当前位置：文档之家 › 高频电子线路第一章

高频电子线路第一章

  • 格式：pptx
  • 大小：927.92 KB
  • 文档页数：13

下载文档原格式

  / 13

合集下载

基础知识---高频电子线路PPT

基础知识---高频电子线路PPT

串联 LC 谐振回路
并联 LC 谐振回路
C
L
RS
C
L
uS
R
RS iS
R
Rp Q2R
iS RS
C
Rp
L
SIAS 《高频电子线路》第1章基础知识
1.1.1 LC谐振回路的选频特性
一、并联谐振回路 1 电路结构
RS iS
C
L
R
iS RS
C
Rp
L
RpQ 2RR 0L01 C RRC L R
SIAS 《高频电子线路》第1章基础知识
SIAS 《高频电子线路》第1章基础知识
第一章 基础知识
主要内容：
❖1.1 LC谐振回路的选频特性和阻抗变换特性
❖1.2 集中选频滤波器
❖1.3 电噪声
本章重点
LC并联回路的选频特性、阻抗变换、阻抗匹配 系统总噪声的降低方法；
SIAS 《高频电子线路》第1章基础知识
1.1 LC谐振回路的选频特性和阻抗变换特性
Rp
1 (Q0 )2
1
1
Q
0
2
(
2
f f0
)2
1
SIAS 《高频电子线路》第1章基础知识
7 通频带、选择性、矩形系数
通频带：单位谐振曲线上 N ( f ) 所1包含的频率 2
范围为回路的通频带，用BW0.7表示。
由定义可得：Q0
2f0.7 fo
1
BW0.7
2f0.7
fo Q0
结论：Q 值越大频带越窄.
C
Rp
L
L
R
时，回路呈谐振状态
L
(2 )并 联 谐 振 阻 抗
ZP

高频电子线路课件：第一章

高频电子线路课件：第一章
2f 0.7 Q0 f0
2f 0.7 BW0.7

BW0.7 BW0.1
f0 通频带：BW0.7 0.7 Q0
f0 1 1 0.7 1 BW0.7 N ( 0.7 ) Q0 2 1 0.7
BW0.1 0.1 矩形系数：K 0.1 BW0.7 0.7 1 1 N ( 0.1 ) 2 0.1 10 K 0.1 10 10 1 0.1
若 Ig 0 则输出电压相位： arctan
V0 1 归一化谐振曲线：N ( ) 2 V0 m 1
电路参数： 与串联谐振回路完全一样！
f0 通频带： BW0.7 Q0

2
矩形系数：K 0.1 10



2

N ( )
1
2
1 幅频特性
arctan
第一章 高频小信号放大器
一、概述 高频宽带放大器 高频窄带放大器 高频窄带放大器作用：
从所接收的众多电信号中，选出有用信 号并加以放大（或对已调制信号放大），而 对其它无用信号、干扰与噪声进行抑制，以 提高信号的质量和抗干扰能力。
应用：广播、电视、 通信、雷达、测量等 设备中。
主要性能指标： 增益（电压增益、功率增益） 通频带
互感耦合谐振 耦合系数：
电容耦合谐振
耦合系数：
Cm k (C1 Cm )(C2 Cm )
k
M ( L1 M )( L2 M )
Cm为耦合电容
为了简化分析和计算，假设初次级 回路完全一样，即： L L L C1 C2 C Rp1 Rp2 Rp
1 2
Cm C
R Rp

