高频复习资料

1、第一章 绪论11无线电信号的基本概念： 当信号利用无线电波的空间传播进行传输时，称为无线通信。无线电通信中的信号主要有三种：消息信号、高频载波信号及已调信号。消息信号就是表示消息的电信号。高频载波信号是指没有受消息信号调制的单一频率的正弦波信号。要通过载波传递消息，就必须使载波信号的某一参数（振幅、频率、相位）随消息信号的规律发生变化，这一过程称为调制，调制后的信号称为已调信号。对应的基本调制方法有：振幅调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）。12 调制的必要性：根据天线理论，要将无线电信号有效的发射出去，天线的尺寸必须和要传输的电信号波长为同一数量级。由原始非电信号经转换后的信号一

2、般为低频信号，波长很长，如语音信号的波长为10km以上。要制造出如此巨大的天线是不现实的，因此，消息信号需要调制到频率较高的载波上才能有效的发射。21 频率、波长和电波传播速度的关系。 22 波段的划分。 23 电波传播方式：电磁波围绕地球表面传输信号的传播方式称为地波传播。电磁波到达电离层后，一部分能量被吸收，一部分能量则被反射回地球表面，这种传播方式称为电离层反射传播，又称天波传播。视线传播就是在看得见的距离内传播，即直线传播，其最远距离约为50km。利用对流层对电磁波的散射可以完成信号的传输即对流层散射传播31通信系统的组成发射机接收机32 通信系统中各基本单元所处的位置及作用 第二章

3、高频谐振放大器11 串联谐振回路当回路电抗等于零，电流I与激励源电压US同相时，称电路发生串联谐振。这时的频率称为串联谐振频率。12 并联谐振回路当回路电抗等于零，电流I与激励源电压US同相时，称电路发生并联谐振。这时的频率称为并联谐振频率。13 抽头谐振回路 激励源或负载与回路电感或电容部分联结的谐振回路，称为抽头并联谐振回路。抽头系数：21 高频小信号谐振放大器工作原理放大器特点：通常被放大的信号是一个频带较窄的信号，因此高频小信号的基本类型是频带放大器主要要求是：（1）增益要高、（2）频率选择性要好、（3）工作稳定可靠工作原理：与低频小信号放大器的工作原理完全相同，只是用抽头并联谐振回路

4、作为晶体管放大器负载，完成阻抗匹配和选频滤波功能。主要参数：电压放大倍数：输入导纳：输出导纳：22 高频小信号谐振放大器的稳定性由于晶体管集基间电容Cbc的反馈，也就是通过等效电路中反向传输导纳yre反馈，使放大器存在着工作不稳定的问题。通常从两个方面来提高稳定性： 一：选择管子时尽可能选Cbc小的管子。 二：从电路上消除晶体管的反向作用，具体有失配法和中和法：1 失配法：适当降低放大器的电压增益是一种提高稳定性的有效的方法。以牺牲增益来换取电路的稳定2 中和法：在晶体管的输出端与输入端之间引入一个附加的外部反馈电路来抵消晶体管内部参数yre的反馈作用，具体就是用一个中和电容CN来抵消反馈电容

5、Cbc的影响，达到中和的目的31 高频功率放大器原理 主要特点：工作在（1）高频状态、（2）大信号非线性状态 丙类功放：通角<900，效率高于甲类和乙类。32高频功率放大器的动特性如图，谐振功率放大器的工作状态是根据uBE=uBEmax、uCE=uCEmin时瞬时工作点C在静特性曲线上所处位置确定的。当C点落在输出特性(对应uBEmax的那条)的放大区时，为欠压状态；当C点正好落在临界点上时，为临界状态；当C点落在饱和区时，为过压状态。C点坐标由下式决定：uBE增大对应C点上移，uCE增大对应C点右移。而C点上移由欠压逐渐进入过压，右移则为过压逐渐进入欠压；下移和左移则相反。总的来说：

