第一章高频电子线路绪论

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1、高频电子线路教材：《高频电子线路》曾兴雯主编高等教育出版社主要学习无线通信系统所涉及到的各单元电路的组成、工作原理、性能计算及应用。通过该课程的学习，使学生熟悉非线性电子线路课程的体系结构，引导学生在分析非线性电子线路时，树立工程分析的观点，用简单的分析方法获得具有实用意义的结果，具有一定的电路综合能力。课程的目的与任务：第一章绪论第一节无线通信系统概述第二节无线电信号与调制第三节本课程的特点第一章绪论本章重点：发送、接收设备的组成框图及其简单的工作原理、工作波形、各部分的作用。第一节无线通信系统概述无线通信系统发展简史1895年，马可尼实现了短距离的无线电通

2、信1876年贝尔发明电话，建立了常规通信工具；1864年,麦克斯韦推导出电磁场方程；1887年赫兹用实验证实了电磁波的存在；1901年，实现了横渡大西洋的通信；1896年,马可尼开始无线通信实验；1948年，维纳、香农提出信息论、控制论、系统论的基础；肖克莱发明晶体三极管；1960年代后期开始卫星通信；1958年集成电路诞生；1970年代后期，光通信成为通信介质的主流。1907年，发明电子三极管；第一节无线通信系统概述一、无线通信系统的组成信息源换能器发送设备信道受信者换能器接收设备噪声源1．信息源信息源是指需要传送的原始信息2．输入换能器将发信者提供的非电量

3、消息(如声音、景物等)变换为电信号3．发送设备发送设备主要有两大任务：一是调制，二是放大。第一节无线通信系统概述一、无线通信系统的组成信息源换能器发送设备信道受信者换能器接收设备噪声源4．信道信道是连接发、收两端的信号通道，又称传输媒介。5．接收设备任务是从已调信号中恢复出发送端相一致的基带信号。6．输出换能器将输出的基带信号变换成原来形式的消息。载波振荡高频放大调制器输出功放音频放大发射部分功能框图话筒高频放大混频中放滤波解调音频放大本机振荡接收部分功能框图图1-1无线通信系统基本组成音频放大器调制器激励放大输出功率放大载波振荡器天线开关高频放大混频器中频放

4、大与滤波解调器音频放大器话筒本地振荡器扬声器变频器可有可无数字通信：与图1-1类似，只需将模拟通信终端换成数字通信终端或在模拟通信终端与调制解调器之间分别增加ADC和DAC即可。数字接收机的结构超外差结构数字中频结构直接变换结构无论其组成结构如何变化，必定要包含基本的高频电路，其基本内容几乎不变，主要包括：高频振荡器、高频放大器、混频或变频、调制与解调。数字中频接收机数字中频接收机又称数字变换接收机,其典型的接收机结构仍是超外差型,只不过是由模拟频率变换把RF频谱变到较低的中频,然后在此IF上进行数字化,再用DSP技术来实现信号提取和解调。用于数字中频接收机的

5、SP技术主要有直接数字式合成器(DDS)、数字下变换(DDC)、高速数字滤波(DF以及多速率(multi-rate)技术等。的最大优点就是可以共享RF/IF模块,由于解调和同步均采用数字化处理,灵活方便,也便于产品的集成和小型化。但是在宽带通信中,射频的频率较高,若选取较高的数字中频,也就意味着需要有高速的A/D变换器、高速的大动态范围的宽带采样保持电路以及速度足够快的数字处理芯片。直接变换接收机所谓直接变换接收机,就是外差接收机的本振(正交注入混频器)频率fL与变频前信号载频fc相同,从而使变频后的中频频率为零。接收RF信号经双工器送入低噪声放大器,再经低通

6、滤波后由功分器分别馈向正交混频器。对于直接变换接收机,由于信号载频和本振频率重合,没有镜像分量,故对变频前的射频放大器及变频器的选择性要求大为降低。变频输出采用容易实现的低通滤波器,解调器可用DSP实现。这样,信号带宽就变为已调信号的一半,从而使接收门限得以改善。而变频后信号频率的降低,使得对A/D变换器的要求大大降低。目前采用这种接收机结构的有450MHz和900MHz的无线寻呼机、蜂窝移动产品和无线局域网产品等。第一节无线通信系统概述二、无线通信系统的类型（1）按工作频段或传输手段分类：中波通信、短波通信、超短波通信、微波通信和卫星通信。（2）按通信方式分

7、类：双工、半双工、单工。（3）按调制方式分类：调幅、调频、调相、混合调制。（4）按传输消息的类型分类：模拟通信、数字通信。第二节无线电信号与调制无线电波在空间传播的速度c=3×108m/s，则高频信号的频率与其波长的关系为：λ=c/f，f单位取Hz，λ单位用m。习惯上按电磁波的频率范围划分为若干个区段，称为频段或波段。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)10000－100000m1000－10000m100－1000m10－100m1－10m3－30kHz3

8、0－300kHz0.3M－3MHz3M