(高频电子线路)第一章高频电路中的元器件及基本电路

(高频电子线路)第一章高频电路中的元器件及基本电路
振荡电路的应用
广泛应用于信号产生、测量和 通信等领域。
放大电路
放大电路
放大电路的组成
利用三极管、场效应管等器件，将输入信 号进行放大，以获得足够大的输出信号的 电路。
一般由输入级、输出级、电压放大级和电 流放大级四部分组成。
放大电路的分类
放大电路的应用
根据工作频率可分为低频放大电路和高频 放大电路；根据电路结构可分为分立元件 放大电路和集成电路放大电路。
调制解调电路的应用
广泛应用于广播、电视、卫星通信、移动通信等领域。
PART 04
高频电路的性能指标与测 试方法
高频电路的性能指标
增益
带宽
衡量高频电路传输信号能力的指 标，通常指电路能够传输信号的 频率范围。
高频电路的放大能力，通常以分 贝(dB)为单位。
噪声系数
衡量高频电路信噪比性能的指标， 表示信号与噪声的相对大小。
PART 03
高频基本电路
振荡电路
振荡电路
利用电路自激振荡的原理，将直 流电能转换为具有一定频率和幅
度的交流电能输出的电路。
振荡电路的组成
一般由放大器、正反馈网络、 选频网络和稳幅环节四部分组 成。
振荡电路的分类
根据电路中元件是否含有电感器或 电容器，可分为RC振荡电路、LC振 荡电路和晶体振荡电路三大类。
https://
2023 WORK SUMMARY
高频电子线路第一章 ：高频电路中的元器
件及基本电路
REPORTING
https://
目录
• 高频电子线路概述 • 高频电路中的元器件 • 高频基本电路 • 高频电路的性能指标与测试方法
PART 01
高频电子线路概述

高频电子线路(第二版) 王卫东 第一章 1.1

高频电子线路(第二版) 王卫东 第一章 1.1
1.1 LC选频网络
1.1.1 选频网络的基本特性
1.1.2 1.1.3
*1.1.4
LC 选频回路 LC 阻抗变换网络
双耦合谐振回路及其选频特性
1
返回
1.1 LC选频网络
选频网络在通信电路中被广泛应用：
具有选频特性 ： 选出所需频率信号 滤除不需（干扰）频率信号
通信电路中常用的选频网络分为两大类
①LC 谐振回路：单 LC 谐振回路（串联，并联）
电感端电压： L uL ii jo L j o ui = jQui
R
电容支路电流：
ic ui joC joCR pii
=jQii
电容端电压： 1 ui uc ii j jQui joC oCR
1.1.2 LC 选频回路
8 通频带
定义：
并联 谐振回路：
u 1 令： i uio 2
1 Zs R j L j C
1 R j ( L ) C

R jX
（注意： L >>R
1 X ( L ) C
返回
1.1.2 LC 选频回路
C
iS
L
C i RS
S
RS Z
PO
C
Rp
L
L R
RS uS
Z SO
R
ZP
L C R jX
Z S R j( L
理想
理想的幅频特性应是矩形，既 2Δf0.7 是一个关于频率的矩形窗函数。 矩形窗函数的选频电路是一 f1 fo 个物理不可实现的系统，实际选 2Δf0.1 频电路的幅频特性只能是接近矩 形 2 f0.1 K0.1 定义矩形系数K0.1表示选择性：

