高频电子电路1章-课件

1、通信电子电路 通信电子电路 目录 第3章 高频功率放大器 第2章 高频小信号谐振放大器 第4章 正弦波振荡器第5章 振幅调制与解调第1章 绪论 第6章 角度调制与解调 目录 第3章 高频功率放大器 第2章 高频小信号谐振为什么要学习通信电子电路？低频电路和高频电路的比较1 低频:波长长,时间上的因素可以忽略,信号的流程是闭环,参数是集中参数; 高频:波长短,时间上的因素常无法忽略,信号象波一样传输,是分步式参数;2.低频:传送线路的限制少,重视噪声处理与频率特性; 高频:传送线路使用同轴电缆,重视特性阻抗;3.低频:负载变化,电路仍然恒定; 高频:负载处于阻抗匹配.为什么要学习通信电子电路？1

2、 低频:波长长,时间上的因素可以第 1 章 绪论1.1 无线电信号传输原理1.2 通信的传输媒质1.3 现代通信系统第 1 章 绪论1.1 无线电信号传输原理1.2 1.1 无线电信号传输原理1.1-1 无线传输信号的基本方法1.1-2 无线信号的产生与发射1.1-3 无线信号的接收1.1 无线电信号传输原理1.1-1 无线传输信号的基本方1.2-1 传输信号的基本方法 信号：电能量以受控方式随时间变化时称为信号1.信号的频率：每秒周期数，单位赫兹 100M信号：1秒内信号上下振动100亿次2.信号的强度：以功率（W）来衡量3.射频信号的带宽： 无线应用的边界的划分是由无线电管理局来决定。决定

3、每个带宽的精确频率和应用，确保不会发生滥用和发射非法射频信号。1.2-1 传输信号的基本方法 信号：电能量以受控方式随时间射频信号的行为1.趋肤效应：存在于导体的表面2.自由空间的损耗：丢失能量3.吸收：微波炉的原理射频信号的行为1.趋肤效应：存在于导体的表面 波段名称 波长范围 频率范围 频段名称超长波 10,000100,000m 303kHz 甚低频VLF长 波 1,00010,000m 30030kHz 低频LF中 波 2001,000m 1500300kHz 中频MF中短波 50200m 6,0001,500kHz 中高频IF短 波 1050m 306MHz 高频HF米 波 110c

4、m 30030MHz 甚高频VHF分米波 10100cm 3,000300MHz 特高频UHF厘米波(微波) 110cm 303GHz 超高频SHF毫米波 110mm 30030GHz 极高频EHF亚毫米波 1mm以下 300GHz以上 超极高频 波段名称 波长范围 频率范 波段 频率范围GHzL-波段 1.0-2.0S-波段 2.0-4.0C-波段 4.0-8.0X-波段 8.0-12.0Ku-波段 12.0-18.0 3GHz信号可以称为微波信号或者S波段信号 波段 高频电子电路1章-课件 通信系统原理框图信号源发送设备传输信道接收设备收信装置调制放大话筒，传感器件，摄像机，从已调信号中恢

5、复出发送端相一致的基带信号？ 通信系统原理框图信号源发送设备传输信道接收设备收信装置调制1.2-2 无线电信号的产生与发射无线电发射机方框图1.2-2 无线电信号的产生与发射无线电发射机方框图 将音频信号“装载”到高频振荡中的方法有好几种，如调频、调幅、调相等。电视中图象是调幅，伴音是调频。广播电台中常用的方法是调幅与调频。 将音频信号“装载”到高频振荡中的方法有好几种，如调频、调1.2-3 无线电信号的接收最简单的接收机原理框图1.2-3 无线电信号的接收1.2-3 无线电信号的接收最简单的接收机原理框图1.2-超外差式接收机方框图超外差式接收机方框图消息信号源谐振放大器或倍频器发射天线接收

6、天线高频振荡器本地振荡器已调波放大器高频放大器中频放大器混频器调制器解调器放大器放大器视频显示器扬声器等等无线电发射机和接收机原理框图选择电路消息谐振放大器发射接收高频本地已调波高频中频混频器调制器解调通信电子电路的主要研究内容1 信号的产生 振荡器2 信号的放大 高频小信号放大，高频功率放大3 信号的交换 倍频器，变频器 调制器：调幅，调频，调相 解调器：检波，鉴频，鉴相通信电子电路的主要研究内容1 信号的产生1.2 通信的传输媒质传输信道根据传输媒质的不同，可以分为两大类： 有线通信：双绞线电缆、同轴电缆、光缆 无线通信：自由空间 1.2 通信的传输媒质传输信道 无线通信信道无线通信的传输

