)射機(jī)的一般功能：發(fā)射機(jī)的一般功能： 完成有用低頻信號對高頻載波的調(diào)制，將其完成有用低頻信號對高頻載波的調(diào)制，將其變?yōu)樵谀骋恢行念l率上具有一定帶寬、適合通過變?yōu)樵谀骋恢行念l率上具有一定帶寬、適合通過天線發(fā)射的有足夠輻射功率的電磁波。主要性能天線發(fā)射的有足夠輻射功率的電磁波。主要性能指標(biāo)是射頻信號的頻譜、功率和發(fā)射機(jī)的效率。指標(biāo)是射頻信號的頻譜、功率和發(fā)

3、射機(jī)的效率。接受機(jī)的一般功能：接受機(jī)的一般功能： 從眾多的電磁波中選出有用信號，并放大到從眾多的電磁波中選出有用信號，并放大到解調(diào)器所要求的電平值后再由解調(diào)器解調(diào)，將解調(diào)器所要求的電平值后再由解調(diào)器解調(diào)，將已調(diào)信號變?yōu)榈皖l調(diào)制信號。主要性能指標(biāo)是已調(diào)信號變?yōu)榈皖l調(diào)制信號。主要性能指標(biāo)是靈敏度和選擇性。靈敏度和選擇性。第第3 3章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)發(fā)射機(jī)、接收機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)發(fā)射機(jī)、接收機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)(1) (1) 選擇合適的調(diào)制和解調(diào)的方式選擇合適的調(diào)制和解調(diào)的方式 選擇選擇抗干擾性能好、頻帶利用率高、調(diào)制抗干擾性能好、頻帶利用率高、調(diào)制功率有效性好的功率有效性好的調(diào)制方式。調(diào)制

4、方式。(2) (2) 選擇性好選擇性好 接收機(jī)能從眾多的信號中選出有用信號抑接收機(jī)能從眾多的信號中選出有用信號抑制干擾信號。制干擾信號。(3) (3) 接收機(jī)的靈敏度接收機(jī)的靈敏度靈敏度靈敏度：接收微弱信號的能力。：接收微弱信號的能力。第第3 3章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)(4) (4) 發(fā)射機(jī)中具備高效率不失真的功率放大器發(fā)射機(jī)中具備高效率不失真的功率放大器(5) (5) 發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號對鄰道的發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號對鄰道的干擾要小干擾要小(6) (6) 天線開關(guān)（天線轉(zhuǎn)換器）天線開關(guān)（天線轉(zhuǎn)換器） 損耗小，響應(yīng)速度快、隔離度高。損耗小，響應(yīng)速度快、隔離度高。第第3 3章發(fā)射機(jī)與接收

5、機(jī)結(jié)構(gòu)章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)發(fā)射機(jī)發(fā)射機(jī)：把基帶信號變成高頻已調(diào)信號發(fā)射出去。：把基帶信號變成高頻已調(diào)信號發(fā)射出去。原因：原因：(1) (1) 有效地把信號以電磁波的方式輻射出去；有效地把信號以電磁波的方式輻射出去；(2) (2) 有效地利用頻帶。有效地利用頻帶。3.2 3.2 發(fā)射機(jī)方案發(fā)射機(jī)方案發(fā)射機(jī)主要功能：發(fā)射機(jī)主要功能：調(diào)制、上變頻、功率放大調(diào)制、上變頻、功率放大方案：方案：a 直接變換法直接變換法：調(diào)制和上變頻合二為一，調(diào)制和上變頻合二為一，在一個電路中實(shí)現(xiàn)；在一個電路中實(shí)現(xiàn)；b 兩步法兩步法：先在較低的中頻上調(diào)制，再將已調(diào)信：先在較低的中頻上調(diào)制，再將已調(diào)信號的頻率移到發(fā)射的載頻上

6、。號的頻率移到發(fā)射的載頻上。第第3 3章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)3.2.1 3.2.1 直接變換直接變換實(shí)現(xiàn)方案實(shí)現(xiàn)方案調(diào)幅發(fā)射機(jī)方框圖調(diào)幅發(fā)射機(jī)方框圖優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：方法簡單：方法簡單缺點(diǎn)缺點(diǎn)：本振頻率不穩(wěn)定本振頻率不穩(wěn)定，直接影響發(fā)射機(jī)的各項(xiàng)，直接影響發(fā)射機(jī)的各項(xiàng) 性能指標(biāo)性能指標(biāo)(P(P5656) )第第3 3章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)3.2.1 3.2.1 改進(jìn)的直接變換法改進(jìn)的直接變換法帶兩個本振的直接變換發(fā)射機(jī)方案帶兩個本振的直接變換發(fā)射機(jī)方案優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：發(fā)射頻率和兩個本振頻率相差很遠(yuǎn)，不易：發(fā)射頻率和兩個本振頻率相差很遠(yuǎn)，不易發(fā)生強(qiáng)信號對本振頻率的牽引，提高載

