《高频电子线路》课件-第1章 绪论

第1章

绪论1.1

通信与通信系统的组成011.2

无线电发送与接收设备021.3无线电波段划分与传播途径031.4非线性电子电路的基本概念041.5

仿真实训——Multisim仿真基础05一、通信的基本概念1.1通信与通信系统的组成通信指发送者与接收者之间的信息传递二、通信系统的基本组成以点对点通信系统为例，通信系统的组成如图1-1所示图1-1通信系统基本组成三、模拟与数字通信系统信道中传输模拟信号的系统称为模拟通信系统图1-2模拟通信系统基本组成调制：用待传送的信号（又称调制信号）去控制高频振荡信号（载波）的某一参量图1-3数字通信系统基本组成数字通信的基本特征是：它的信号具有“离散”或“数字”的特性数字通信的主要优点有：抗干扰能力强，差错可控，易于加密及便于与现代电子技术、计算机技术相结合。因此，数字通信在今后的通信方式中将占主导地位。1.2无线电发送与接收设备一、无线电发送设备图1-4调幅发送设备方框图1.载波产生电路载波产生电路由高频振荡器、高频放大器及倍频器组成，它的功能是产生高频大功率的正弦波信号。2.调制信号产生电路调制信号产生电路由话筒和低频放大器组成。话筒的功能是将声音转换成音频（低频）信号3.幅度调制器幅度调制器的功能是将调制信号“装载”到载波的幅度上，使高频正弦波信号的幅度跟随调制信号的变化规律而变化。4.高频功率放大器对输出的调幅信号进行功率放大，以增大射频信号的覆盖率，即增大发射设备的作用距离，使接收机在覆盖范围内能有效地接收二、无线电接收设备图1-5超外差式调幅接收设备方框图1.高频放大器高频放大器的主要任务有两个：一是从接收到的众多电台中选择出一个所需要的电台信号；二是对所选中的信号进行放大。2.本地振荡器又称本振电路，功能是为混频器提供高频正弦波信号，常采用互感耦合振荡器或三点式振荡器。3.混频器混频器的功能是将载波信号与本振信号进行非线性变换，使之变成中频的调幅信号输出。混频器输出的中频信号的频率都是不变的，即中频465kHz。这是超外差式接收机的主要特点。fI=fL-fC4.中频放大器中频放大器的功能是将混频器输出的中频信号进行放大，为检波器提供峰—峰值约为1V的调幅波信号。5.检波器检波器的主要功能是将中频放大器输出的中频信号解调成音频信号。6.低频放大器低频放大器的功能是将检波器输出的音频信号进行功率放大，使之具有足够的功率以推动扬声器发声。三、天线的作用、分类和介绍1．天线的作用与分类发射天线的任务是将发射机输出的高频电流能量转换成电磁波辐射出去；接收天线作用是将空间电波信号转换成高频电流能量送给接收机。同一天线即可用于发射也可用于接收。按用途不同，天线可分为：通信天线、雷达天线、导航天线和测向天线；按工作波长不同，天线可分为长波天线、中波天线、短波天线、超短波天线和微波天线。通常将天线按其结构分成两大类：一类是由导线或金属棒构成的线天线，主要用于长波、短波和超短波；另一类是由金属面或介质面构成的面天线，主要用于微波波段。2．常用天线介绍图1-6小功率单塔天线图1-7水平对称振子天线图1-8笼形振子天线图1-9旋转蝙蝠翼天线图1-10引向天线图1-11羊角拉杆天线和环形天线1.3无线电波段划分与传播途径一、无线电波段划分频率从几十千赫至几万兆赫的电磁波都属于无线电波（指载波频率范围大约为104～1010Hz）无线电波在空间传播的速度是每秒30万公里。电波在一个振荡周期T内的传播距离叫做波长，用符号λ

表示。波长λ、频率

f

和电波传播速度C的关系可用式（1-1）式表示：（1-1）

m/s

式中，波长λ的单位为米（m），频率

f的单位为赫兹（Hz），

为电磁波在自由空间中的传播速度。表1-1通信频段及主要用途频段名称频率范围用

途甚低频VLF3kHz～30kHz音频、电话、数据终端、长距离导航、时标

低频LF30～300kHz导航、信标、电力线通信

中频MF300kHz～3MHz调幅广播、移动陆地通信、业余无线电

高频HF3～30MHz移动无线电话、短波广播、定点军用通信、业余无线电

甚高频VHF30～300MHz电视、调频广播、空中管制、车辆通信、导航、集群通信

特高频UHF300MHz～3GHz电视、空间遥测、雷达导航、点对点通信、移动通信

超高频SHF3～30GHz微波接力、卫星和空间通信、雷达

极高频EHF30～300GHz雷达、微波接力、射电天文学中波调幅广播AM波段为535~1605kHz，调频广播FM波段为88~108MHz，这是按应用范围来划分波段.二、无线电波的传播途径几种主要的传播途径如图所示，它们分别为空间波传播、地波传播和天波传播。图1-8电磁波传播的主要途径1.4非线性电子电路的基本概念及本课程的特点一、线性与非线性电路全部由线性或处于线性工作状态的元器件组成的电路称为线性电路，电路中只要含有一个元器件是非线性的或处于非线性工作状态的，则称为非线性电路。图1-9线性与非线性器件伏安特性曲线二、非线性电路的基本特点非线性电路有以下基本特点：（1）非线性电路能够产生新的频率分量，具有频率变换作用；（2）非线性电路分析上不适用叠加定理；（3）当作用信号很小，工作点取得适当时，非线性电路可近似按线性电路进行分析。1.5仿真实训——Multisim仿真基础一、虚拟电路的创建1.元件操作1）元件的选用：单击Place出现下拉菜单，在菜单中单击Component，移动鼠标到需要的元件图标上，选中元件，单击“确定”按钮，将元件拖拽到工作区。2）元件的移动：选中后用鼠标拖拽或按←↑→↓确定位置。3）元件的旋转：选中后顺时针按Ctrl+R，逆时针按Ctrl+Shift+R。元件的复制：选中后按Copy。元件粘贴：按Paste。元件删除：选中后按Delete。4）在“元件选用”中就要确定好元件参数，Multisim中元件型号是美国、欧洲、日本等国型号，注意同我国元件的互换关系，注意频率的适应范围。2．导线的操作1）连接：鼠标指向一个元件的端点，出现十字小圆点，单击鼠标左键并拖拽导线到另一个元件的端点，出现小红点后再次单击鼠标左键。

2）删除导线：将鼠标箭头指向要选中的导线，单击鼠标左键，这时导线周围出现多个小方块，按下Delete键将选中导线删除。