高频期末复习演示幻灯片

通信系统的基本组成,二，调制原因：声音频率20Hz20kHz，能传距离小于1公里广播、电视信号重叠，相互干扰天线长度波长,三，调制类型：1）脉冲波调制（数字通信）2）连续波调制（模拟通信）调幅（例：收音机、电视机图象）调频（例：收音机、电视机伴音）调相（例：收音机、电视机伴音）,例：,第三节无线电接收设备的组成与原理,一、无线电接收的基本任务是将通过天空传来的电磁波接收下来，并从中取出需要接收的信息信号。二、解调解调是调制的逆过程。即从已调波中恢复出原基带信号的过程。与模拟调制相对应，也分为三种：检波振幅调制(AM)鉴频频率调制(FM)鉴相相位调制(PM),五、无线电发送设备的组成(以调幅广播为例),载波为COS(ct+)，信号为UmCOSt，调制器输出u(t)=Ucm(1+maCOSt)COS(ct+)u(t)的频率成分为：c+和c-,2、直接放大式接收机特点：灵敏度较高，输出功率也较大，特别适用于固定频率的接收。在用于多个电台接收时，其调谐比较复杂。高频小信号放大器的整个接收频带内，频率高端的放大倍数比低端要低。,无线通信系统的基本组成,1、绕射传播（地波）电波沿着地球弯曲表面传播适合频率f：1.5MHz以下(为200m以上)的中长波特点：传播性能稳定可靠，但由于地面不是理想的导体有能量的损耗。主要用于长距离通信、导航和广播。,2、折射和反射传播（天波）利用电离层的折射和反射来实现传播适合频率f：1.5MHz30MHz（10m200m)的短波特点：电离层特性受多种因素影响，因此通信稳定性较差，但传播距离远。主要用于广播、船舶通信、和飞行通信。,电离层,3、直线传播（空间波）电波从发射天线发出，沿直线传播到接收天线适合频率f：30MHz以上(波长为10m以下)的超短波特点：这种传播的距离只限制在视距范围内（也叫视距传播）增高天线可以提高直线传播的距离。,通信卫星,4、卫星中继等,LC串并联相比较,例3：已知LC并联谐振回路的电感L在,时测得,试求谐振频率,时的C和,并联谐振电阻,解：,2-6：下图所示电路为一等效电路，其中,计算回路的f0,Rp,QL。,分析：此题是基本等效电路的计算,其中L为有损电感，应考虑损耗电阻R0,其次应进行抽头电路等效变换。,谐振电阻：,可见：负载使品质因数下降、通频带变宽、选择性变差。且负载越大，品质因数下降越严重，故串联谐振回路适宜带小负载。,有载通频带,空载通频带,可见：负载使品质因数下降、通频带变宽、选择性变差。且负载越小，品质因数下降越严重，故并联谐振回路适宜带大负载。,功率放大器的工作状态,功率放大器一般分为甲类、乙类、甲乙类、丙类等工作方式，为了进一步提高工作效率还提出了丁类与戊类放大器。,高频功率放大器通常工作于丙类工作状态，属于非线性电路功率放大器的主要技术指标是输出功率与效率.,高频功率放大器与小信号谐振放大器的对比,相同点：放大的信号均为高频信号，放大器的负载均为谐振回路。不同点：激励信号幅度大小不同；放大器工作点不同；晶体管动态范围不同。,高频功率放大器波形图,小信号谐振放大器波形图,习题41：为什么高频功率放大器一般要工作在乙类或丙类状态？为什么采用谐振回路作负载？为什么要调谐在工作频率？,答：高频功率放大器的输出功率高，这样在有源器件上损耗的功率就低，不仅能节省能源，更重要的是保护有源器件安全工作（损耗功率小，发热少）。乙类、丙类放大状态的效率比甲类高。故高频功率放大器一般选乙类或丙类工作状态。因为乙类和丙类放大的集电极电流为脉冲，只有通过谐振回路选出周期脉冲电流的基波分量，产生连续的基波电压输出。回路调谐于工作频率是为了取出基波电压输出。,例3：某谐振功率放大器，已知,解：,第二节反馈型LC振荡原理,一、振荡的建立与起振条件,开关按至，Ui放大得到Uc;,开关按至，当UfUi，振荡建立.,振荡条件:,振荡器维持振荡的条件：（平衡条件）,第二节反馈型LC振荡原理,二、振荡的平衡与平衡条件,平衡条件：,第三节反馈型LC振荡器,概述：反馈型LC振荡器是由调谐放大器和正反馈网络构成按反馈耦合元件可以分为：互感耦合振荡器通过电感线圈L1与L2的互感M实现反馈。