6、EB或Ubm增大则逐渐由欠压进入过压，EC增大则从过压进入欠压，Ucm增大从欠压进入过压，RL增大由欠压进入过压。33 高频功率放大器的功率、效率的计算在集电极电路中，LC振荡回路得到的高频功率为 集电极电源EC供给的直流输入功率为直流输入功率PE与集电极输出高频功率Po之差为集电极耗散功率PC，即集电极效率C为输出高频功率Po与直流输入功率PE之比，即41高频功率放大器的负载特性负载特性是指当保持EC、EB、Ubm不变而改变RL时，谐振功率放大器的电流IC0、Ic1m，电压Ucm，输出功率Po，集电极损耗功率PC，电源功率PE及集电极效率C随之变化的曲线。42 高频功率放大器的振幅特性 是指

7、当保持EC、EB、Re不变，而改变Ubm时，功率放大器电流IC0、Ic1m，电压Ucm以及功率、效率的变化曲线。43 高频功率放大器的集电极调制特性 集电极调制特性是指当保持EB、Ubm、Re不变而改变EC时，功率放大器电流IC0、Ic1m，电压Ucm以及功率、效率随之变化的曲线。44 高频功率放大器的基极调制特性 基极调制特性是指当EC、Ubm、Re保持不变而改变EB时，功放电流IC0、Ic1m，电压Ucm以及功率、效率的变化曲线。51 直流馈电电路集电极馈电线路 集电极馈电可分为两种形式，一种为串联馈电，另一种为并联馈电。 (1)串联馈电。集电极串联馈电是一种在电路形式上直流电源EC，集电

8、极谐振回路负载，晶体管c,e三者为串联连接的馈电方式(2)并联馈电。与串馈相对应，集电极并馈线路是指直流电源EC，集电极谐振回路负载，晶体管c,e三者在电路形式上为并联连接的一种馈电方式集电极馈电线路(a)串联馈电形式；(b)并联馈电形式基极馈电线路 基极馈电线路原则上和集电极馈电相同，也有串馈与并馈之分。基极串联馈电是指偏置电压EB，输入信号源ub及管子b,e三者在电路形式上为串联连接的一种馈电方式，而在电路形式上为并联连接的则称为并联馈电。 基极馈电线路 (a)串馈电路；(b)并馈电路 52 高频功率放大器的输出电路输出匹配网络：将输出功率传输至负载的双端口网络称为输出匹配网络。其任务是（

9、1）使负载阻抗与放大器所需的最佳阻抗相匹配，即具有阻抗变换功能；（2）抑制工作频率范围以外的不需要的频率，即有良好的选频滤波作用；（3）改变工作频率时调谐要方便。常用的输出匹配网络有：LC匹配网络和耦合回路 第三章 正弦波振荡器 右图为正反馈振荡器原理框图A为放大器开环增益F为反馈系数11 起振条件A·F>112 平衡条件振幅平衡条件相位平衡条件A+F=2n，说明反馈电压UF与输入电压Ui同相，即正反馈。13 稳定条件曲线为软激励方式，工作在甲类；曲线为硬激励方式，工作在丙类。14 互感耦合振荡器 变压器耦合反馈振荡器采用LC谐振回路作为选频网络，并利用变压器耦合电路作为反馈网

10、络。变压器耦合振荡器的相位平衡条件是依靠变压器的初、次级绕组具有合适的同名端来保证的。 互感耦合振荡器 判断同名端时，先看三极管哪个极接地，则该管是共该极的组态，再用瞬时极性法判断输入输出极性，然后确定同名端的位置。21 三端式振荡器的组成原则着重注意判断能否起振，即是否满足“射同余异”原则：与晶体管发射极相连的两个电抗元件必须是同性质的，而不与发射极相连的另一电抗与它们的性质相反。 三端指与三极管三个极各有一个电抗元件相连，若两个为电容，一个为电感为电容三端式反馈振荡器；若两个为电感，一个为电容则为电感三端式反馈振荡器22 电容反馈振荡器电路组成、振荡频率计算 反馈系数：振荡频率：起振条件：

