无线电基础知识.doc

课程高频电子技术章节11节教师王建国审批课题无线电基础知识课时2授课日期授课班级教学目的与要求1、了解为何要学习高频电路的知识。2、了解无线电的发展史。3、无线电磁波的频率划分和传播途径。4、无线电系统的组成及各部分的作用。重点无线电系统的组成及各部分的作用。难点无线电系统的组成及各部分的作用授课类型讲练教 具多媒体作 业教材2页第1-1-3 题教学进程和时间分配表（可略去，直接填写教学内容）序号教 学 内 容时间分配授课类型1对高频电路课程作简单介绍，教给学生正确的学习方法。15讲授2了解无线电的发展史。15讲授3无线电磁波的频率划分和传播途径15讲授4无线电系统的组成及各部分的作用。30讲授5课堂总结与练习。15 教学内容：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。1、为何要学习高频电路的知识 电子电路可以分为模拟电路与数字电路，而模拟电路又可以分类为低频电路与高频电路。 一般的电子技术人员，首先尝试设计或制作的，大多以数字电路或低频率电路为主，比较少从高频电路开始的。其主要原因是，高频电路较难去理解，往往所制作出的电路无法如预期的设计目标动作。 但是，如果忽略了高频电路的基本常识，也可能使所设计出的数位电路或低频电路不能成为最适当，甚至於可能会造成动作的不稳定。 相反地，如果能够熟悉高频电路，也可以提高数位电路或低频率电路的设计水准。近些年，无论是数位电路或以直流为主的测试仪器电路，对于处理都要求高速化，结果也使得高频电路的基本常识相当重要。2、低频电路与高频电路的区别 为了了解高频电路的特征，在此，对低频率电路与高频电路作一此较。首先，说明信号的流通。由无线电波在空间传播的速度c=3108 m/s，则高频信号的频率与其波长的关系为： =c/f ，f单位取Hz，单位用m。（从单位上来看，分别是 m/s,Hz(也就是1/s),m，）由於在低频电路的信号其波长较长，一般可以忽略时间因素。因此，电路的输出端与放大器的输入端可视为同一信号。也即是，在低频电路中的信号流通成为闭回路，此也称的为集中常数的考虑方法。而在高频电路中，由于波长较短，不可以忽略时间的要素。在同一时间的电路中，中途的电缆线上，放大器的输入端的信号就非同一信号，也就是说信号像电波一样传输着，这种考虑电路问题的方法称为分布常数。 一般地，在集中常数电路中的低频电路中，对於电缆线的限制较少，可以使用一般的隔离线，重视杂信号频率特性。而在分布常数电路中的高频电路中，为了不使信号发生传送路径上的失真，使用同轴电缆线，重视特性阻抗。3、无线电的发展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。 4、无线电磁波的频率划分和传播途径（1）无线电信号按照其波长不同，可以分为：长波、中波、短波、超短波。他们对应的频率分别为：低频、中频、高频、超高频等。对应的频率范围见课本第2页表0-1（2）无线电磁波的传播途径：地波传播、天波传播、直接传播（空间波传播）。1.5MHz以下的电磁波主要沿地表传播 , 称为地波1.530MHz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30MHz以上的电磁波主要沿空间直线传播，称为空间波5、无线电信号的表达（1）信号：无线电磁波即无线电信号，简称信号。它是原始信号和已调振荡的总称。（2）原始信号：声音、图像、文字等要传输的信息，经过转换设备后，转换成相应变化的电压或电流，这种变化的电压或电流称为原始信号。（3）调制信号：在发射机中原始信号是用来调制高频振荡的，或者说是用来控制高频振荡的某一参数的，因此，又称为调制信号或控制信号。（4）已调波：经过调制的高频振荡，或者说参数按调制信号规律变化的高频振荡，称为已调振荡，也叫已调波。6、通信系统的组成及各部分的作用电信号在空间进行传输的通信称为无线电通信。实现信息传递所需的设备总和，称为通信系统。一个完整的通信系统包括信号源、发送设备、传输信道、接受设备和终端装置。7、无线电发送设备和接受设备的组成（1）发射机组成：高频振荡器、高频放大器、高频功率放大器及其调制、发射天线、信号源、低频信号放大器（2）发送设备主要有两大任务: 一是调制 , 二是放大。 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变化的处理过程。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。（3）超外差接收机组成：高频放大器、本机振荡器、混频器、中频放大器、解调器、低频功率放大器。超外差接收机中有一个振荡器叫本机振荡器.它产生的高频电磁波与所接收的高频信号混合而产生一个差频,这个差频就是中频.如要接收的信号是900KHZ.本振频率是1365KHZ.两频率混合后就可以产生一个465KHZ或者2200KHZ的差频.接收机中用LC电路选择465KHZ作为中频信号.因为本振频率比外来信号高465KHZ所以叫超外差特点1,对振荡频率的选取有要求;要求振荡器的振荡频率和幅度精度高,稳定性好; 2,本振频率中有锁相环,数字分频、数字鉴相器等电路，保证极高的稳定度,否则会产生本振频率漂移; 3,都有锁相环电路来保证本振频率的稳定度; 4,一般采用稳定性好的晶体振荡器 5,振荡频率高,易起振,振频稳,振幅高,振荡特性好; 6,本振电路多采用体积小、可靠性高的单片大规模集成数字频率合成器, 7,每一级电源都应有0.1 F或0.01 F的旁路电容接地 8,电源可数模分开供电，接地及屏蔽良好,本振输出端有带通滤波器，使本振输出杂波小。8、课堂练习1、什么是调制信号？答：在发射机中原始信号是用来调制高频振荡的，或者说