物理學(xué)院高頻電子線路x1

高頻電子線路考試課程：實(shí)驗(yàn)15分；作業(yè)5分；試卷80分。答疑：周三、1：30點(diǎn)~3.30,電航樓206參考書目：（1）謝嘉奎主編非線性電子線路（第四版)高教出版社(2)張肅文主編高頻電子線路（第四版)高教出版社（3）劉寶玲主編通信電子電路高教出版社（4）嚴(yán)國(guó)萍主編通信電子線路科學(xué)出版社（5）于洪珍主編通信電子電路清華大學(xué)出版社（6）王衛(wèi)東主編高頻電子電路電子工業(yè)出版社1

高頻電子線路是在高頻段范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)特定電功能的電路。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)備的重要組成部分。第一章緒論

通信是將信息（消息）由一個(gè)地方傳向另一個(gè)地方（或多個(gè)地方），現(xiàn)代通信通常都是采用電信號(hào)來完成這一傳遞過程?，F(xiàn)代通信實(shí)質(zhì)上就是電子通信，即電通信，簡(jiǎn)稱為通信。第一節(jié)無線通信系統(tǒng)概述信息：語(yǔ)言、音樂、文字、符號(hào)、圖像或數(shù)據(jù)等是信息的表現(xiàn)形式。電話、傳真、電報(bào)、可視電話、數(shù)據(jù)傳輸、廣播、電視等。電子通信：各種信息先轉(zhuǎn)換成電磁能量，再通過電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)傳輸。有線通信系統(tǒng)：導(dǎo)線、電纜、光纖無線通信系統(tǒng)：自由空間一、通信系統(tǒng)模型圖1—1無線通信系統(tǒng)的基本組成無線通信系統(tǒng)的組成3第一節(jié)無線通信系統(tǒng)概述第一節(jié)無線通信系統(tǒng)概述高頻電路的基本內(nèi)容應(yīng)該包括:

（1）高頻振蕩器（2）高頻放大器（3）混頻或變頻（4）調(diào)制與解調(diào)

5第一節(jié)無線通信系統(tǒng)概述二、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。所謂工作頻率,主要指發(fā)射與接收的射頻（RF）頻率。6第一節(jié)無線通信系統(tǒng)概述（2）按照通信方式來分類,主要有（全）雙工、半雙工和單工方式。7（3）按照調(diào)制方式的不同來劃分,有調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相以及混合調(diào)制等。調(diào)制調(diào)制信號(hào)(話音或圖象轉(zhuǎn)換的低頻電信號(hào))高頻載波信號(hào)已調(diào)波

如果基帶調(diào)制信號(hào)是模擬的

幅度調(diào)制AM——載波的幅度Um受控于基帶調(diào)制信號(hào)正比變化 載波的角頻率ω和相位θ保持不變頻率調(diào)制FM——載波的角頻率ω受控于基帶調(diào)制信號(hào)正比變化載波的幅度Um和相位θ保持不變相位調(diào)制PM——載波的相位θ受控于基帶調(diào)制相位正比變化載波的幅度Um和角頻率ω保持不變載波信號(hào)第二節(jié)無線電信號(hào)與調(diào)制第二節(jié)無線電信號(hào)與調(diào)制一、頻率特性圖1-3電磁波波譜

8第二節(jié)無線電信號(hào)與調(diào)制9二、時(shí)間特性

一個(gè)無線電信號(hào),可以將它表示為電壓或電流的時(shí)間函數(shù),通常用時(shí)域波形或數(shù)學(xué)表達(dá)式來描述。無線電信號(hào)的時(shí)間特性就是信號(hào)隨時(shí)間變化快慢的特性三、頻譜特性

對(duì)于較復(fù)雜的信號(hào)（如話音信號(hào)、圖像信號(hào)等）,用頻譜分析法表示較為方便。

用幅頻特性和相頻特性表示電信號(hào)任何信號(hào)都會(huì)占據(jù)一定的帶寬。從頻譜特性上看,帶寬就是信號(hào)能量主要部分（一般為90%以上）所占據(jù)的頻率范圍或頻帶寬度。四、傳播特性