11、A·F>123电感反馈式振荡器电路组成、振荡频率计算 反馈系数：振荡频率：起振条件：A·F>124 克拉泼振荡电路组成、振荡频率计算为了减小晶体管极间电容对回路的影响，可以采取减弱晶体管与回路之间的耦合的方法，由此得到两种改进型电容反馈振荡器，克拉泼振荡和西勒振荡器。克拉拨振荡器与电容回授三点式电路的主要区别是在电感支路内串入了一个小电容C3，且C3<<C1、C3<<C2。因此，回路的总电容CC3。振荡器的工作频率25 西勒振荡电路组成、振荡频率计算西勒电路是在克拉拨电路基础上，在回路电感L两端并入一个电容C4(其参数值应满足C4>

12、>C3)。选频回路的谐振频率克拉泼振荡器和西勒振荡器比较： 克拉泼振荡器主要用于固定频率或波段范围较窄场合，因为调频率时如变动过大时有可能因环路增益不足而停振。 西勒振荡器的频率覆盖系数较大，适用于较宽波段工作。 两者均较一般三端式振荡器频率稳定度高。31 频率稳定度的定义振荡器的频率稳定度是指由于外界条件的变化，引起振荡器的实际工作频率偏离标称频率的程度，分为绝对稳定度和相对稳定度，又可分为长期稳定度、短期稳定度和瞬时稳定度32 稳频的措施1提高振荡回路的标准性 2减少晶体管的影响 3提高回路的品质因数 4减少电源、负载等的影响。41 石英晶体振荡器与一般谐振回路相比，具有以下几个明显

13、特点（1） 回路的标准性高（2）接入系数很小 （3）有非常高的Q值42 晶体振荡器电路1并联型晶体振荡器有皮尔斯振荡器和密勒振荡器两种并联型石英晶体振荡器是把石英晶体当做电感元件使用。振荡器的工作频率g与晶体的串、并联谐振角频率s、p之间一定满足s<g<p的关系2串联型晶体振荡器串联型石英晶体振荡器是把石英谐振器做一根短路线用。当振荡器的工作频率g等于晶体的串联谐振频率s时，晶体谐振器的阻抗近似为零；当频率偏离s时，晶体的阻抗骤然增加，近乎开路。第四章 振幅调制与解调振幅调制指的是用调制信号控制载波的振幅，使其随调制信号的规律变化，而其他参数不变的调制方式。11 调幅波信号表达式、

14、波形、频谱、带宽、功率假设调制信号是一个单一频率的余弦信号u=Umcost。载波uC=UCmcosCt，载波的角频率c>>。普通调幅波的表示式为 uAM=Um0(1+macost)·cosCt 把普通调幅波的表示式展开，可以得到普通调幅波的各个频谱分量。上式中包含有三个频率成分，即载波频率C、载波与调制信号的和频C+、差频C-。调制信号u、载波uC和已调波uAM的频谱如下图所示。 载波、调制信号和已调波的波形 (a)载波；(b)调制信号；(c)已调波 边带功率 平均功率 总边频功率：2 载波功率 带宽为 212 DSB信号表达式、波形、频谱、带宽双边带调制是仅传送上、下边

15、带而抑制载波的一种调制方式。双边带信号可以直接通过调制信号与载波信号相乘的方法得到双边带信号的表示式为 uDSB=KuuC 频谱如下图UDSB带宽为 21.3 SSB信号表达式、波形、频谱、带宽单边带调制是仅传送一个边带的调制方法。只传送上边带信号叫上边带调制，只传送下边带信号叫下边带调制。若调制信号为单一频率信号时，上边带调制信号表达式为 uSSB(t)=Um0cos(C+)t 下边带调制信号表达式为 uSSB(t)=Um0cos(C-)t 原理框图如下 单频调制SSB信号波形图 21 二极管平衡调制器为了减小失真，采用了平衡对消技术，将两个完全相同的单个二极管调制器电路组成平衡式二极管调制

