高频复习资料

1、第一章绪论1. 1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 ）。1. 2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

2、转换后的信号一般为低频信号，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。2. 1频率、波长和电波传播速度的关系。2. 2波段的划分。2. 3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。50km。其最远距离约为对流层散射传播视线传播 就是在看得见的距离内传播，即直线传播，利用对流层对电磁波的散射可以完成信号的传输即3. 1通信系统的组成 发射机主振荡卡器fonfo =fpfP

3、调制器.功放(a)-1 F化声音N-拾音器接收机fs输入咼频混频中频检波音频回路f放大器f放大理f放大fi=fl-fs本地振荡器(b)3 2 通信系统中各基本单元所处的位置及作用第二章 高频谐振放大器1 1 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 。1 2 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 。1 3 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 抽头系数 ：抽头并联谐振回路 。2 1 高频小信号谐

4、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， 频带放大器 主要要求 是：（1）增益要高、（ 2）频率选择性要好、 工作原理： 与低频小信号放大器的工作原理完全相同， 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 ：2 2 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 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

5、 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因此高频小信号的基本类型是3）工作稳定可靠 只是用抽头并联谐振回路作为晶yre 反馈，使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Cbc的影响，达到中和的目的3. 1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iC丙类功放：通角012 平衡条件振幅平衡条件朋=匕丄二二=1相位平衡条件0 A+ 0 f=2n n，说明反馈电压3稳定条件Uf与输入电压Ui同相，即正反馈。1.曲线为软激励方式，工作在甲类

6、; 曲线为硬激励方式，工作在丙类。f1. 4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 馈网络。变压器耦合振荡器的相位平衡条件是依靠变压器的初、名端来保证的。次级绕组具有 合适的同UoT*TrpL +UfUoTrTrUfUo(C)(b)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。2. 1三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。若两个

7、为电容，一个为电感为 电容三端 电感二端式反馈振荡器三端指与三极管三个极各有一个电抗元件相连， 式反馈振荡器；若两个为电感，一个为电容则为2. 2电容反馈振荡器电路组成、振荡频率计算反馈系数：C1C1 C2吗1振荡频率：g一 Ec (+ 15 V) k 1.3 HQ 0.033 FT 丿 Cc起振条件：A F1Il C1C2q C1C21000 pF 丰 C1Cb0.033 FRB2LJ2 kITeU700C22000 pFrl1(a)2. 3电感反馈式振荡器电路组成、振荡频率计算反馈系数:L2L1NN1RB1振荡频率:如 L2)C起振条件：F1CbRB2UiRELCC1o+EcCC22. 4

8、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。FB1Ec 甩Ccb (a).-It-T-二CB 一R32l pC2 5LBRl7二二 C1 Ltce “ReCce-iI c=F =rC1C3RcCbe* :iC2blB(a)(b)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C3C1、C3C3）。选频回路的谐振频率Re iC?Rl05J5V.（b）L两端并入一个电容C4（其参数值应满足1Jl（C4 C3）応克拉泼振荡器和西

9、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，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。3. 1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3. 2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 源、负载等的影响。4. 1石英晶体振荡器与一般谐振回路相比，具有以下几个明显特点（1） 回路的标准性高（2）接入系数很小（3）有非常高的Q值4.

10、 2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因为调频率时如变动过大时4.减少电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3 g与晶体 的串、并联谐振角频率3 S、3 P之间一定满足3 S3 g Q。普通调幅波的表示式为UAM=U m0(1+macOSQ t) COS3 Ct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。)tUAMUmoCOS ct叫2 m0 COS( c )tmcOS( cC- Qo上式中包含有三个频率成分，即载波频率3C、载波与调制信号的和频3 C+Q、差频3调制信号UQ、载波Uc和已调波UAM的频谱如下图所示。