圖1—5無線電波的主要傳播方式（a）直射傳播;（b）地波傳播;（c）天波傳播;（d）散射傳播五、調(diào)制特性第二節(jié)無線電信號(hào)與調(diào)制10在高頻電路中,我們要處理的無線電信號(hào)主要有三種:基帶信號(hào)：攜帶信息的低頻信號(hào)，又稱為調(diào)制信號(hào)。高頻載波信號(hào)：確知的單一頻率的正弦波或脈沖波信號(hào)。已調(diào)信號(hào)：載波在調(diào)制器中被基帶信號(hào)調(diào)制以后，就轉(zhuǎn)換成具有一定帶寬的已調(diào)波，這也就需要具有一定帶寬的頻道來傳送。1、調(diào)制用需要傳輸?shù)南⑿盘?hào)（調(diào)制信號(hào)）去控制高頻載波信號(hào)的某一參數(shù)——振幅、角頻率或相位，使其隨調(diào)制信號(hào)的變化而變化，這一過程稱為調(diào)制。調(diào)制調(diào)制信號(hào)(話音或圖象)高頻載波信號(hào)已調(diào)波11第二節(jié)無線電信號(hào)與調(diào)制調(diào)幅波調(diào)頻波2、調(diào)制的主要作用進(jìn)行頻譜搬移（將原來不適宜傳輸?shù)幕鶐盘?hào)搬移到適合傳輸?shù)哪骋粋€(gè)頻段上，再送入信道）；實(shí)現(xiàn)信道復(fù)用（把多個(gè)信號(hào)分別安排在不同的頻段上同時(shí)進(jìn)行傳輸）；調(diào)制可以提高通信系統(tǒng)抗干擾12第二節(jié)無線電信號(hào)與調(diào)制第三節(jié)本課程的特點(diǎn)一、多數(shù)高頻電子線路功能的實(shí)現(xiàn)是借助器件的非線性特性，功能與電路形式遠(yuǎn)比線性電路多。分析方法：冪級(jí)數(shù)分析法、折線分析法、線性時(shí)變參量分析法。13第三節(jié)本課程的特點(diǎn)1、非線性器件的特性描述有源器件根據(jù)輸入信號(hào)幅度的大小，通?？梢杂萌N逼近方法來描述其非線性特性。（1）用解析函數(shù)來描述器件的伏安特性:（1）二極管:（2）雙極型晶體管：（3）場(chǎng)效應(yīng)晶體管：

（4）雙極型晶體管差分放大器：

（2）用冪級(jí)數(shù)展開式來描述器件的伏安特性

式中

an(n=0，1，2，3……正整數(shù))。為與電路工作點(diǎn)有關(guān)的系數(shù)，通常n越大，則系數(shù)an的值越小。當(dāng)電路中非線性器件用冪級(jí)數(shù)表示時(shí)，所取的級(jí)數(shù)項(xiàng)數(shù)就完全取決于信號(hào)幅度的大小和所要求的精度。（3）在大信號(hào)輸入時(shí),用分段折線來描述器件特性

當(dāng)二極管在大信號(hào)工作時(shí)，因?yàn)樾盘?hào)幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于二極管的導(dǎo)通電壓，所以二極管的伏安特性可以用通過原點(diǎn)的斜直線表示。

冪級(jí)數(shù)分析法泰勒定理：假設(shè)f(x)及其n+1階導(dǎo)數(shù)在(a,b)內(nèi)連續(xù)，并且x0是(a,b)內(nèi)的一點(diǎn)，那么對(duì)任意x∈（a,b）稱為余項(xiàng)，若稱為f(x)關(guān)于x0的泰勒級(jí)數(shù)展開式。線性時(shí)變參量分析法若x0隨時(shí)間變化，x0=x0(t),且x-x0的值很小，上式忽略高階項(xiàng)：f(x)與x是線性關(guān)系，但參數(shù)隨時(shí)間變化。二、工程上采用近似的分析方法。

對(duì)器件的數(shù)學(xué)模型和電路工作條件進(jìn)行合理近似，用簡(jiǎn)單的分析方法獲得具有實(shí)用意義的結(jié)果。三、重視實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。

14第三節(jié)本課程的特點(diǎn)學(xué)習(xí)中的三個(gè)層次：

①實(shí)現(xiàn)各功能的基本原理并由此導(dǎo)出基本電路。

②進(jìn)行合理近似，引出對(duì)電路進(jìn)行近似的工程分析。③根據(jù)分析結(jié)果，提出對(duì)電路的設(shè)計(jì)原則及改進(jìn)電路性能的基本途徑。15第三節(jié)本課程的特點(diǎn)9、春去春又回，新桃換舊符。在那桃花盛開的地方，在這醉人芬芳的季節(jié)，愿你生活像春天一樣陽(yáng)光，心情像桃花一樣美麗，日子像桃子一樣甜蜜。4月-254月-25Monday,April14,202510、人的志向通常和他們的能力成正比例。19:18:5519:18:5519:184/14/20257:18:55PM11、夫?qū)W須志也，才須學(xué)也，非學(xué)無以廣才，非志無以成學(xué)。4月-2519:18:5519:18Apr-2514-Apr-2512、越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯(cuò)兒。19:18:5519:18:5519:18Monday,April14,202513、志不立，天下無可成之事。4月-254月-2519:18:5519:18:55April14,202514、ThankyouverymuchfortakingmewithyouonthatsplendidoutingtoLondon.ItwasthefirsttimethatIhadseentheToweroranyoftheotherfamoussights.IfI'dgonealone,Icouldn'thaveseennearlyasmuch,becauseIwouldn'thaveknownmywayabout.。14四月20257:18:55下午19:18:554月-2515、會(huì)當(dāng)凌絕頂，一覽眾山小。四月257:18下午