16、器22 二极管环形调制器 VD1电流 VD2电流总的输出电压 61 二极管峰值包络检波器电压传输系数其中输入阻抗不产生惰性失真的条件不产生负峰切割失真的条件为 即71 乘积型同步检波器若信源是一个双边带信号 us=Usmcost·cosCt 本地振荡信号是一个与载波同频同相的信号 u1=U1mcosCt两个信号相乘 检波的输出其中，kd=kM·kF ，kM是乘法器的增益，kF是低通滤波器的增益。 72 叠加型同步检波器 信源电压若是一个双边带信号，它与本振相加的和信号在UsmU1m条件下，和信号就是一个AM调幅波，所以通过包络检波就可取出调制信号。 第五章 混频器11 混频

17、的概念 混频(或变频)是将信号的频率由一个数值变换成另一个数值的过程。完成这种功能的电路叫混频器(或变频器)。混频器电路是由信号相乘电路，本地振荡器和带通滤波器组成，如下图所示。信号相乘电路的输入一个是外来的已调波us，另一个是由本地振荡器产生的等幅正弦波u1。us与u1相乘产生和、差频信号，再经过带通滤波器取出差频(或和频)信号ui。用来衡量混频器性能的参数主要有以下几个：（1）变频增益（2）噪声系数（3）变频压缩（4）失真与干扰（5）选择性31 二极管混频电路二极管环形混频器电路与二极管环形调制器电路形式相同带通滤波器应设计为中心角频率为|1±S |，带宽为信号带宽41 信号与本

18、振的组合频率干扰凡是满足下式中频率的信号均会与本振形成组合干扰。42 中频干扰与镜像干扰 fM=fI 的干扰称为中频干扰 镜像干扰是干扰频率fMf1fifs2fi，如图6.22所示。由于这种干扰频率fM与本振频率f1的差等于中频fi，处在信号频率fs的镜像位置，所以称其为镜像干扰。51 频谱线性搬移的概念 频谱线性搬移是指频谱在搬移过程中，其结构保持不变。频谱结构不变是指各频率分量的相对振幅及相对位置不变 调幅电路与混频电路都属于频谱线性搬移电路，频率调制与解调、相位调制与解调都属于频谱非线性搬移 涉及混频的计算： fif1fS fJf1fS 第六章 角度调制与解调11 角度调制的概念 频率调

19、制又称为调频（FM），它是使高频振荡信号（载波）的频率按调制信号的规律变化。确切的讲，它是使高频振荡信号的频率与调制信号成线性关系，是振幅恒定的一种调制方式。 相位调制又称为调相（PM），是相位按调制信号的规律变化，振幅保持不变的一种调制方式。 由于频率与相位之间存在内在关系，即频率的变化必然会影响到相位的变化，因此将这两种调制方式统称为角度调制或调角。13 调频信号表达式 假设调制信号为单一频率的余弦信号u(t)=Umcost  载波 uC(t)=UCmcosCt，则时域调频信号的表示可以写成 uFM(t)=Um0cos(Ct+mfsint) 当调制信号为非正弦波时，可以用一个通用的形式表示u(t)=Umf(t)，Um为调制信号的幅度，f(t)是它的归一化的通用表示式，|f(t)|1。因此，调制信号为任意函数的调频信号可以写成14 调频信号的频谱、带宽、功率调频波有三个重要参数：调制灵敏度kf，最大角频偏m=kfUm，调频指数调频信号带宽：调频波的功率就等于载波功率即 调制器可认为是一个功率分配器，按一定的分配原则（与mf有关），将载波功率分配给调频信号的各个频率分量，但总的功率不变。1 5 调频信号与调