高频电子线路(知识点整理) (2)

电子行业高频电子线路简介高频电子线路在电子行业中扮演着重要的角色。

它们被广泛应用于无线通信、雷达、卫星通信、医疗诊断设备等领域。

在本文中，将介绍高频电子线路的基础知识、设计原理以及常见应用。

基础知识1.高频信号高频信号是指频率高于1MHz的信号。

在高频电子线路中，频率通常在几十MHz到几百GHz 之间。

高频信号的特点是波长短、频率高、传输能力强。

2.电子线路元件高频电子线路中使用的元件与低频电子线路略有不同。

常见的高频元件包括电感、电容、晶体管、集成电路等。

这些元件在高频电子线路中起到重要的作用，具体将在后文中详细介绍。

设计原理1.传输线理论传输线理论是高频电子线路设计的基础。

传输线是一种将信号从一个点传输到另一个点的导线。

常见的传输线包括微带线、同轴电缆等。

了解传输线理论可以帮助设计师正确地选择传输线的特性阻抗、长度和宽度，以确保信号传输的质量。

2.匹配网络高频信号在传输过程中容易发生反射和衰减。

匹配网络的作用是使信号在传输过程中能够得到最大的功率传输，并尽量避免信号的反射。

匹配网络常用的类型包括L型匹配网络、T型匹配网络等。

3.滤波器滤波器用于过滤高频信号中的噪声和干扰，使得信号在特定频段上得到放大或衰减。

常见的滤波器类型包括低通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。

4.放大器放大器是高频电子线路中常见的元件之一。

放大器的作用是放大输入信号的幅度。

常见的放大器类型包括晶体管放大器、集成电路放大器等。

常见应用1.无线通信高频电子线路在无线通信领域中被广泛应用。

无线通信系统包括手机、无线电和卫星通信系统等。

高频电子线路在这些系统中起到信号调制、放大和解调等重要作用。

2.雷达雷达系统也是高频电子线路的典型应用之一。

雷达系统通过发送和接收无线信号来检测和跟踪目标。

高频电子线路在雷达系统中的作用是发射和接收高频信号，并进行信号处理。

3.医疗诊断设备高频电子线路在医疗诊断设备中也有重要的应用。

例如，X射线机、核磁共振仪等设备使用高频电子线路进行信号放大和处理，以实现准确的诊断结果。

(二)、分析计算题：1、 已知并联谐振回路的电感L =1µH ，C =20pF ，空载Q =100。

求谐振频率f 0，谐振电阻R p ，通频带BW 0.7。

解：06122π2π102010f LC --==⨯⨯;R p =ω0L/ Q ; BW 0.7= f 0/Q2、有一调幅波表达式u AM （t ）=10（1+0.8cos2π×1000t+0.4cos2π×104t ）cos2π×106t （V ）。

（1）求载波频率，调制信号频率，调幅度的大小。

（2）求载频和边频分量的幅度。

（3）求该信号的频带宽度BW 为多少？3、某调幅广播电台的载频为882kHz ，音频调制信号频率为100Hz~4kHz 。

求该调幅信号频率分布范围和带宽。

4、以频率为3kHz 的调制信号对振幅为30V ，频率为20MHz 的载波进行调频，最大频率偏移为15kHz 。

求调频波的调制指数，并写出该调频波的表达式。

5、给定△f m =12kHz ，求：（1）调制信号频率F =300Hz 时的频谱带宽BW ； （2）调制信号频率F =3kHz 时的频谱带宽BW ； 提示（1）窄带调频。

BW≈2△f m ；（2）近似宽带调频。

BW≈2(△f m +F)6、已知：载波电压u c (t )=5cos2π×108t (v),调制信号电压u Ω(t )=sin2π×103t (v)，最大频偏△f =20KHZ 。

求：（1）调频波的数学表达式。

（2）调频系数M f 和有效带宽BW 。

（3）若调制信号u Ω(t )=3sin2π×103t (v)，则M f =? BW =?解：由题可知：83105V2π10rad/s2π×10πm cm C f f U m rad F ω∆==⨯Ω=== BW =2（△f +Ω）=2×26.28×103Hz所以：()83cm 10()cos sin 5cos 2π10sin 2π10πFM C f u t U t m t t t ω⎛⎫=+Ω=⨯+⨯ ⎪⎝⎭7、改正下图高频功放线路中的错误，不得改变馈电形式，重新画出正确的线路。

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高频电子线路是指在射频或超高频范围内工作的电子线路，通常涉及到信号的传输、
处理和放大。

