河海大学通信工程高频电路课件.ppt

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1、《高频电路》课件马贞立二零零四年十一月第一章绪论§1.1无线通信系统概述一.无线通信系统的组成1.通信:传输电信号。即信息的传输过程。传输—指远距离。信号—指声音、图像、文字等。发展历史—从峰火台到现代通信。通信系统：实现信息传递的系统。2.组成:发送设备:产生适合信道传输的信号。信道：传递的媒介。有有线、无线、光纤之分。接收设备：还原出原信号。发射：信源发送设备信道信舍接收设备低频放大器调制器高频小信号放大器高频功率放大器载波振荡器高频电路语音300-3400HZ接收：超外差接收机：高频小信号放大器放大倍数作不高，容易自激。高频小

2、信号放大器解调器低频放大器高频小信号放大器混频器中频放大器检波器低频放大器本机振荡器高频电路二.无线通信系统的类型1.按工作频段:(长波)、中波、短波、超短波、微波、卫星通信。(红为高频)2.按通信方式:全双工、半双工、单工。单工：只能发或只能收。（单向）半双工：既能发也能收，但要分时，不能同时收发。（双向、时分）例：对讲机全双工：同时收发。例：手机3.按调制方式:调幅(AM)、调频(FM)、调相(PM)、脉冲调制。4.按传送的信息:模拟通信、数字通信。或分话音、图像、数据、多媒体通信。§1.2无线电信号与调制一.信号分类无线电信号

3、:调制信号(基带信号)、载波信号、已调波信号。调制信号—低频信号载波信号已调波信号—高频信号二.无线电信号的特性1.时间特性时间和振幅之间的关系。通常用波形图或数学表达式描述，f(t)2.频谱特性(角)频率和振幅之间的关系。F(ω)有幅频特性和相频特性。周期信号离散的频谱；非周期信号连续的频谱。较复杂的信号用频谱表示较为方便。重要参数是频带宽度。例：语音范围在100HZ-6KHZ，一般在300-3400HZ，调幅带宽为9KHZ，调频带宽为200KHZ，电视带宽为8MHZ。频分复用是无线通信采用高频原因之一。3.频率特性指无线电信号的

4、频率或波长。无线电波在电磁波频谱中的位置看p5，在电磁波中无线电波频率相对较低，波长相对较长。无线电波波段划分：p54.传播特性指无线电信号的传播方式、传播距离和传播特点。无线通信的传输媒质(信道)是自由空间。无线电信号经天线发射，由于能量被扩散、吸收、反射、散射等现象，到接收天线时强度大大衰减，为有效传输要选择传播方式，传播方式的选择主要依据无线电信号的频率。绕射传播(地波):靠电磁波绕射传播。长、中、短波特别是长、中波以地波传播能传播很远。折射和反射传播(天波):靠电离层反射、折射传播。中、短波特别是短波以天波传播能远距离传播。

5、直射传播(空间波):由于地球曲率，直射传播的距离有限。寻呼台采用这种传播方式。通过架天线、中继或卫星可以远距离传输。超短波和微波以空间波传播。5.调制特性高频信号适合于天线发射,空间传播,只有频率高,波长才短,使之与天线尺寸相比拟,高效辐射.为了有效发射低频信号,通常的做法是把低频信号通过调制转化成高频信号发射,这是无线电采用高频的原因之二;调制:用调制信号控制高频载波的参数,使载波的某参数按调制信号的规律变化。调幅(AM):高频载波的振幅按调制信号的规律变化。调频(FM):高频载波的频率按调制信号的规律变化。调相(PM):高频载波

6、的相位按调制信号的规律变化。脉冲调制:当载波信号为脉冲信号时的上述调制的总称。解调(检波、鉴频、鉴相):调制的逆过程。§1.3本课程的特点一.功能多样化放大、振荡、频变。二.电路多样化，分立为基础二极管、三极管、场效应管、变容二极管。三.概念多，分散章与章之间联系少。四.非线性电路分析方法除高频小信号谐振放大器外，都属于非线性电路，所以不能用线性电路的分析方法和定理，如微变等效电路法，叠加定理。而非线性分析不成熟或无分析法，只有特定的解。多采用工程估算，高一级可采用CAD辅助分析，EAD辅助设计。要求：1.典型基本电路工作原理,工程

7、估算。2.基本概念。3.非线性电路分析方法。第二章高频电路基础§2.1高频电路中的元器件一.高频电路中的元件1.高频电阻LR—引线电感;cR—分布电容LRcR越小,高频特性越好,高频特性与制作电阻的材料、封装形式和尺寸大小有关。RLRcRR金属膜电阻比碳膜电阻高频特性好；碳膜电阻比线绕电阻高频特性好；表面贴装电阻比引线电阻高频特性好；小尺寸电阻比大尺寸电阻高频特性好。2.高频电容Lc—分布电感;Rc—极间绝缘电阻电解电容高频特性差;云母、陶瓷电容性能好。cLccRc3.高频电感RL—交流电阻;cL—分布电容Q—品质因数,￪损耗越小Q

8、=ωL/RLfzfs感性容性LLRLcLfzfp感性容性二.高频电路中的有源器件1.二极管在高频中用于检波、振幅调制、混频等非线性变换电路中。如:点接触二极管(2AP),极间电容小,工作频率高;表面势垒二极管,工作频率高达微波;变容二