通信电路沈伟慈第一章.doc

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1、第1章绪论本章主要内容1.1通信系统模型1.1.1通信系统的基本组成1.1.2无线电发射系统的组成及工作原理1.1.3无线电接收系统的组成及工作原理1.1.4无线电系统的通信方式1.2无线信道及无线电波的传播特性1.3本课程的主要内容及特点课程名称的说明通信电子线路、高频电路、射频电路以及非线性电子线路等等。Ø高频与射频概念的区别与联系高频和射频指的都是适合于无线传输和无线发射的电信号。什么电路叫高频呢？高频电路是指能够产生、处理适合于无线传输和无线发射的电信号的电路，高频电路是通信系统，特别是无线通信系统的基础，是无线通信设备的重要组成部分。无线系统中常用的术语“射频”，

2、实际上就是高频的广义语。它指的是适合于无线电发射和传播的频率。Question3:究竟什么是高频和射频的上、下限？Answer:射频(RadioFrequency)广义地来说，没有严格的定义。本课本所研究的是f<30MHz的电信号，f在30MHz～4G之间就是下学期我们将要学习的射频电路。Note：只要电路尺寸小于，就可以用“路”的概念来分析电路。与“路”相对应的“场”，将在《电磁波与电磁场》这门课程中学习。值得注意的是，“路”用的是克希霍夫方程,“场”用的是麦克斯韦方程。Question4:“无线发射”的(物理)含义。Question5:如何才能实现有效发射？Answer

3、4:“无线发射”指的是“把高频电流转换成电磁波的形式在空间传播”。高频电流在天线周围激发同频率的交变磁场，交变磁场又激发起交变电场，交变电场又激发交变磁场，如此反复交叉激发，使电磁能以波的形式传向远方(电磁场与电磁波的课程将讨论这部分内容)。Note：水波：看得见“碧波荡漾”；声波：悠扬的琴声；这些波的传输，需要媒质。电磁波，看不见，但它客观存在。我们常看到电磁污染，事实上，我们就置身于一个充满电磁波的世界里。手机、广播电视、雷达、导航、遥控、遥测等技术领域，它们的共同点就是利用电磁波来传递消息。Question:无线电波在真空中传播的速度？在大气层中传播的速度近似等于光速

4、()，可以认为无线电信号在瞬间即可从接收端达到发送端。Ø通信系统的概念l传输信息的系统称为通信系统。l通信的任务就是传递各种信息，信息可以是语言、音乐、文字、图像、数据等。l任何一个通信系统，都是从一个称为信息源的时空点向另一个称为信宿的目的点传送信息。l通信系统是指实现这一通信过程的全部技术设备和信道的总和。Ø无线通信的发展史l1837年，莫尔斯(Morse)发明了电报，开创了通信的新纪元；l1864年麦克斯韦（Maxwell）发表了著名论文“电磁场的动力理论”，在总结前人工作的基础上，得出了电磁场方程，从理论上预言了电磁波的存在；l1876年贝尔（Bell）发明了有线电

5、话，能直接将语音信号变为电信号沿导线传输；l1887年，德国物理学家赫兹（Hertz）用实验证实了电磁波的客观存在，验证了麦克斯韦理论的正确性。自此以后，许多科学家都致力于研究如何利用电磁波传输信息的问题，即无线通信。其中有著名的英国科学家罗吉（Lodge）、法国的勃兰利（Branly）、俄国的波波夫和意大利的马可尼（Marconi）等，其中马可尼的贡献最为重要。l1895年马可尼首次在几百米距离实现了电磁波通信，1901年又完成了横跨大西洋的无线电通信。从此无线电通信进入实用阶段，无线电技术也就蓬勃发展起来了。Ø通信系统的构成通信系统种类很多，它们的具体设备和业务功能各不

6、相同，但一个完整通信系统的基本组成包括：信息源、输入变换器、发送设备、信道、接收设备、输出变换器和受信者五部分，通信系统的基本组成如图1-1所示。1）信息源是指要传送的原始信息，具有各种不同的形式，如：文字、数据、语音、音乐、图像等，一般是非电量。2）输入变换器或换能器（如：话筒、拾音器、摄像机等）：将信息源输入待传输的信息转换成相应的电信号，这种包含消息的电信号称为基带信号。例如：利用话筒可以把话音转换成与之作相应变化的电信号；利用摄像管可把图像信号转换成与之作相应变化的电信号。3）发射机（发送设备）：将基带信号变换为适合信道传输的高频电信号（该过程称为调制），发射机的主

7、要任务是调制和放大，高频已调电信号经过放大后获得足够的功率，然后被送入信道。变换后的高频信号称为已调信号或频带信号（PassbandSignal）。4）接收机（接收设备）：其功能是从信道接收到的信号恢复成与发射机输入信号一致的基带信号。因信号经信道传输后，难免有噪声干扰的加入，在接收机中必须滤除这些干扰，确保通信质量。5）输出换能器：将接收设备输出的电信号还原成原始信息，如声音、图像等。例如：通过耳机或扬声器把代表话音变化的电信号还原为话音；通过显像管把图像电信号转换成图像信息重现在荧光屏上。6）噪声源：指信道中的