高頻課件第一章緒論

1、單 位：電子與信息工程學(xué)院教 師：侯成宇Email： 通信電子線路2相關(guān)課程承襲關(guān)系電路（基礎(chǔ)）電子線路基礎(chǔ)（低頻電路） 高頻電子線路3課程任務(wù)：1.建立（無線）通信系統(tǒng)的概念2.認(rèn)識(shí)基本無線通信系統(tǒng)（高頻部分）的各單元電路： 評(píng)價(jià)電路的性能指標(biāo) 電路的基本形式 設(shè)計(jì)基本電路 41.高頻電子線路 張義芳 編 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社2.高頻電路 沈偉慈 編 西安電子科技大學(xué)出版社 3.通信電子線路 李棠之 編 電子工業(yè)出版社 4.高頻電子線路 張肅文 編 高等教育出版社參考書51.1 無線電通信發(fā)展簡(jiǎn)史1.2 高頻電子線路課程的研究對(duì)象1.3 發(fā)送設(shè)備1.4 接收設(shè)備（超外差式接收機(jī))1.5 無線

2、電波的傳播特性61.1 無線電通信發(fā)展簡(jiǎn)史原始手段古代的烽火、鼓和鑼、近代的旗語有線通信電報(bào)（1837年 莫爾斯.Morse）電話（1876年貝爾lexanderG.Bell）無線通信電磁波的存在（1864年 Maxwell理論 1887年 Hertz證明）1895年 馬可尼幾百米距離，1901年橫渡大西洋通信無線電電子學(xué)1907年Lee de Forest發(fā)明電子三極管1948年W.Shockley等發(fā)明了晶體三極管60年代的集成電路、數(shù)字電路出現(xiàn)71.2 研究對(duì)象二、通信系統(tǒng)的基本組成一、通信系統(tǒng)的定義傳輸信息的系統(tǒng)稱為通信系統(tǒng)。高頻電路是通信系統(tǒng)、特別是無線通信系統(tǒng)的基礎(chǔ), 是無線通信設(shè)

3、備的重要組成部分。一個(gè)完整的通信系統(tǒng)包括六個(gè)部分。8信息源輸入變換器發(fā)送設(shè)備信道收信者輸出變換器接收設(shè)備噪聲源現(xiàn)代通信系統(tǒng)框圖 1 信息源：需傳送的原始信息（低頻寬帶信號(hào)） 語音20-20000Hz、圖像0-6MHz基帶信號(hào)2 輸入變換器：將發(fā)信者提供的非電量消息變換為電信號(hào) 話筒、攝像機(jī)3 發(fā)送設(shè)備：主要有兩大任務(wù)：調(diào)制、放大。 94 信道：是連接發(fā)、收兩端的信號(hào)通道，又稱傳輸媒介。不同的傳輸信道有不同的傳輸特性，如電纜、光纜、無線電波等。 有線信道1 雙絞線（適用短距離，小于100m，1Mb/s數(shù)據(jù)率,六類線可達(dá)1Gbps）2 同軸電纜（適用幾百米、帶寬小于10MHz）3 光纖電纜（衰減小

4、，小于1dB/km，工作頻率高、信息容量大） 無線信道（自由空間）5 接收設(shè)備：是從已調(diào)信號(hào)中恢復(fù)出發(fā)送端相一致的基帶信號(hào)6 輸出變換器：將輸出的基帶信號(hào)變換成原來形式的消息。如喇叭、顯像管1011無線通信的目的：低頻電信號(hào)的遠(yuǎn)距離傳輸 無線通信的實(shí)現(xiàn)方法：調(diào)制無線通信系統(tǒng)的基本組成：調(diào)制的通信系統(tǒng)12無線通信系統(tǒng)的類型（1） 按照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。工作頻率, 主要指發(fā)射與接收的射頻（RF）頻率。射頻實(shí)際上就是“高頻”的廣義語, 它是指適合無線電發(fā)射和傳播的頻率。無線通信的一個(gè)發(fā)展方向就是開辟更高的頻段。（2）按照通信方式分類：全

