高頻電子線(xiàn)路第一章

陽(yáng)昌漢主編楊昌漢謝紅宮芳編高等教育出版社高頻電子線(xiàn)路第一章緒論（3學(xué)時(shí)）

第二章高頻小信號(hào)放大器（8學(xué)時(shí)）

第三章高頻功率放大器（6學(xué)時(shí)）第四章正弦波振蕩器（0學(xué)時(shí)）第五章振幅調(diào)制電路（7學(xué)時(shí)）第六章調(diào)幅信號(hào)的解調(diào)（5學(xué)時(shí)）第七章角度調(diào)制電路（5學(xué)時(shí)）第八章調(diào)角信號(hào)的解調(diào)電路（0學(xué)時(shí)）第九章變頻電路（0學(xué)時(shí)）復(fù)習(xí)

（2學(xué)時(shí)）參考書(shū)目1.《高頻電子線(xiàn)路》陽(yáng)昌漢主編高等教育出版社2006年2月第1版。2.《高頻電子線(xiàn)路》第二版胡宴如主編高等教育出版社2000年4月。3.《高頻電子線(xiàn)路學(xué)習(xí)指導(dǎo)》陽(yáng)昌漢主編高等教育出版社2006年7月第1版。一、本課程的地位：電子信息科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課之一。二、本課程的性質(zhì)特點(diǎn)：課程主要研究模擬通信功能電路的基本原理及其實(shí)現(xiàn)的方法；以通信系統(tǒng)為主線(xiàn)貫穿整個(gè)功能電路。三、先修課程：電磁學(xué)、電路分析、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)。

第一章緒論

本章教學(xué)基本要求一、了解課程的研究對(duì)象二、了解無(wú)線(xiàn)電發(fā)送設(shè)備和無(wú)線(xiàn)電接收設(shè)備的基本組成三、了解無(wú)線(xiàn)電傳輸信道的傳輸方式及特點(diǎn)

第一節(jié)高頻電路課程的研究對(duì)象一、研究對(duì)象是：通信系統(tǒng)中的發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備的各種高頻電路的功能、原理和基本組成。高頻是指本課程討論的功能電路的特點(diǎn):工作頻率范圍(100KHz-100MHz)；有源器件的極間電容不能忽略，必須考慮電路分布電容的影響

功能是指基本電路能夠完成的信號(hào)傳輸和信號(hào)變換的工作任務(wù)例1高頻小信號(hào)放大器第一節(jié)高頻電路課程的研究對(duì)象第一節(jié)高頻電路課程的研究對(duì)象例2普通調(diào)幅波調(diào)制電路二、通信系統(tǒng)1.通信系統(tǒng)的基本組成（方框圖）輸入變換器發(fā)送設(shè)備信道接收設(shè)備輸出變換器信源基帶信號(hào)基帶信號(hào)已調(diào)信號(hào)已調(diào)信號(hào)第一節(jié)高頻電路課程的研究對(duì)象中的有關(guān)高頻功能電路是高頻電子線(xiàn)路的研究對(duì)象。第二節(jié)無(wú)線(xiàn)電發(fā)送設(shè)備的組成及原理一、無(wú)線(xiàn)電發(fā)送設(shè)備的組成1．無(wú)線(xiàn)電發(fā)送是以自由空間為傳輸信道，通常把需傳送的信息變換成電信號(hào)傳送到遠(yuǎn)方的接收點(diǎn)。2．信息傳輸通常應(yīng)滿(mǎn)足的兩個(gè)基本要求：①希望傳送距離遠(yuǎn)；②要能夠?qū)崿F(xiàn)多路傳輸。兩個(gè)概念:①基帶信號(hào)；②調(diào)制。調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)方框圖如下：主振器緩沖器高放調(diào)制器高頻功放聲電變換器前置放大器低頻放大器低頻部分高頻部分第二節(jié)無(wú)線(xiàn)電發(fā)送設(shè)備的組成及原理主振器緩沖器高放調(diào)制器高頻功放聲電變換器前置放大器低頻放大器第二節(jié)無(wú)線(xiàn)電發(fā)送設(shè)備的組成及原理②聲電變換器產(chǎn)生的低頻電信號(hào)經(jīng)前置放大器、低頻放大器放大為:

二、無(wú)線(xiàn)電發(fā)送設(shè)備的工作原理③調(diào)制器輸出為：①主振器產(chǎn)生的高頻等幅振蕩經(jīng)過(guò)緩沖器、高頻放大器作為