[高频电子线路].曾兴雯第1章绪论

[高频电子线路].曾兴雯第1章绪论

第1章 绪论
3. 频率特性 任何信号都具有一定的频率或波长。我们这里所讲的 频率特性就是无线电信号的频率或波长。电磁波辐射的波 谱很宽，如图 1-6 所示。
第1章 绪论
图 1-6 电磁波波谱
第1章 绪论
无线电波只是一种波长比较长的电磁波，占据的频率范
围很广。在自由空间中，波长与频率存在以下关系:
第1章 绪论
高频电子线路
学时：48+8
第1章 绪论
《高频电子线路》课程的重要性——专业基础课，承前启后 高等数学 电路分析 模电 信号与系统
高频电子线路 通信原理
第1章 绪论
电子线路的分类
工作频率：低频电子线路、高频电子线路、微波电子线路 流通的信号形式：模拟电子线路、数字电子线路 集成度的高低：分立电路和集成电路。 包含的元件性质：线性电子线路和非线性电子线路。
不同的调制信号和不同的调制方式，其调制特性不同。 调制的逆过程称为解调（Demodulation）或检波，其作用是将 已调信号中的原调制信号恢复出来。
第1章 绪论
接收机的结构：
（1）超外差：在接收过程中，将射频输入信号与本地振荡器产生的 信号混频，由混频器后的中频滤波器选出射频信号与本振信号频率 两者的和频或差频。
第1章 绪论
思考题
课后1-1,1-3,1-6
第1章 绪论
应当指出，实际的通信设备比上面所举例子要复杂 得多。比如发射机的振荡器和接收机的本地振荡器就可 以用更复杂的组件——频率合成器(FS)来代替，它可以 产生大量所需频率的信号。
第1章 绪论
在无线通信系统中通常需要某些反馈控制电路，这些反馈控 制电路主要是自动增益控制(AGC) ，自动频率控制(AFC)电路和 自动相位控制(APC)电路(也称锁相环PLL)。此外，还要考虑高频 电路中所用的元件、器件和组件，以及信道或接收机中的干扰与 噪声问题。需要说明的是，虽然许多通信设备可以用集成电路(IC) 来实现，但是上述的单元电路通常都是由有源的和无源的元器件 构成的，既有线性电路，也有非线性电路。这些基本单元电路的 组成、原理及有关技术问题，就是本书的研究对象。

高频电子线路第1章

高频电子线路第1章

ω0
ω
当ω<ω0时，回路呈容性，|Zs|>r； 当ω>ω0时，回路呈感性，|Zs|>r； 当ω＝ω0时，感抗与容抗相等，|Zs|最小，并为纯电阻r， 我们称此时发生了串联谐振，且串联谐振角频率ω0为:

0
X
容 性
1 LC
( 1.2.2 )
感性
O
ω0
ω
串联谐振频率ω0是串联振荡回路的一个重要参数。 若在 串联振荡回路两端加一恒压信号U，则发生串联谐振时因阻 抗最小，流过电路的电流最大，称为谐振电流，其值为
R
r
C Cp 电容器的串、并联等效电路
为了说明电容器损耗的大小，引入电容器的品质因数Q， 它等于容抗与串联电阻之比
1 C 1 Q r Cr
Q R CPR 1 CP
( 1.1.5 )
若以并联等效电路表示，则为并联电阻与容抗之比。 ( 1.1.6 )

电容器损耗电阻的大小主要由介质材料决定。 Q值可 达几千到几万的数量级，与电感线圈相比, 电容器的损耗常 常忽略不计。
在无线电技术中通常不是直接用等效电阻r，而是引入线 圈的品质因数这一参数来表示线圈的损耗性能。 品质因数定义为无功功率与有功功率之比 :
无功功率 Q 有功功率
( 1.1.1 )
设流过电感线圈的电流为I，则电感L上的无功功率为 I2ωL，而线圈的损耗功率，即电阻r的消耗功率为I2r，故由 式（1.1.1）得到电感的品质因数
变容二极管的记忆电容Cj与外加反偏电压U之间呈非线 性关系。变容二极管在工作时处于反偏截止状态，基本上不 消耗能量，噪声小，功率高。 将它用于振荡回路中，可以做 成电调谐器，也可以构成自动调谐电路等。 变容管若用于振荡器中，可以通过改变电压来改变振 荡信号的频率。这种振荡器称为压控振荡器(VCO)，压控振 荡器是锁相环路的一个重要部件。

