高頻電子線路第一章

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

第二章高頻小信號放大器（8學(xué)時）

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

（2學(xué)時）參考書目1.《高頻電子線路》陽昌漢主編高等教育出版社2006年2月第1版。2.《高頻電子線路》第二版胡宴如主編高等教育出版社2000年4月。3.《高頻電子線路學(xué)習(xí)指導(dǎo)》陽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)專業(yè)的重要專業(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)為主線貫穿整個功能電路。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、了解課程的研究對象二、了解無線電發(fā)送設(shè)備和無線電接收設(shè)備的基本組成三、了解無線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象一、研究對象是：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傳輸和信號變換的工作任務(wù)例1高頻小信號放大器第一節(jié)高頻電路課程的研究對象第一節(jié)高頻電路課程的研究對象例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基帶信號已調(diào)信號已調(diào)信號第一節(jié)高頻電路課程的研究對象中的有關(guān)高頻功能電路是高頻電子線路的研究對象。第二節(jié)無線電發(fā)送設(shè)備的組成及原理一、無線電發(fā)送設(shè)備的組成1．無線電發(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傳送到遠(yuǎn)方的接收點(diǎn)。2．信息傳輸通常應(yīng)滿足的兩個基本要求：①希望傳送距離遠(yuǎn)；②要能夠?qū)崿F(xiàn)多路傳輸。兩個概念:①基帶信號；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)無線電發(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)無線電發(fā)送設(shè)備的組成及原理②聲電變換器產(chǎn)生的低頻電信號經(jīng)前置放大器、低頻放大器放大為:

二、無線電發(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)射天線輻射至自由空間。第二節(jié)無線電發(fā)送設(shè)備的組成及原理第三節(jié)無線電接收設(shè)備的組成及原理

無線電接收過程（正好和發(fā)送過程相反）的基本任務(wù)是將通過天空傳來的電磁波接收下來，并從中取出需要接收的信息信號。

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)原理框圖無線電波段的劃分和無線電波的傳播無線電波段的劃分信號的頻率與其波長的關(guān)系：

第四節(jié)無線信道及傳播方式第四節(jié)無線信道及傳播方式一、無線傳輸信道地球表層、電離層、自由空間和水。二、無線電波的頻率（或波長）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實(shí)現(xiàn)傳播的。3.直線（視距）傳播：電波在天線間沿著直線傳播。第四節(jié)無線信道及傳播方式頻帶

波長名稱

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)線電話

3—30kHz102—101km

甚低頻（超長波

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

30-300kHz101—100km

低頻（長波）地波導(dǎo)航系統(tǒng)；航標(biāo)信號；電報(bào)通信

表1-1無線電波的頻段、傳播方式與用途第四節(jié)無線信道及傳播方式頻帶

波長名稱

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；艦船無線電通信；測向；遇險呼救

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；國際定點(diǎn)通信；軍用通信；30-300MHz101-100

m

甚高頻

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

第四節(jié)無線信道及傳播方式頻帶

波長名稱

主要傳播方式

典型用途0.3-3GHz

102-101cm

特高頻（分米波）

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

；無線電測高3-30GHz

101-100cm

超高頻（厘米波）

直線傳播衛(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）

直線傳播科學(xué)研究

3-300THz100—1μm

光波直線傳播光纖通信

第四節(jié)無線信道及傳播方式思考題與習(xí)題1-1為什么在無線電通信中要使用“載波”發(fā)射，其作用是什么？答：一些需要傳送的信息轉(zhuǎn)變成電信號后，其主要頻率成分在低頻范圍。將這些低頻范圍的電信號直接發(fā)射出去，有兩個問題難以解決：一是無選擇性、互相干擾、不能實(shí)現(xiàn)多路通信；二是因?yàn)楫?dāng)電信號頻率低時，需要特長的發(fā)射天線。因此，在無線電通信中要使用“高頻載波”發(fā)射，其作用是發(fā)射天線的尺寸?。徊煌碾娕_采用不同的載頻，就容易多路同時發(fā)送，實(shí)現(xiàn)多路通信。1-2在無線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）去控制載波振蕩信號的三參量之一，使其隨需傳送的信息成線性關(guān)系變化。因?yàn)檩d波信號相當(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。若采用無線發(fā)射，其天線尺寸可以很小。

“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)波的原信號取出來。1-3計(jì)算機(jī)通信中應(yīng)用的“調(diào)制解調(diào)”與無線電通信中的“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，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)器的作用是波形識別，它將經(jīng)過調(diào)制器變換過的模擬信號恢復(fù)成原來的數(shù)字信號。計(jì)算機(jī)通信中應(yīng)用的“調(diào)制解調(diào)”與無線電通信中的“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是數(shù)字基帶信號，無線電通信中傳送的基帶信號是模擬基帶信號。1-4試說明模擬信號和數(shù)字信號的特點(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）可以取無限多數(shù)值，且直接與信息對應(yīng)的稱模擬信號。其特點(diǎn)是信號連續(xù)變化。信號的某一參量只能取有限值，并且常常不直接與信息相對應(yīng)的信號，稱為數(shù)字信號。其特點(diǎn)是離散（不連續(xù)）的。數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號用D/A變換，模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號用A/D變換。1-5理解“功能”電路的功能的含義，說明掌握功能電路的功能在開發(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傳輸和信號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不同功能電路組成的，掌握了基本功能電路的功能，對了解和應(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、天波傳播和直線傳播的無線電信號傳播的主要方式，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