高頻載波電壓：經(jīng)高頻功率放大器送發(fā)射天線(xiàn)輻射至自由空間。第二節(jié)無(wú)線(xiàn)電發(fā)送設(shè)備的組成及原理第三節(jié)無(wú)線(xiàn)電接收設(shè)備的組成及原理

無(wú)線(xiàn)電接收過(guò)程（正好和發(fā)送過(guò)程相反）的基本任務(wù)是將通過(guò)天空傳來(lái)的電磁波接收下來(lái)，并從中取出需要接收的信息信號(hào)。

高頻調(diào)諧放大器混頻器

中頻放大器

解調(diào)器

本機(jī)振蕩器超外差接收機(jī)原理框圖無(wú)線(xiàn)電波段的劃分和無(wú)線(xiàn)電波的傳播無(wú)線(xiàn)電波段的劃分信號(hào)的頻率與其波長(zhǎng)的關(guān)系：

第四節(jié)無(wú)線(xiàn)信道及傳播方式第四節(jié)無(wú)線(xiàn)信道及傳播方式一、無(wú)線(xiàn)傳輸信道地球表層、電離層、自由空間和水。二、無(wú)線(xiàn)電波的頻率（或波長(zhǎng)）不同，其傳播方式、傳播距離和傳播特點(diǎn)也不相同。三、電波在信道中傳播的主要方式可分為三種：1.地波（繞射）傳播：沿地表傳播。2.天波傳播（反射和折射）：利用電離層的反射和折射來(lái)實(shí)現(xiàn)傳播的。3.直線(xiàn)（視距）傳播：電波在天線(xiàn)間沿著直線(xiàn)傳播。第四節(jié)無(wú)線(xiàn)信道及傳播方式頻帶

波長(zhǎng)名稱(chēng)

主要傳播方式

典型用途30—300Hz104—103km特低頻

水下通信；電報(bào)

0.3—3kHz103—102km

音頻

地波

數(shù)據(jù)終端；實(shí)線(xiàn)電話(huà)

3—30kHz102—101km

甚低頻（超長(zhǎng)波

）地波遠(yuǎn)距導(dǎo)航；聲吶；電報(bào)；電話(huà)；頻率標(biāo)準(zhǔn)

30-300kHz101—100km

低頻（長(zhǎng)波）地波導(dǎo)航系統(tǒng)；航標(biāo)信號(hào)；電報(bào)通信

表1-1無(wú)線(xiàn)電波的頻段、傳播方式與用途第四節(jié)無(wú)線(xiàn)信道及傳播方式頻帶

波長(zhǎng)名稱(chēng)

主要傳播方式

典型用途0.3-3MHz

103-102

m

中頻

（中波）地波或天波

調(diào)幅廣播；艦船無(wú)線(xiàn)電通信；測(cè)向；遇險(xiǎn)呼救

3-30MHz102-101

m

高頻

（短波）天波或地波

調(diào)幅廣播；短波通信；飛機(jī)與艦船通信；岸與艦船通信；國(guó)際定點(diǎn)通信；軍用通信；30-300MHz101-100

m

甚高頻

（超短波）直線(xiàn)傳播電視廣播；調(diào)頻廣播；航空通信；導(dǎo)航設(shè)備；車(chē)輛通信

第四節(jié)無(wú)線(xiàn)信道及傳播方式頻帶

波長(zhǎng)名稱(chēng)

主要傳播方式

典型用途0.3-3GHz

102-101cm

特高頻（分米波）

直線(xiàn)傳播電視廣播；雷達(dá)；遙控遙測(cè)；導(dǎo)航；衛(wèi)星通信；移動(dòng)通信

；無(wú)線(xiàn)電測(cè)高3-30GHz

101-100cm

超高頻（厘米波）

直線(xiàn)傳播衛(wèi)星通信；空間通信；微波接力；機(jī)載雷達(dá)；氣象雷達(dá)