高频电子线路第 1 章 绪论PPT课件

高频电子线路第 1 章 绪论PPT课件
1）若用基带信号去改变高频载波信号的振 幅，则称为振幅调制，简称调幅，用符号AM 表示。调幅获得的已调波称为调幅波。
中、短波广播和电视的高频图像信号都是调 幅波。
2）若用基带信号去改变高频载波信号的频 率，则称为频率调制，简称调频，用符号FM 表示。调频获得的已调波称为调频波。
调频广播和电视的高频伴音信号都是调频波。
形式的信息。 6.接收者：
信息的最终接受者
1.1.2 无线电发送与接收设备
1．无线电调幅广播发送设备 发送设备通常由高频、低频、电源
和天线四部分组成。 组成框图如图1-2所示。
图1-2 无线电调幅广播设备组成框图
1．无线电调幅广播发送设备
高频部分：包括主振荡器、倍频器、电压放大器、 末级功率推动和末级功放（调制器）。
主振荡器的作用是产生频率稳定的高频振荡，现 多采用石英晶体振荡器。
用倍频器来提高频率。 电压放大器放大后以达到推动末级功放的电平。 末级功放（调制器）是将输入的高频载波信号和 基带信号（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。
低频部分： 包括送话器、低频电压放大器、低频功率放
不同频率信号的传输特性也是不相同的。
5. 接收设备: 作用与发送设备相反。 由信道传输过来的已调信号由接收设备取
出并进行处理，得到与发送端相对应的基带信 号（这一过程称为“解调”）。
即：把高频振荡信号转换成原始电信号。
5. 输出变换器: 作用与输入变换器相反。 将基带信号经输出变换器即可复原成原来
➢ 如何“卸载”信号——解调 什么是解调？
从高频已调波信号中“卸载”调制（基带）信号的 过程。 解调的三种方式 ①对调幅波（AM）的解调——检波 ②对调频波（FM）的解调——鉴频 ③对调相波（PM）的解调——鉴相

《高频电子线路》第1讲(第1章)

《高频电子线路》第1讲(第1章)

1.1.2无线电发送与接收设备
3、调制、解调基本概念
➢ 解决问题的方法——调制 1) 什么是调制？
把待传送（基带）信号“装载”到高频振荡信号上的过程。 2) 三种信号
调制（基带）信号、载波信号和已调信号
3) 三种方式 u U m sin 2ft
调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）
1.1.2无线电发送与接收设备
基带信号
已调 信号
已调 信号
基带信号
1.1.1通信系统的基本组成
• 各部分作用 1. 信息源：提供需要传送的信息。例如声音、图像、数据… 2. 变换器：待传送的信息与电信号之间的互相转换。 3. 发送设备：把基带电信号转换成高频振荡电信号并以足够
的功率送入信道。 4. 信道：信号的传输送通道（有线、无线）。 5. 接收设备：把高频振荡电信号转换成原始（基带）电信号。 6. 接收者：信息的最终接受者。
本课程的内容及特点
1、大部分电路属于非线性电路。电路输入、输出信号的 频率不一致，能够产生新的频率，即有频率变换作用。如振 荡电路、高频功率放大电路、混频电路、振幅调制与检波电 路、调频与鉴频电路等。
2、各单元之间有关联性。比如，本机振荡电路与混频 电路，调制与解调电路，高频振荡与调制电路。注意信号的 传输方向。
3、分析方法多样，也较为复杂。既有时域分析又有频 域分析。可采用图解法和解析法来进行分析，但在实际电路 中，常采用工程近似解析法。
本课程的内容及特点：
4、由于电路工作频率较高，元器件及电路的分 布参数对电路的干扰较严重，因而电路的制作与调 试较为困难。
5、本课程与无线电技术、无线电通信联系非常 紧密。
1.1.3无线电波段的划分和无线电波的传播
2.无线电波的传播

高频电子线路PPT 第1章(1)

高频电子线路PPT 第1章(1)

流过电路的电流最大,
其值为

I0

U
r
.
电感上的电压：
UL
UL

j0 LI0

jU
0 L r
. U
电容上的电压：
0
. I0
1
U
UC
I0
j0C
j r0C
. UC
第1章 绪论
在谐振时，电容和电感上的电压将会远大于外加电压， 在选电容和电感器件的耐压值要特别注意。因此，串联谐 振回路也称为电压谐振回路。
则：
0 2 02 ( 0 )( 0 )
0 0