7、波頻率發(fā)生強(qiáng)信號對本振頻率的牽引，提高載波頻率的穩(wěn)定性。的穩(wěn)定性。載波頻率載波頻率：第第3 3章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)3.2.2 3.2.2 二步法變換實(shí)現(xiàn)方案二步法變換實(shí)現(xiàn)方案二步法變換的發(fā)射機(jī)方案二步法變換的發(fā)射機(jī)方案優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：在較低的頻率上調(diào)制，調(diào)制性能較好：在較低的頻率上調(diào)制，調(diào)制性能較好缺點(diǎn)缺點(diǎn)：對帶通濾波器的性能要求比較高：對帶通濾波器的性能要求比較高。 濾除邊帶信號濾除邊帶信號 。21第第3 3章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)3.3 3.3 接收機(jī)方案接收機(jī)方案接收機(jī)接收機(jī)：從天線感應(yīng)的眾多信號中選出已調(diào)信號，從天線感應(yīng)的眾多信號中選出已調(diào)信號， 再通過檢

8、波器取出基帶信號。再通過檢波器取出基帶信號。最簡單的接收機(jī)最簡單的接收機(jī)不實(shí)用不實(shí)用，因?yàn)?，因?yàn)椋?1) (1) 接收到的電磁波微弱，必須經(jīng)過高頻放大接收到的電磁波微弱，必須經(jīng)過高頻放大(2) (2) 對天線感應(yīng)的信號應(yīng)有所選擇。對天線感應(yīng)的信號應(yīng)有所選擇。最簡單的接收機(jī)方框圖最簡單的接收機(jī)方框圖第第3 3章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)直接放大式接收機(jī)方框圖直接放大式接收機(jī)方框圖優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：提高了靈敏度（接收微弱信號的能力）：提高了靈敏度（接收微弱信號的能力）和選擇性（區(qū)分不同電臺的能力）。和選擇性（區(qū)分不同電臺的能力）。 為了有效選擇所需的接收信號，需要提高接受機(jī)的為了有效選擇所需的

9、接收信號，需要提高接受機(jī)的靈敏度及選擇性。通常在檢波器之前加一級至幾級靈敏度及選擇性。通常在檢波器之前加一級至幾級帶有選頻特性的帶有選頻特性的低噪聲放大器低噪聲放大器（高頻小信號放大器），（高頻小信號放大器），其作用是把所需的頻帶（電臺）挑選出來并適當(dāng)放大，其作用是把所需的頻帶（電臺）挑選出來并適當(dāng)放大，同時把不要的信號濾除掉，以免產(chǎn)生干擾。同時把不要的信號濾除掉，以免產(chǎn)生干擾。第第3 3章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu) 但對于不同頻率，接收機(jī)的靈敏度和選擇性但對于不同頻率，接收機(jī)的靈敏度和選擇性變化比較劇烈，而且靈敏度因?yàn)槭艿降驮肼暦糯笞兓容^劇烈，而且靈敏度因?yàn)槭艿降驮肼暦糯笃鞑环€(wěn)

10、定的影響，不能過高，由于這些缺點(diǎn)，所器不穩(wěn)定的影響，不能過高，由于這些缺點(diǎn)，所以現(xiàn)在已很少用上面直接放大式接收機(jī)，現(xiàn)在的以現(xiàn)在已很少用上面直接放大式接收機(jī)，現(xiàn)在的接收機(jī)幾乎全部采用超外差結(jié)構(gòu)。接收機(jī)幾乎全部采用超外差結(jié)構(gòu)。直接放大式接收機(jī)方框圖直接放大式接收機(jī)方框圖第第3 3章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)3.3.1 3.3.1 超外差接收方案超外差接收方案外差外差：輸入射頻信號和本振信號產(chǎn)生差頻的過程：輸入射頻信號和本振信號產(chǎn)生差頻的過程超外差超外差：輸入射頻信號和本振信號產(chǎn)生一個固定中頻：輸入射頻信號和本振信號產(chǎn)生一個固定中頻信號的過程。信號的過程。( (比高頻信號低，比低頻信號高

11、的超比高頻信號低，比低頻信號高的超音頻信號音頻信號) )IFLORF第第3 3章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)(1) (1) 中頻段中頻段實(shí)現(xiàn)對有用信道的選擇，比在高頻載實(shí)現(xiàn)對有用信道的選擇，比在高頻載波頻段選擇對其后濾波器波頻段選擇對其后濾波器Q Q值的要求低很多；值的要求低很多；1 1、采用混頻器方案的三個方面原因：、采用混頻器方案的三個方面原因：(2) (2) 接收機(jī)的總增益分散到了高頻、中頻和基接收機(jī)的總增益分散到了高頻、中頻和基帶三個頻段上；帶三個頻段上；(3) (3) 在較低的固定中頻上解調(diào)也相對容易在較低的固定中頻上解調(diào)也相對容易。第第3 3章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)章發(fā)射機(jī)與

