高频电子线路（第6版）课件 1绪论

1.1通信与通信系统

1.2非线性电子线路的基本概念

本章小结第1章绪论

1.1通信与通信系统主要要求：

了解通信系统的基本组成及各组成部分的作用了解无线广播通信系统的基本组成及各组成部分的作用理解通信系统中为何要采用调制技术1.1.1通信系统的基本组成信源输入变换器发送设备信道接收设备输出变换器输出通信：发送者与接收者之间的信息传递通信系统：用电信号或光信号传输信息的系统通信系统基本组成基带信号(低频信号)调制已调信号(高频信号)噪声与干扰解调基带信号通信系统应用举例：手机、电话、电视、广播1.1.2无线电发送与接收设备一、无线电广播发送设备振荡器：产生高频信号倍频器：将振荡器产生的高频信号频率整数倍升高到所需的载波信号频率振幅调制器：将输入的高频载波信号和低频调制信号变换成高频已调信号，并以足够大的功率输送到天线，然后辐射到空间。调制放大器:由低频电压和功率放大级组成,用来放大话筒所产生的微弱信号，并送入调制器。调幅广播发送设备组成二、无线电调幅广播接收设备超外差式调幅接收机组成框图高频放大器输出载频fC的已调信号，本机振荡器提供频率为fL的高频等幅信号，它们同时送入混频器。在其输出端可获得频率较低的中频已调信号，通常取中频频率fI=fL-fC

。中频放大器为中心频率固定在fI上的选频放大器，它进一步滤除无用信号，并将有用信号放大到足够值。检波器对中频放大器送来的信号进行解调，可恢复出原基带信号，然后经低频放大器后输出。高频放大器对天线所接收的信号进行初步的选择，抑制无用频率的信号，而将所需频率的信号加以放大。

用基带信号去控制高频信号的某一参数，使该参数按照基带信号的规律变化的过程，称为调制。

基带信号也称为调制信号；未调制的高频信号称为载波信号；经调制后的高频信号称为已调信号。

用基带信号去控制高频信号的振幅，称为调幅AM

频率，称为调频FM

相位，称为调相PM三、调制基本原理振幅调制波形基带信号波形载波信号波形已调信号波形载波信号调制信号将单音调制的调幅波表达式用三角函数关系展开，则得得幅度频谱为已调信号均占据一定的频带宽度。注意:若基带信号是一多频的低频信号,设基带信号的最高频率是Fmax单音调制时频带宽度为:多频调制时频带宽度为:为何要调制？1.天线尺寸大于信号波长的十分之一，信号才能有效发射。例如f

=

1

kHz，则天线长度需大于30km，显然是不现实的。又如语音频率范围

20Hz~20kHz，对应波长15000km~15km，直接进行传输是不现实的。2.实现信道的频率复用1.1.3无线电波段的划分和无线电波的传播一、无线电波段的划分波段名称波长范围频率范围频段名称超长波10010km330kHz甚低频VLF长波中波短波超短波(米波)101km1000200m20010m101m30300kHz0.31.5MHz1.5

30MHz30300MHz低频LF中频MF高频HF甚高频VHF微波分米波厘米波毫米波亚毫米波10010cm101cm101mm10.1mm0.33GHz330GHz30

300GHz3003000GHz特高频UHF超高频SHF极高频EHF超极高频光波1001m3300THz1T=1012无线电波在空中传播的速度和光速相同,为c=3×108m/s,高频信号的频率f(Hz)

与其波长λ（m）的关系为：中波AM广播典型频率范围526.5kHz~1605.5kHzAM广播短波典型频率范围3.2~26.1MHzFM广播典型频率范围

87~108MHz沿地面传播中、长波、超长波特点传输特性稳定，传输距离远(地波)沿空间直线传播（视距传播）超短波以上传输距离短(空间波)依靠电离层传播电离层1.5MHz~30MHz短波(天波)传输距离远，传输特性不稳定二、无线电波的传播波段名称传播主要应用超长波地波潜艇通信、远洋通信、远程导航、发送标准时间信号等长波地波除上述外，还用于低下通信中波地波为主广播、导航、船舶通信、飞行通信、船港通信等短波天波为主中远距离的广播与通信等超短波(米波)空间波调频广播、电视、移动通信、雷达、导航等微波分米波厘米波毫米波亚毫米波空间波电视、雷达、卫星通信、中继通信等光波无线电波的传播方式及其应用1.2非线性电子线路的基本概念主要要求：

理解非线性电路与线性电路的概念、差别。理解非线性电路的特点。1.2.1线性与非线性电路

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。

非线性电路—

至少含有一个元器件是非线性的或处于非线性工作状态的电路。

线性元件：

R、L、C

非线性元件：

二极管、三极管….uiOUIuiOIQUQQ

u

i线性电阻器件与非线性电阻器件特性曲线1.2.1线性与非线性电路线性电路—全部由线性或处于线性工作状态的元器件组成的电路。非线性电路—至少含有一个元器件是非线性的或处于非线性工作状态的电路。线性元件：R、L、C

非线性元件：二极管、三极管….

非线性元件在正弦波作用下的波形uiOIQUQQnttiO设i=au2当u=u1+u2则

i=a(u12+u22

+2u1u2)

i=a(U21mcos2

1t

+U22mcos2

2t+2U1mU2mcos

1tcos

2t)设u1=U1m

cos

1tu2=U2m

cos

2t

，则直流成分二次谐波频率和分量频率差分量1.能产生新的频率分量,具有频率变换作用;2.不能采用迭加定理加以分析;3.Q合适且信号小时,可按线性电路处理。1.2.2非线性电路的基本特点通常采用工程近似解析法加以分析1.2.3

本课程的主要内容及特点本课程研究内容包括以下几个方面:高频小信号放大器高频功率放大器正弦波振荡器调制与解调电路混频电路反馈控制电路本课程特点:分析方法上的复杂性线路种类和形式的多样性实践性本章小结用电信号（或光信号）传输信息的系统称为通信系统，它由信源，输入、输出变换器，发送、接收设备和信道组成。根据信道不同，可分为有线通信系统和无线通信系统。为了改善系统性能、实现信号的有效传输及信道复用，通信系统中广泛采用调制技术。调制即用待传输的基带信号去改变高频载波信号的某一参数的过程。