30-300GHz

101-100mm

極高頻（毫米波）

直線(xiàn)傳播雷達(dá)著陸系統(tǒng)；射電天文；鐵路設(shè)施；

科學(xué)研究

300-3000GHz

100-0.1mm

超極高頻（亞毫米波）

直線(xiàn)傳播科學(xué)研究

3-300THz100—1μm

光波直線(xiàn)傳播光纖通信

第四節(jié)無(wú)線(xiàn)信道及傳播方式思考題與習(xí)題1-1為什么在無(wú)線(xiàn)電通信中要使用“載波”發(fā)射，其作用是什么？答：一些需要傳送的信息轉(zhuǎn)變成電信號(hào)后，其主要頻率成分在低頻范圍。將這些低頻范圍的電信號(hào)直接發(fā)射出去，有兩個(gè)問(wèn)題難以解決：一是無(wú)選擇性、互相干擾、不能實(shí)現(xiàn)多路通信；二是因?yàn)楫?dāng)電信號(hào)頻率低時(shí)，需要特長(zhǎng)的發(fā)射天線(xiàn)。因此，在無(wú)線(xiàn)電通信中要使用“高頻載波”發(fā)射，其作用是發(fā)射天線(xiàn)的尺寸?。徊煌碾娕_(tái)采用不同的載頻，就容易多路同時(shí)發(fā)送，實(shí)現(xiàn)多路通信。1-2在無(wú)線(xiàn)電通信中為什么要采用“調(diào)制”與“解調(diào)”，各自的作用是什么？答：“調(diào)制”是發(fā)射機(jī)的主要功能。所謂調(diào)制是用需傳送的信息（基帶信號(hào)）去控制載波振蕩信號(hào)的三參量之一，使其隨需傳送的信息成線(xiàn)性關(guān)系變化。因?yàn)檩d波信號(hào)相當(dāng)于運(yùn)載工具，其頻率為高頻、超高頻甚至是微波，其頻率很高。若采用無(wú)線(xiàn)發(fā)射，其天線(xiàn)尺寸可以很小。

“解調(diào)”是接收機(jī)的主要功能。所謂解調(diào)是將收到的已調(diào)波的原信號(hào)取出來(lái)。1-3計(jì)算機(jī)通信中應(yīng)用的“調(diào)制解調(diào)”與無(wú)線(xiàn)電通信中的“調(diào)制解調(diào)”有什么異同點(diǎn)？答：計(jì)算機(jī)通信中傳送的是數(shù)字信號(hào)，它的調(diào)制器的主要作用是波形變換，它將基帶數(shù)字信號(hào)的波形變換成適合于模擬信道傳輸?shù)牟ㄐ巍＝庹{(diào)器的作用是波形識(shí)別，它將經(jīng)過(guò)調(diào)制器變換過(guò)的模擬信號(hào)恢復(fù)成原來(lái)的數(shù)字信號(hào)。計(jì)算機(jī)通信中應(yīng)用的“調(diào)制解調(diào)”與無(wú)線(xiàn)電通信中的“調(diào)制解調(diào)”的相同之處是都有調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相。計(jì)算機(jī)通信中傳送的基帶信號(hào)是數(shù)字基帶信號(hào)，無(wú)線(xiàn)電通信中傳送的基帶信號(hào)是模擬基帶信號(hào)。1-4試說(shuō)明模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn)，它們之間的相互轉(zhuǎn)換應(yīng)采用什么器件實(shí)現(xiàn)？答：信號(hào)的某一參量（如連續(xù)波的振幅、頻率、相位，脈沖波的振幅、寬度、位置等）可以取無(wú)限多數(shù)值，且直接與信息對(duì)應(yīng)的稱(chēng)模擬信號(hào)。其特點(diǎn)是信號(hào)連續(xù)變化。信號(hào)的某一參量只能取有限值，并且常常不直接與信息相對(duì)應(yīng)的信號(hào)，稱(chēng)為數(shù)字信號(hào)。其特點(diǎn)是離散（不連續(xù)）的。數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)用D/A變換，模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)用A/D變換。1-5理解“功能”電路的功能的含義，說(shuō)明掌握功能電路的功能在開(kāi)發(fā)電子系統(tǒng)中有什么好處。答：“功能”

是指基本電路能夠完成的信號(hào)傳輸和信號(hào)變換處理的具體工作任務(wù)。高頻功能電路可以用不同的器件和不同的電路形式構(gòu)成。其功能和輸入、輸出頻譜的關(guān)系不會(huì)因不同器件或不同的電路形式而改變。大規(guī)模集成電路通常是由多個(gè)不同功能電路組成的，掌握了基本功能電路的功能，對(duì)了解和應(yīng)用集成電路設(shè)計(jì)較復(fù)雜或大的電子系統(tǒng)是有利的。1-6理解地波傳播、天波傳播和直線(xiàn)傳播的無(wú)線(xiàn)電信號(hào)傳播的主要方式，它們主要的傳送頻率范圍是什么？答：

①地波（繞射）傳播是電波沿著地球彎曲表