高頻電子線路(張肅文)緒論

高頻電子線路

High-FrequencyElectronicCircuits

太原理工大學信息工程學院信息與通信工程系1課程基本情況課程名稱：高頻電子線路/非線性電子線路學時：64(56+8)先修課程：電路基礎信號與系統(tǒng)

模擬電子電路（低頻電子線路）后修課程：通信原理微波技術(shù)21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(chǎn)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(zhì)31.1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

41895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(jié)合起來的集成電路。

1.1無線電通信發(fā)展簡史5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61.2.1傳輸信號的基本方法圖1.2.3通信系統(tǒng)框圖通信系統(tǒng)是指“電通信”，包括移動通信、電報、電話、廣播、電視、雷達、遙測、遙控等。信號源接收設備發(fā)送設備傳輸信道收信裝置7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(zhuǎn)變成電信號常見的輸入變換器有：話筒攝像機其他各種傳感器件輸入變換器8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9為什么要調(diào)制？無線電波只是一種波長比較長的電磁波,占據(jù)的頻率范圍很廣。自由空間中,波長與頻率關(guān)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從切實可行的天線出發(fā)區(qū)別不同的音頻信號可實現(xiàn)的回路帶寬10電磁波波譜11

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(diào)制就可以把低頻基帶信號調(diào)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(diào)制的基本原理12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(diào)制。用基帶信號去改變高頻載波信號的振幅，則稱為振幅調(diào)制，簡稱調(diào)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(diào)制，簡稱調(diào)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(diào)制，簡稱調(diào)相，用符號PM表示。調(diào)制方式13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14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151.2.2無線電信號的產(chǎn)生與發(fā)射圖1.2.6正弦調(diào)幅波形將低頻信號“裝載”在高頻載波上，以利于天線發(fā)射和接收。16倍頻高頻放大調(diào)制話筒聲音發(fā)射天線圖1.2.8調(diào)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(chǎn)生與發(fā)射171.2.3無線電信號的接收圖1.2.11超外差式接收機方框圖181.3通信的傳輸媒質(zhì)圖1.2.3通信系統(tǒng)框圖接收設備發(fā)送設備傳輸媒質(zhì)有線電視網(wǎng)廣播網(wǎng)電視機收音機局域網(wǎng)計算機1計算機2

根據(jù)傳輸媒質(zhì)的不同，分為有線通信與無線通信。191.3通信的傳輸媒質(zhì)有線通信傳輸媒質(zhì)有：雙線對電纜同軸電纜光纖（光纜）無線通信的傳輸媒質(zhì)是自由空間。201、雙絞線適用于短距離（小于100m）、1Mb/s數(shù)據(jù)率通信環(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、光纖衰減小（小于1db/km）、工作頻率高、信息容量大21圖1.3.1電磁波傳播的幾種方式無線通信的傳輸媒質(zhì)是自由空間。1.3通信的傳輸媒質(zhì)2223音頻射頻微波高頻電子線路的工作頻段1.3通信的傳輸媒質(zhì)24課程主要內(nèi)容處理高頻信號的功能電路高頻信號的產(chǎn)生電路（振蕩器）放大電路（高頻小信號放大器和高頻功放）變換電路（倍頻、混頻）調(diào)制和解調(diào)電路反饋控制電路（自動增益控制、自動頻率控制、自動相位控制）