高频电子线路绪论.ppt

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1、绪论0.1本书介绍0.2无线电通信发展简史0.3通信系统的组成0.4本课程的特点0.1本书介绍本书主要讨论用于各种无线电技术设备和系统高频电子线路,主要结合无线电通信这一方式讨论设备和系统中高频电路的线路组成、工作原理及工程设计计算。0.2无线电通信发展简史信息传输是人类社会生活的重要内容。古代的烽火到近代的旗语都是人们寻求快速远距离通信的手段。1837年，莫尔斯发明了电报，创造了莫尔斯电码，开始了通信的新纪元。1865年，英国的麦克斯韦总结了前人的科学成果，提出电磁波学说。1876年，贝尔发明了电话，能够直接将语言信号变

2、为电能沿导线传送。1887年，德国的赫兹通过实验证明了麦克斯韦的学说。1904年，弗莱明发明电子二极管，标志着进入无线电电子学时代。1907年，美国德·福雷斯特发明了电子三极管，是电子技术发展史上第一个重要里程碑。1948年，美国肖克利等人发明了晶体三极管,是电子技术发展史上第二个重要里程碑。20世纪60年代，中、大规模乃至超大规模集成电路的不断涌现，是电子技术发展史上第三个重要里程碑。1958年美国制成了第一块集成电路。1967年研制成大规模集成（LSI）电路。1978年研制成超大规模集成（VLSI）电路，从此电子技术进

3、入了微电子技术时代。20世纪初首先解决了无线电报通信问题。接着又解决了用无线电波传送语言和音乐的问题，从而开展了无线电话通信和无线电广播。以后传输图象的问题也解决了，出现了无线电传真和电视。20世纪30年代中期到第二次世界大战期间，为了防空的需要，无线电定位技术迅速发展和雷达的出现，带动了其他科学的兴起，如无线电天文学、无线电气象学等。20世纪50年代以来，宇航技术的发展又促进了无线电技术向更高的阶段发展。所以，无线电技术的发展是从利用电磁波传输信息的无线电通信扩展到计算机科学、宇航技术、自动控制以及其他各学科领域的。0.

4、3通信系统的组成通信系统组成框图如下图所示:输入变换器输出换能器接收设备发送设备信道0.3.1输入变换器输入转换器主要任务是将发信者提供的非电量消息（如声音、景物等）变换为电信号，它能反映待发的全部信息，通常具有“低通型”频谱结构，故称为基带信号。当输入消息本身就是电信号时（如计算机输出的二进制信号），输入换能器可省略而直接进入发送设备。0.3.2发送设备发送设备主要有两大任务:一是调制,二是放大。所谓调制，就是将基带信号变换成适合信道传输的频带信号。它是利用基带信号去控制载波信号的某一参数，让该参数随基带信号的大小而线形

5、变化的处理过程。所谓放大，是指对调制信号和已调信号的电压和功率放大、滤波等处理过程，以保证送入信道足够大的已调信号功率。0.3.3信道信道是连接发、收两端的信号通道，又称传输媒介。通信系统中应用的信道可分为两大类：有线信道（如架空明线，电缆，波导，光缆等）和无线信道（如海水，地球表面，自由空间等）。不同的信道有不同的传输特性，相同媒介对不同频率的信号传输特性也是不同的。1.5MHz以下的电磁波主要沿地表传播,称为地波,如图所示:1.5～30MHz的电磁波，主要靠天空中电离层的折射和反射传播，称为天波，如图所示:电离层30M

6、Hz以上的电磁波主要沿空间直线传播，称为空间波，如图所示：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)10000－100000m1000－10000m100－1000m10－100m1－10m3－30kHz30－300kHz0.3－1.5MHz1.5－30MHz30－300MHz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10－100cm1－10cm1－10cm0.1－1mm

7、0.3－3GHz3－30GHz30－300GHz300－3000GHz特高频(UHF)超高频(SHF)极高频(EHF)超级高频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。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。0.3.4接收设备接受设备的任务是将信道传送过来的已调信号进行处理，以恢复出与发送端相一致的基带信号，这种从已调波中恢复基带信号的处理过程,称为解调。显然解调是调制的反过程。0.3.5输出换能器输出换能器的作用是将接收设备输出

8、的基带信号变换成原来形式的消息，如声音，景物等，供收信者使用。0.4本课程的特点高频电子线路几乎都是由线性元件和非线性的器件组成的。其中的非线性器件可以用线性等效电路来表示，分析方法也可以用线性电路的分析方法。本书的绝大部分电路都属于非线性电路，一般都用非线性电路的分析方法来分析。学习本课程的方法①在学