0
2 f
( )2
0
f0
所以 2Q 0
因此
I 1
I0 1 2
第1章 绪论
e) 通频带(回路带宽): 当保持外加信号的幅值不变而改变
其频率时, 将回路电流值下降为谐振值的 1/√2 时对应的频
第1章 绪论
1. 非线性电子线路不具有叠加性和均匀性，没有叠加定理。
y ax2
x x1 y1 ax12
x x2 y2 ax22 x k1x1 k2 x2 y a(k1x1 k2 x2 )2 k1 y1 k2 y2
第1章 绪论
2. 在稳定状态下，非线性电子线路输出变量中含有新的频 率分量。如：
其中包含有直流、基波和各次谐波分量。取其中一个 谐波分量的幅值Inm与输入电压幅值Uim相比，得到的比值 gcn就是第n次谐波的平均跨导。如二次谐波的平均跨导为
gc2

I2m Uim
(1.2―3)
第1章 绪论
5.非线性电子线路的数学描述是非线性方程。非线性微分方 程的精确求解是一个难题，时至今日，二阶以上的非线性 微分方程还没有实用的求解方法。在工程上一直沿用的是 近似解法，本书也将采用这种方法。随着计算技术的发展， 二阶以下的非线性微分方程可以采用计算机数值解法，这 种方法将会逐步走向实用。

华南理工大学高频电子线路 第1章

华南理工大学高频电子线路 第1章

减越来越大
范围内传播,通过卫星直
播可大大提高传播距离
传播距离远,但由于 电离层变化引起 “衰落”现象,穿透 电离层
适用
长波和中波的广播和通 电视信号 信
END
短波广播和通信
低频放大 器
本地振荡 器
包络形状不变,载波频率为中频
核心部分是混频器. 将收到的不同载波频率转变为固定的中频－－外差作用. 提高收音机的灵敏度和邻道选择性.
第1章 绪论
1.3 无线电波的传播
按信照号从媒发质送的到不接同受分中类间：要经无过线电传波输传播媒质,根据媒质的不同分为:
有线通信
无线通信
双线对电缆 同轴电缆
载频
音频
第1章 绪论
1.2 无线电接收机的基本工作原理
无线电信调号谐的回接路收从过天程线正所好感和应发的送信过号程中相选反出所: 需有用信号，
接受通天过线解将调收器到将的高电频磁已波调转波变包为含已的调音波频电信流号,（然信后息从）这检已取调出波来，
电流中送检至出负原载始.信号即解调或叫做检波,最后再用听筒或者扬声器
第1章 绪论
工作原理:先将高频振荡信号进行调制,使高频信号的幅度(或角 度)按照调制信号的变化规律而变化,然后通过天线将信号发射 出去.
(1)音频 :作为有用的信号 (信息) 20Hz~20KHz;
(2)载频 :作为运载工具,它载着信号(信息)向空间
辐射出去.
如图所示:
包络（音频）
高频振荡器
调制器
光纤
地波
天波
频率较低,易辐射 频率较高 高频,衰耗小,带宽大
地面波
空间波
名称 地面波
空间波
第1章 绪论 天波
传播 方式