5、雙工、 半雙工和單工。（3）按照調(diào)制方式劃分：調(diào)幅、 調(diào)頻、 調(diào)相及混合調(diào)制等。13 （4） 按照傳送消息的類型分類：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。 各種不同類型的通信系統(tǒng),其系統(tǒng)組成和設(shè)備的復(fù)雜程度都有很大不同。但是組成設(shè)備的基本電路及其原理都是相同的,遵從同樣的規(guī)律。 本課程將以模擬通信為重點(diǎn)來研究這些基本電路, 認(rèn)識(shí)其規(guī)律。這些電路和規(guī)律完全可以推廣應(yīng)用到其它類型的通信系統(tǒng)。14調(diào)制目的遠(yuǎn)距離傳播 無線電傳播一般都要采用高頻（射頻）的原因之一就是高頻適于天線輻射和無線傳播。只有當(dāng)天線的尺寸到可以與信號(hào)波長(zhǎng)相比擬時(shí), 天線的輻射效率才會(huì)較高,

6、從而以較小的信號(hào)功率傳播較遠(yuǎn)的距離, 接收天線也才能有效地接收信號(hào)。 信道復(fù)用 抗干擾1.3 無線電廣播發(fā)射系統(tǒng)15 所謂調(diào)制, 就是用調(diào)制信號(hào)（有用信息）去控制高頻載波的參數(shù), 使載波信號(hào)的某一個(gè)或幾個(gè)參數(shù)（振幅、頻率或相位）按照調(diào)制信號(hào)的規(guī)律變化。 在高頻電路中,要處理的無線電信號(hào)主要有三種: 基帶（消息）信號(hào)、 高頻載波信號(hào)和已調(diào)信號(hào)。 根據(jù)載波受調(diào)制參數(shù)的不同, 調(diào)制分為三種基本方式, 它們是振幅調(diào)制（調(diào)幅，AM ） 頻率調(diào)制（調(diào)頻，F(xiàn)M ） 相位調(diào)制（調(diào)相，PM ） 還可以有組合調(diào)制方式。1617 181.4 無線電廣播接收系統(tǒng) 線路簡(jiǎn)單。 從天線得到的高頻無線電信號(hào)非常微弱，幾十微

7、伏幾毫伏，送給檢波器，檢波器的電壓傳輸系數(shù)很小，檢波后輸出的音頻信號(hào)更弱，沒有足夠大的功率來推動(dòng)揚(yáng)聲器。耳機(jī)收聽不清。 19（1）靈敏度高，輸出功率較大，適用于固定頻率的接收。 （2）多個(gè)電臺(tái)接收時(shí)，調(diào)諧比較復(fù)雜。且高頻放大器的放大倍數(shù)在頻率高端比頻率低端小，對(duì)不同的電臺(tái)的接收效果會(huì)不同。20特點(diǎn)：由頻率固定的中頻放大器來完成對(duì)接收信號(hào)的選擇和放大。電壓增益可以做大，選擇性可以做高。 本機(jī)振蕩頻率的調(diào)節(jié)與混頻器輸入回路的調(diào)諧時(shí)同步進(jìn)行的，必須保持角頻率差為固定的中頻。多電臺(tái)接收只需調(diào)節(jié)本振即可，方便快捷。21 22由上面的例子，可以總結(jié)出無線通信系統(tǒng)的基本組成, 從中也可看出高頻電路的基本內(nèi)容

8、應(yīng)該包括: （1）信號(hào)放大模塊高頻小信號(hào)、功率放大、中頻放大 （2）正弦波振蕩模塊正弦波振蕩器 （3）頻率搬移模塊混頻或變頻 、調(diào)制與解調(diào) （4）其他模塊鎖相環(huán)、頻率合成 231.5 無線電波的傳播特性傳播特性：傳播方式、傳播距離、傳播特點(diǎn) 傳播方式：繞射、折射、反射、直射、散射等決定傳播方式和傳播特點(diǎn)的因素：無線電波的頻率 繞射：繞地球的表面?zhèn)鞑?。稱地波。 折射和反射：靠電離層的折射和反射。稱天波。 直射：在對(duì)流層中傳播，即沿空間直線傳播。稱空間波24 圖1-5 無線電波的主要傳播方式（a） 地波傳播; （b） 天波傳播; （c） 空間傳播2526本課程的特點(diǎn) 高頻電子線路是在科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)展起來的, 也只有通過實(shí)踐才能得到深入的了解。 因此, 在學(xué)