电容反馈式振荡器依靠电容产生反馈电压构成的振荡器称为电容三点式振荡器又称考毕兹振荡器电感反馈式振荡器依靠电感产生反馈电压构成的振荡器，称为电感三点式振荡器，又称哈特莱振荡器,二、三点式振荡器电路组成法则三点式振荡器是指回路的三个端点与晶体管的三个电极分别连接而组成的一种振荡器。三点式振荡器电路用电容耦合或自耦变压器耦合代替互感耦合,可以克服互感耦合振荡器振荡频率低的缺点,是一种广泛应用的振荡电路,其工作频率可达到几百兆赫。,三点式振荡器的原理图,四、LC三点式振荡器相位平衡条件的判断准则由上面的分析可知,在三点式电路中,回路中与发射极相连接的两个电抗元件必须为同性质,另外一个电抗元件必须为异性质。这就是三点式电路组成的相位判据,或称为三点式电路的组成法则：Xce与Xbe的电抗性质相同Xcb与Xce、Xbe的电抗性质相反对于振荡频率，满足Xce+Xbe+Xcb=0与发射极相连接的两个电抗元件同为电容时的三点式电路,称为电容三点式电路,也称为考毕兹电路。与发射极相连接的两个电抗元件同为电感时的三点式电路,称为电感三点式电路,也称为哈特莱电路。,(四)LC三点式振荡器相位平衡条件的判断准则,(1)Xbe、Xce应为同性质的电抗元件；(2)Xcb与Xce、Xbe的电抗性质相反。（射同余异）,5-10：,课本P21,第一节概述,一、普通调幅波的表达式、波形及其频谱,(一)定义,(二)表达式,根据定义调幅波的振幅为：,则普通调幅波的表达式为：,(三)波形,第一节概述,四、振幅调制电路的功能,功能：将输入的调制信号和载波信号通过电路转换为高频调幅信号输出。,第一节概述,三、抑制载波的双边带调幅信号和单边带信号,(一)抑制载波的双边带调幅波(DSB),2，频谱：,1，数学表达式：,由表达式可知，频谱只有,带宽：B=2F,例2：,解：,画图方法：先求出调幅波包络线的最大值和最小值，由此画出包络线，然后画出调幅波波形。,例4：,解：,第三节高电平调幅电路,主要要求：兼顾输出功率大、效率高、调制线性度好,用途：产生普通调幅波,主要电路：利用丙类谐振功放实现,调制信号控制基极电源电压，工作于欠压区，效率较低，适用于小功率发射机。,调制信号控制集电极电源电压，工作于过压区，效率高。,根据调制信号接入方式的不同分为：,从调幅波中不失真地还原出原调制信号。,一、检波电路的功能,第六章调幅信号的解调,从频谱上看，检波也是一种信号频谱的线性搬移过程，是将调幅波的边频或边带频谱搬移到原调制信号的频谱处。,第一节检波概述,1、包络检波,二、检波电路的分类,2、同步检波,检波器的输出电压直接反映输入高频调幅波包络变化规律，只适合于普通调幅波的检波。,在检波器的输入端加一个与本地载波信号同频同相的同步信号实现检波，主要用于DSB调幅波和SSB调幅波的检波。,三、检波电路的组成,取出原调制信号,第四节同步检波器,同步：,在输入端外加一个与原载频信号同频同相的本地载频信号,一、同步检波器的组成,二、工作原理,（一）输入为双边带调幅波,输入已调波：,本地载波：,则乘法器输出为：,则经低通滤波器后的输出信号为：,（二）输入为单边带调幅波,输入已调波：,本地载波：,则乘法器输出为：,则经低通滤波器后的输出信号为：,第一节概述,高频振荡的振幅不变，而瞬时相位随调制信号按一定关系变化。（简称调角）,一、角度调制的定义与分类,定义：,相位调制（简称调相）：,高频振荡的振幅不变，而其瞬时角频率随调制信号线性关系变化。FM,频率调制（简称调频）：,高频振荡的振幅不变，而其瞬时相位随调制信号线性关系变化。PM,二、角度调制的优点与用途,优点：,抗干扰能力强、,载波功率利用率高,用途：,FM：,调频广播、广播电视、通信及遥控遥测等,PM：,数字通信等,分类：,相对振幅调制而言，抗干扰能力更强。因为其有用信息包含在频率中而不是振幅中。,调相波mp与调制信号频率无关，最大频移与调制信号频率成正比调频波mf与调制信号频率成反比，最大频移与调制信号频率无关调相波和调频波的最大频移均等于调制指数m与调制频率的乘积,载波信号为。,若已知