11、(a)粗AM()UmO(b)(c)maUmOymaUmO载波、调制信号和已调波的波形载波；(b)调制信号；(c)已调波边带功率平均功率RbPavPcPsBPsB 8maumoPc2u总边频功率：2Fsb1 2 2 1 24叫心2叫Pc载波功率带宽为2Q1. 2 DSB信号表达式、波形、频谱、带宽双边带调制是仅传送上、下边带而抑制载波的一种调制方式。 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双边带信号可以直接通过频谱如下图4 UdsbUds=KuqUcUcR Udsb带宽为 2 Q1.3 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。 边带信号叫下边带调制

12、。若调制信号为单一频率信号时，上边带调制信号表达式为只传送上边带信号叫上边带调制，只传送下USSB(t)=U m0COS( 3 C+ Q )t下边带调制信号表达式为USSB(t)=U m0COS( 3 C-Q )t原理框图如下H()上边带UcC +2. 1二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 衡式二极管调制器LO2(比u )ki( ct) (uLC)ki( ct)UcU a ct)+Uo2. 2二极管环形调制器T1 1:1+ 0h I1:1 t2Uc1:1RU。1:1+UVD2VD3VD1VD4LZVD1电流VD2电流总的输出电压+0VD

13、2+ucVD4+uo1Ruo2uRLuo2u(b)iDMCJkdRct) RRk( ct )u k( cti D2uk1(Rl q 41Ct)6. 1二极管峰值包络检波器VdusU2% ct)K( ct) uk2( ct)充电C二二放电r(a)电压传输系数其中cosUo输入阻抗ta nRin不产生惰性失真的条件kduosm3RCmt2maUm0不产生负峰切割失真的条件为Zl()Zl(O)即7. 1乘积型同步检波器若信源是一个双边带信号maZl()Zl(O)RlRlr本地振荡信号是us=U smcosQ t COS 3 Ct个与载波同频同相的信号U1=U 1mC0S3 ct两个信号相乘o1kMk

14、FUs检波的输出5 COSQZ+ - cosa/ cos2ffVUokdU1mU sm cos t其中，kd=kM kF , kM是乘法器的增益，kF是低通滤波器的增益。7. 2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U十 W1 二 17$也 C 05 Q / cos十 U5 cos(1 + cos fi /) cos在U smW U 1m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。Uo第五章混频器1. 1混频的概念完成这种功能的电混频（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。路叫混频器（或变频器）。混频器电路是由信号相乘电路，本

15、地振荡器和带通滤波器组成，如下图所示。信号相乘U1。 Us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3. 1二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4. 1信号与本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。Rl带通滤波器应设计为中心 角频率为|3 13 S |,带宽为 信号带宽4. 2中频干扰与镜像干扰fM=fl的干扰称为 中频干扰5.1.f

16、i镜像干扰是干扰频率fM = fl + fi = fs+ 2fi，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。 1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。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 于频谱非线性搬移频谱结构不变是指各频率分涉及混频的计算:fi = f1 fsfj = f1 + fs第六章角度调制与解调1角度调制的概念频率调制又称为调频（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

17、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。3 调频信号表达式1.假设调制信号为单一频率的余弦信号UQ （t）=u Q mCOSQ t载波Uc(t)二UcmCOSw ct，则时域调频信号的表示可以写成UFM (t)=U mocos(3 ct+mfSin Q t)当调制信号为非正弦波时，可以用一个通用的形式表示Uq (t)=U Qmf(t) , U Qm为调制信号的幅度，f(t)

18、是它的归一化的通用表示式, 函数的调频信号可以写成,UfMU mo C0S(|f(t)| W 1。因此，调制信号为任意ctf(t)dt)kfU m(t)t0 (t)dtctm _Sin1. 4调频信号的频谱、带宽、功率调频波有三个重要参数：Ct mf sin调制灵敏度kf,最大角频偏wm=kfU Q m ,调频指数调频信号带宽：LIBcr 2(mf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调频信号与调相信号的比较mX(U丄C 叫 SIn t C调相信号表达式 dtu PM(t)二Umocos(w ct+m pCOsQ t)1)2(2Lmf有关)，将载波功率分配给mSin tmmp调相指数 mp=k pU Q m其最大角频偏信号带宽 BcR= 2(mp + 1) Q = 2( w m +Q )FM波比AM波抗