12、接收機(jī)結(jié)構(gòu) 射頻信號、本地振蕩、混入的干擾信號通過變射頻信號、本地振蕩、混入的干擾信號通過變頻器非線性特性產(chǎn)生的組合頻率。頻器非線性特性產(chǎn)生的組合頻率。2 2、超外差接收機(jī)的缺點(diǎn)：組合干擾頻率多、超外差接收機(jī)的缺點(diǎn)：組合干擾頻率多主通道主通道：射頻信號與本振產(chǎn)生中頻的通道：射頻信號與本振產(chǎn)生中頻的通道寄生通道寄生通道：干擾與本振產(chǎn)生中頻的通道：干擾與本振產(chǎn)生中頻的通道第第3 3章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)3 3、鏡像干擾：、鏡像干擾：寄生通道干擾最嚴(yán)重的一種寄生通道干擾最嚴(yán)重的一種 鏡像信號：與本振混頻后是中頻信號，接后的鏡像信號：與本振混頻后是中頻信號，接后的濾波器無法濾除，降低

13、了中頻信號的信噪比，濾波器無法濾除，降低了中頻信號的信噪比，造成干擾。造成干擾。消除鏡像干擾消除鏡像干擾：在變頻器前面增加濾波器在變頻器前面增加濾波器imLOIF鏡像干擾信號鏡像干擾信號第第3 3章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)頻帶頻帶BandBand？ 信道信道ChannelChannel？BPF1：中心頻率很高，帶寬較大，主要用于選中心頻率很高，帶寬較大，主要用于選 擇頻帶，濾除頻帶外信號擇頻帶，濾除頻帶外信號BPF2：中心頻率很低，用于選擇信道或有用信號中心頻率很低，用于選擇信道或有用信號超外差式接收機(jī)射頻部分的結(jié)構(gòu)方框圖超外差式接收機(jī)射頻部分的結(jié)構(gòu)方框圖第第3 3章發(fā)射機(jī)與接收

14、機(jī)結(jié)構(gòu)章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu) 選擇題選擇題: 某超外差接收機(jī)的中頻某超外差接收機(jī)的中頻f fI I465kHz465kHz，輸入信號，輸入信號頻率頻率fcfc810kHz810kHz，則鏡像干擾頻率為，則鏡像干擾頻率為( )( )。 A.465kHz B.2085kHz C.1740kHz D.1275KHzimLOIF鏡像干擾信號鏡像干擾信號IFLORF中頻信號中頻信號第第3 3章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)4 4、中頻選擇、中頻選擇 采用高的中頻優(yōu)點(diǎn)采用高的中頻優(yōu)點(diǎn)：使鏡像頻率遠(yuǎn)離有用信號，：使鏡像頻率遠(yuǎn)離有用信號，有利于抑制鏡像干擾，提高輸出的信噪比，提有利于抑制鏡像干擾，提高輸

15、出的信噪比，提高接收機(jī)的靈敏度高接收機(jī)的靈敏度。缺點(diǎn)缺點(diǎn)：相同相同Q Q值的中頻濾波器的帶寬變大，降值的中頻濾波器的帶寬變大，降 低接收機(jī)的選擇性。低接收機(jī)的選擇性。第第3 3章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)5 5、二次混頻方案、二次混頻方案 混頻混頻1 1（高中頻值）：提高抑制鏡像干擾的能力（高中頻值）：提高抑制鏡像干擾的能力 混頻混頻2 2（采用低中頻值）：其后的中頻濾波器抑采用低中頻值）：其后的中頻濾波器抑制相鄰信道的干擾制相鄰信道的干擾二次混頻接收方案的結(jié)構(gòu)框圖見二次混頻接收方案的結(jié)構(gòu)框圖見P P6060第第3 3章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)章發(fā)射機(jī)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)3.3.2 3.3.2 直接下變頻方案直接下變頻方案優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：(1) (1) 沒有鏡像頻率干擾沒有鏡像頻率干擾(2) (2) 接收機(jī)只包含低噪聲放大器與混頻器接收機(jī)只包含低噪聲放大器與混頻器 (3) (3) 不采用中頻濾波器選擇信道，用低通濾波不采用中頻濾波器選擇信道，用低通濾波 器選擇器選擇0IF取本振頻率等于載波頻率，即中頻值取本振頻率等于載波頻率，即中頻值不存在鏡像干擾。不存在鏡像干擾。imLOIF第第3 3章發(fā)射機(jī)與