7、媒质是自由空间。电磁波从发射天线辐射出去之后，经过自由空间到达接收天线的传播途径可分为两大类：地波和天波。无线通信信道无线通信的传输媒质是自由空间。电磁波从发射天线辐一 地波（分为地面波和空间波）1. 地面波 就是沿地面传播的无线电波。适用于长波和超长波。2. 空间波 是在发射天线与接收天线间直线传播的无线电波, 发射天线和接收天线较高，接收点的电磁波由直接波和地面反射波合成。适用于超短波。一 地波（分为地面波和空间波）1. 地面波二 天波经过地面100km至500km的电离层反射传送到接收点的电磁波。适用于短波。电离层反射的特点： 频率越高，吸收能量越小，但频率过高电波会穿透电离层。故频率只

8、限于中短波段300Khz30Mhz 。二 天波经过地面100km至500km的电离层反射传送到接散射通信利用对流层对电波的散射进行通讯，它适用于超短波以及微波波段的通信，通信距离很远。散射通信利用对流层对电波的散射进行通讯，它适用于超短波以及微1.3 现代通信系统 70年代以前，通信系统主要是模拟体制，接收机如前介绍的超外差接收机，7080年代无线电通信实现了模拟数字的大转变，从系统控制（选台调谐、音量控制，均衡控制等）到信源编码、信道编码，以及硬件实现技术都无一例外地实现了数字化。现代超外差接收机可用下图来表示，它是一个模拟与数字的混合系统。1.3.1 模拟与数字的混合系统1.3 现代通信系

9、统 70年代以前，通信系统主要是模拟体制 进入90年代后，通信界开始了一场新的无线电革命，即从数字化走向了软件化，软件无线电技术（software Radio）应运而生。 软件无线电最初目的是满足军用通信中不同频段，它可以很容易地解决各种接口标准之间的兼容问题，使得它的优越性很快得到商用通信的青睐，并且在个人移动通信领域发展迅速。 软件无线电是特指具有用软件实现各种功能特点的无线电台（如移动通信中的移动电话机、基站电台、军用电台等）。1.3.2 软件无线电 进入90年代后，通信界开始了一场新的无线电革命，软件无线电结构图软件无线电结构图软件无线电的基本概念是利用不断增加的芯片处理速度和不断的大

10、规模集成电路技术，把DSP芯片或通用CPU芯片作为无线通信的基本硬件平台，将很多的无线通信功能，如调制技术、跳频、纠错及加密等用软件实现。这些软件通常是DSP、ASIC、FPGA里的软件。这样就把无线通信系统或产品的某些部分转移到软件上来。可以用软件升级来改变无线参数；可以按要求的条件用编程来设计；使不同的系统和设备容易兼容和互联；系统升级基于软件，其代价小；无线通信设备的价格将与软件有关。软件无线电的基本概念是利用不断增加的芯片处理速度和不断的大规 由于大规模集成电路的数字无线电和软件无线电收发机，其内部的基本功能，基本原理，工作流程和电路结构与传统的超外差式无线电收发机并无太大差异，经典高

11、频电子线路的分析方法与设计思想仍可作为现代无线电新技术的理论基础。而且，由于目前器件水平的限制，软件无线电技术还基本只能在通信系统的基带处理部分得到较好发挥，还必须采用与传统电路结合的方式进行系统研制。要超越器件水平的限制，进行深入的理论研究，提出新的解决方案和好的算法，也需要借助于一些经典的通信电路理论。数字通信中的很多电路功能也基本上用模拟电路实现。因此，本门课程中仍以基本模拟通信电子电路为主要内容进行分析。 由于大规模集成电路的数字无线电和软件无线电收发机，本课程的特点1、电子信息与通信专业学生必须掌握的一 门专业基础课程。2、它是电路理论、信号与系统、低频 电子线路等课程的后继课程。3、在学习这门课程时要注意它与低频电路 理论的不同分析方法和实验测试的不同 点。 本课程的特点1、电子信息与通信专业学生必须掌握的一 （1）通过学习掌握实际单元电路的分析方法。 包括放大、振荡、调谐、调制。（2）整机电路