高频电子线路第1章

高频电子线路第1章
高频电子线路第191章
第1章 绪 论
(2)在稳定状态下，非线性电子线路输出变量中包含有 输入变量中不具有的频率分量，即信号通过非线性电路后可
以产生出新的频率成分。仍以平方律关系为例，当x＝sinw1t
时， ya(sw in1t)2a 2a 2co2w s1t。可见，输入信号中仅有
w1频率分量，而输出信号中包含有直流和2w1频率分量，这
高频电子线路第81章
第1章 绪 论
2.传输信道
传输信道是一种用于将来自发射机的信号传输到接收机 的物理介质。在无线传输中，信道通常是自由空间；在有线 传输中，信道可以采用多种物理介质，包括电线、电缆和光 缆等。无论哪种物理介质，其基本特征是所传送的信号会被 各种可能因素损伤，引起信号质量变差，如受到产生于接收 机前端放大器的热噪声、接收天线接收的人为噪声、大气噪 声等加性噪声的影响，再比如，在用于长距离短波无线传输 的电离层无线信道上，存在会引起信号恶化的多径传播，这 是一种非加性信号干扰，会使信号的振幅随时间的变化而变 化，通常称之为衰落。
高频电子线路第151章
第1章 绪 论
随着微电子技术的发展，集成电路技术日趋成熟，已成 为未来电子线路发展的方向之一。与分立元件电路相比，集 成电路具有体积小、性能稳定、可靠性高、维修使用方便等 优点。不过，由于频率响应和功率容量的限制，目前高频、 大功率电子线路还是以分立元件电路为主。近年来，专用集 成电路的发展非常迅速，如单片集成立体声收音机、两片集 成电路结构的彩色电视接收机等。用于通信、雷达的专用集 成电路芯片也已大量投入市场，新的产品正在不断地出现。
值之比，即
g cn
I cn U im
(5)非线性电子电路的数学描述是非线性方程。非线性
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高频电子线路
第一节 高频电子线路课程的研究对象
一、通信系统的定义
传输信息的系统称为通信系统。
二、通信系统的基本组成
一个完整的通信系统包括五个部分。
发信源
发送 设备
有线通信—传输线 无线通信—自由空间
信道
接收 设备
收信装置
噪声源
2
通信系统各部分的作用:
信息源是指需要传送的原始信息，如语言、音乐、 图像、文字等，一般是非电物理量。
•
f 1.5 ~ 30MHz
•直射：在对流层中传播，即沿空间直线传播。称空间波。
f 30MHz
11
射线
(a) 电离层
(b) 对流层
(c)Biblioteka (d)图1— 2（a） 直射传播; （b） 地波传播; （c） 天波传播;
（d） 散射传播
12
高频电子线路的学习方法： 1、经常采用近似的工程的分析方法。 2、重视实验验证，理论联系实际。
10
补充材料：无线电波的传播方式
无线电波的传播方式有：绕射、折射、反射、直 射、散射等
传播方式和传播特点的决定因素：无线电波的频率
• 绕射：绕地球的表面传播。称地波。 f 1.5MHz
•折射和反射：靠电离层的折射和反射。称天波。
输入变换器:原始信息经换能器转换成电信号（称为 基带信号）
发送设备:将其变成适合于信道传输的信号(放大,调 制)，然后送入信道。
信道:信号传输的通道，也就是传输媒介。
接收设备:把有用信号从众多信号和噪声中选取出来， 作用和发送设备相反,
输出变换器:将基带电信号转换成非电物理信号,恢复 出原始信息。
3
通信系统的分类
按传输的信息的物理特征，可以分为电话、 电报、传真通信系统，广播电视通信系统， 数据通信系统等； 按信道传输的信号传送类型，可以分为模拟 和数字通信系统； 而按传输媒介（信道）的物理特征，可以分 为有线通信系统和无线通信系统。
4
本书涉及的频率范围：MF ~ UHF 广义“高频”：适于在自由空间传播的信号的频率
6
调幅发射机原理框图:
主振器 (高频振荡)
缓冲 放大
振幅调 制器
高频功率 放大
音频信号
7
第三节 无线电接收设备的组成和原理
无线电接收设备的作用 无线电接收设备作用刚好和发送设备相反，把空间
的高频信号接收下来，再把高频信号搬移到低频端， 然后进行功率放大。 选频的原理:
8
超外差式接收机原理框图
9
5
第二节 无线电发送设备的组成与原理
一.无线电发送设备的作用和意义
作用：把低频的电信号搬移到高频段，再经过功率放大， 然后通过天线辐射到空间中
为什么无线电传播要用高频？
低频基带信号在自由空间中衰减厉害,传播不远. 由天线理论可知，要将无线电信号有效地发射，天线的尺寸 必须和电信号的波长为同一数量级。由原始非电量信息经转 换而成的原始电信号一般是低频信号，波长很长。 另外，若各发射台发射的均为同一频段的低频信号，信道中 会互相重叠、干扰，接收设备也无法接收信号。