高频电子线路教案 第一章 绪论

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1、1.1通信与通信系统1.信息技术两大重要组成部分——信息传输和信息处理信息传输的要求主要是提高可靠性和有效性。信息处理的目的就是为了更有效、更可靠地传递信息。2.高频的概念所谓“高频”，广义上讲就是适于无线电传播的无线电频率，通常又称为“射频”。一、基本概念1.通信：将信息从发送者传到接收者的过程2.通信系统：实现传送过程的系统3.通信系统基本组成框图信息源是指需要传送的原始信息，如语言、音乐、图像、文字等，一般是非电物理量。原始信息经换能器转换成电信号（称为基带信号）后，送入发送设备，将其变成适合于信道传输的信号，然后送

2、入信道。信道是信号传输的通道，也就是传输媒介。有线信道，如：架空明线，电缆，波导，光纤等。　　无线信道，如：海水，地球表面，自由空间等。不同信道有不同的传输特性，同一信道对不同频率信号的传输特性也是不同的。接收设备把有用信号从众多信号和噪声中选取出来，经换能器恢复出原始信息。4．通信系统的分类按传输的信息的物理特征，可以分为电话、电报、传真通信系统，广播电视通信系统，数据通信系统等；按信道传输的信号传送类型，可以分为模拟和数字通信系统；而按传输媒介（信道）的物理特征，可以分为有线通信系统和无线通信系统。二、无线电发送与接收

3、设备1.无线通信系统的发射设备（1）振荡器：产生fosc的高频振荡信号，几十kHz以上。（2）高频放大器：一或多级小信号谐振放大器，放大振荡信号，使频率倍增至fc，并提供足够大的载波功率。（3）调制信号放大器：多级放大器组成，前几级为小信号放大器，用于放大微音器的电信号；后几级为功放，提供功率足够的调制信号。（4）振幅调制器：实现调幅功能，将输入的载波信号和调制信号变换为所需的调幅波信号，并加到天线上。2.无线通信系统的接收设备（1）高频放大器：由一级或多级小信号谐振放大器组成，放大天线上感生的有用信号；并利用放大器中的谐

4、振系统抑制天线上感生的其它频率的干扰信号。可调谐。（2）混频器：两个输入信号。频率为fc的高频已调信号，本机振荡器产生的频率为fL的本振信号。将频率为fc的高频已调信号不失真的变换为载波频率为fI的中频已调信号（3）本机振荡：用来产生频率为fL=fc±fI的高频振荡信号，fL是可调的，并能跟踪fc。（4）中频放大器：由多级固定调谐的小信号放大器组成，放大中频信号。（5）检波器：实现解调功能，将中频调辐波变换为反映传送信息的调制信号。（6）低频放大器：由小信号放大器和功率放大器组成，放大调制信号，向扬声器提供所需的推动功率。

5、3.调制基本原理为什么无线电传播要用高频？由天线理论可知，要将无线电信号有效地发射，天线的尺寸必须和电信号的波长为同一数量级。由原始非电量信息经转换而成的原始电信号一般是低频信号，波长很长。例如音频信号仅在l5kHz以内，对应波长为20km以上，要制造出相应的巨大天线是不现实的。另外，若各发射台发射的均为同一频段的低频信号，信道中会互相重叠、干扰，接收设备也无法接收信号。因此，为了有效地进行传输，必须采用几百kHz以上的高频振荡信号作为载体，将携带信息的低频电信号“装载”到高频振荡信号上(这一过程称为调制)，然后经天线发送

6、出去。到了接收端后，再把低频电信号从高频振荡信号上“卸取”下来(这一过程称为解调)。采用调制方式以后，由于传送的是高频振荡信号，所需天线尺寸便可大大下降。同时，不同的发射台可以采用不同频率的高频振荡信号作为载波，这样在频谱上就可以互相区分开了。传输的信号为什么要进行调制？传输信号波长与天线匹配的要求：在无线电通信中，由天线理论可知，要将电信号有效地发射出去，天线的尺寸必须和信号的波长为同一数量级。计算：发送f=1000Hz的音频信号，需要的天线长度。λ=c/f=300000000/1000=300000=300(公里)采用

7、调制后，不同的发射台可以采用不同频率的高频振荡信号发送，有利于其在频谱上的分离,可以实现多路复用，提高频带的利用率。更高的频段，可用的频带更宽，可以传输更多的信息或容纳更多的用户，频带利用率也更高。1.1.3无线电波段的划分和无线电波的传播为了讨论问题的方便，将不同频率的电磁波人为地划分若干频段或波段，列表如下:波段名称波段范围频率范围频段名称超长波长波中波短波超短波(米波)10000－100000m1000－10000m100－1000m10－100m1－10m3－30kHz30－300kHz0.3－1.5MHz1.5－

8、30MHz30－300MHz甚低频(VLF)低频(LF)中频(MF)高频(HF)甚高频(VHF)微波分米波厘米波毫米波亚毫米波10－100cm1－10cm1－10cm0.1－1mm0.3－3GHz3－30GHz30－300GHz300－3000GHz特高频(UHF)超高频(SHF)极高频(EHF)超级高