第一章：高頻電子線路緒論(上課)

1緒論1.1

無線電通信發(fā)展簡史

1.2無線電信號傳輸原理

1.2.1傳輸信號的基本方法

1.2.2無線電信號的產生與發(fā)射

1.2.3無線電信號的接收

1.3通信的傳輸媒質1.1無線電通信發(fā)展簡史1837年莫爾斯發(fā)明電報，創(chuàng)造莫爾斯電碼，開創(chuàng)通信的新紀元。

1876年貝爾發(fā)明電話，能夠直接將語言信號變?yōu)殡娦盘栄貙Ь€傳送。

1887年德國物理學家赫茲以卓越的實驗技巧證實了電磁波是客觀存在的。

1864年英國物理學家麥克斯韋從理論上證明了電磁波的存在，為后來的無線電發(fā)明和發(fā)展奠定了堅實的理論基礎。

1895年馬可尼首次在幾百米的距離實現(xiàn)電磁波通信，1901年首次完成橫渡大西洋的通信。1904年，弗萊明發(fā)明電子二極管，進入無線電電子學時代。

1907年李·德·福雷斯特發(fā)明了電子三極管，用它可組成多種重要功能的電子線路。

1948年肖克萊等人發(fā)明了晶體三極管，它在許多方面已取代了電子管的傳統(tǒng)地位。 20世紀60年代開始出現(xiàn)將“管”、“路”結合起來的集成電路。

End1.1無線電通信發(fā)展簡史1.2.1傳輸信號的基本方法1.2無線電信號傳輸原理

1、有線電報的基本原理1.2.1傳輸信號的基本方法

出現(xiàn)有線電報之后，人們自然會想到，能否利用電能來傳送聲音信號呢？要做到這一點，首先要使聲能轉變?yōu)殡娔艿男问剑缓蟛疟阌趥魉统鋈?。將聲能轉變?yōu)殡娔艿膿Q能器叫做“傳聲器”或“話筒”，通常也叫“麥克風”。受聲音激勵的空氣傳到話筒后，他就產生音頻電流。這音頻電流沿導線傳送至遠方。在遠方受話處，利用耳機（聽筒）將音頻電能恢復為原來的聲音，這就是利用有線電話傳送信息。有線通信發(fā)明不久又發(fā)明了無線電。通信的一般含義是從發(fā)送者到接收者之間信息的傳遞。用電信號傳輸信息的系統(tǒng)稱通信系統(tǒng)，也稱電信系統(tǒng)。通信系統(tǒng)由輸入、輸出變換器，發(fā)送、接收設備和信道等組成。1.2.1傳輸信號的基本方法1.2.1傳輸信號的基本方法信號源接收設備發(fā)送設備傳輸信道收信裝置

在實際的通信電子線路中傳輸?shù)氖歉鞣N電信號,為此就需要將各種形式的信息轉變成電信號。常見的輸入變換器有：話筒攝像機各種傳感器件輸入變換器發(fā)送設備的作用：

將基帶信號變換成適合信道的傳輸特性的信號。對基帶信號進行變換的原因：基帶信號往往并不適合信道的直接傳輸。發(fā)送設備為什么要調制？無線電波只是一種波長比較長的電磁波,占據的頻率范圍很廣。在自由空間中,波長與頻率存在以下關系:

c=λf式中:c為光速,f和λ分別為無線電波的頻率和波長。例如：一般語音信號的頻率在20Hz—20kHz,則波長為15km—15000km，天線的長度，則需要天線的長度至少為1.5km。另外，直接傳送語音信號容易收到外界干擾。信號及其頻譜

由于任何復雜的信號，都可分解為許多不同頻率的正弦信號之和，因此，所謂“頻譜”即是指組成信號的各正弦分量按頻率分布的情況。為了更直觀地了解信號的頻率組成和特點，我們通常采用作圖的方法來表示頻譜。用頻率f作橫坐標，用信號的各正弦分量的相對振幅作縱坐標，通常稱之為頻譜圖。語音信號頻譜示意圖可以看到語音信號的頻譜是連續(xù)的，其主要能量集中在1000Hz左右。電壓f/Hz3003400理論和實踐證明，只有當電信號的頻率很高，以致它的波長與天線的尺寸相近時，電信號才能有效輻射傳輸。一般基帶信號頻率很低，采用調制就可以把低頻基帶信號調制在高頻載波信號上，從而易于實現(xiàn)電信號的有效傳輸。調制的基本原理用基帶信號去改變高頻載波信號的某一參量，就可以實現(xiàn)調制。用基帶信號去改變高頻載波信號的振幅，則稱為振幅調制，簡稱調幅，用符號AM表示。用基帶信號去改變高頻載波信號的頻率，則稱為頻率調制，簡稱調頻，用符號FM表示。用基帶信號去改變高頻載波信號的相位，則稱為相位調制，簡稱調相，用符號PM表示。調制方式接收設備的作用：接收傳送過來的信號，并進行處理，以恢復發(fā)送端的基帶信號。對接收設備的要求：

由于信號在傳輸和恢復的過程中存在著干擾和失真，接收設備要盡量減少這種失真。接收設備收信裝置接收設備輸出的電信號變換成原來形式的信號的裝置。如：還原聲音的喇叭恢復圖象的顯象管收信裝置倍頻高頻放大調制話筒聲音發(fā)射天線圖1.2.8調幅發(fā)射機方框圖音頻放大高頻振蕩緩沖1.2.2無線電信號的產生與發(fā)射End1.2.3無線電信號的接收圖1.2.11超外差式接收機方框圖1.3通信的傳輸媒質

根據傳輸媒質的不同，分為有線通信與無線通信。有線電視網廣播網電視機收音機局域網計算機1計算機2圖1.2.3通信系統(tǒng)框圖接收設備發(fā)送設備傳輸媒質圖1.2.3通信系統(tǒng)框圖接收設備發(fā)送設備傳輸媒質有線通信傳輸媒質有： 雙線對電纜 同軸電纜 光纖（光纜）無線通信的傳輸媒質是自由空間。1.3通信的傳輸媒質1、雙線對電纜適用于短距離（小于100m）、1Mb/s數(shù)據率的通信環(huán)境。2、同軸電纜適用于距離在幾百米、帶寬小于10MHz、碼流率小于20Mbps的通信環(huán)境。有線通信信道3、光纖衰減?。ㄐ∮?dB/km）、工作頻率高、信息容量大。1.3通信的傳輸媒質圖1.3.1電磁波傳播的幾種方式無線通信的傳輸媒質是自由空間。音頻射頻微波高頻電子線路的工作頻段End1.3通信的傳輸媒質

包含有源器件的網絡統(tǒng)稱為電子線路。電子線路的分類方法很多，按照工作頻率可分成低頻電子線路、高頻電子線路和微波電子線路。低頻通常指頻率低于300kHz的范圍。高頻通常指頻率在300kHz—300MHz的范圍。微波泛指頻率高于300MHz以上的范圍。

電磁波波譜

無線電波也可以認為是一種頻率相對較低的電磁波。對頻率或波長進行分段,分別稱為頻段或波段。不同頻段信號的產生、放大和接收的方法不同,傳播的能力和方式也不同,因而它們的分析方法和應用范圍也不同。

電磁波波譜

消息信號源放大器調制器高頻振蕩器諧振放大器或倍頻器已調波放大器發(fā)射天線接收天線高頻放大器本地振蕩器混頻器中頻放大器解調器放大器視