这种电子线路在通信、雷达、卫星通信、无线电等领域中被广泛应用，它有
着复杂的工作原理和设计技术。

下面就是对于高频电子线路的几个知识点整理和介绍。

1.谐振器：谐振器是高频电子线路中经常用到的一个组件，其作用是让电路产生特定
的共振频率，以便信号能够在电路中传输。

谐振器通常由其结构和材料决定，比如管型谐
振器、光纤谐振器、奇异谐振器等。

2.混频器：混频器是将两个输入频率进行混合，产生出一个输出频率的高频电子组件。

混频器主要用于转换信号的频率和增强信号的强度，比如在雷达和无线电通信中，混频器
通常用于将信号从中频转换到基带。

3.射频放大器：射频放大器是一种将低功率信号转化为高功率信号的电子器件，主要
用于放大和传输高频信号。

射频放大器的工作原理是通过对输入信号进行放大使得输出信
号的功率增大，它可以是单通道或多通道的，通常由功率放大器、隔离器等组成。

4.发射机：发射机是将信号转换成无线电波并进行发送的高频电子设备。

发射机通常
包括调制器、调谐器、放大器、射频发生器、天线等组件。

它主要将信号转化成无线电波
传输到接收机，以便实现通信或雷达探测等功能。

以上就是对于高频电子线路的几个知识点简要介绍，高频电子线路在通信、雷达、卫
星通信、无线电等领域中轮廓巨大，其涉及到很多的基础理论和设计技术，需要深入钻
研。

1-4接收设备的结构通常采用超外差形式 2超外差结构的接收设备在接收过程中，将射频输入信号与本地振荡器产生的信号混频或差拍，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。

3在现代高性能宽带超外差接收机中，通常采用向上变频方式，并至少需要两次频率变换。

4在超外差接收机中，中频频率是固定的，当信号频率改变时，只要相应地改变本地振荡信号频率即可。

5高频电路的基本内容(高频前端)包括:5个 (1)高频振荡器(信号源、载波信号或本地振荡信号) (2)放大器(高频小信号放大器及高频功率放大器) (3)混频或变频(高频信号变换或处理) (4)调制与解调(高频信号变换或处理) (5)自动相位控制(APC)电路(也称锁相环PLL) 6调制特性:3个 (1)便于发射 (2)频分复用 (3)改善信噪比(SNR) 7表面贴装(SMD)电阻比引线电阻的高频特性要好。

SMD 表面贴装器件 8品质因数Q 定义为高频电感器的感抗与其串联损耗电阻之比。

Q 值越高，表明该电感器的储能作用越强，损耗越小。

9晶体谐振器与一般振荡回路比较，有几个明显的特点:4个 (1)晶体的谐振频率fq 和f0(下标)非常稳定。

这是因为Lq 、Cq 、C0(下标)由晶体尺寸决定，由于晶体的物理特性，它们受外界因素(如温度、震动等)影响小。

(2)晶体谐振器有非常高的品质因数。

一般很容易得到数值上万的Q 值，而普通的线圈和回路Q 值只能到一二百。

(3)晶体谐振器的接入系数非常小，一般为10^-3数量级，甚至更小。

(4)晶体在工作频率附近阻抗变化率大，有很高的并联谐振阻抗。

所有这些特点决定了晶体谐振器的频率稳定度比一般振荡回路要高。

10阻抗变换的目标是实现阻抗匹配，阻抗匹配时负载可以得到最大传输功率，滤波器达到最佳性能，接收机的灵敏度得以改善，发射机的效率得以提高。

11S 串R 并，电阻R ，电抗X )11(X )1(R 222222Q X X X R Q R R X R S S S S p S SS S p +=+=+=+=12电阻R 两端噪声电压的均方值kTBR dt e T E T n T N 41022lim ==⎰∞→ 17随着n 的增加，总带宽将减小，矩形系数有所改善。

127.02ωωω-=∆高频电子线路重点第二章 选频网络一. 基本概念所谓选频（滤波），就是选出需要的频率分量和滤除不需要的频率分量。

电抗(X)=容抗（ )+感抗(wL) 阻抗=电阻(R)+j 电抗 阻抗的模把阻抗看成虚数求模 二．串联谐振电路 1.谐振时，（电抗） ，电容、电感消失了，相角等于0，谐振频率： ，此时|Z|最小=R ，电流最大2.当w<w 0时，电流超前电压，相角小于0，X<0阻抗是容性；当w>w 0时，电压超前电流，相角大于0，X>0阻抗是感性；3.回路的品质因素数 （除R ），增大回路电阻，品质因数下降，谐振时，电感和电容两端的电位差大小等于外加电压的Q 倍，相位相反4.回路电流与谐振时回路电流之比 (幅频)，品质因数越高，谐振时的电流越大，比值越大，曲线越尖，选频作用越明显，选择性越好5.失谐△w=w （再加电压的频率）-w 0（回路谐振频率），当w 和w 0很相近时， ，ξ=X/R=Q ×2△w/w 0是广义失谐，回路电流与谐振时回路电流之比6.当外加电压不变，w=w 1=w 2时，其值为1/√2，w 2-w 1为通频带，w 2，w 1为边界频率/半功率点，广义失谐为±17. ，品质因数越高，选择性越好，通频带越窄 8.通频带绝对值 通频带相对值 9.相位特性Q 越大，相位曲线在w 0处越陡峭10.能量关系电抗元件电感和电容不消耗外加电动势的能量，消耗能量的只有损耗电阻。

回路总瞬时储能 回路一个周期的损耗 ， 表示回路或线圈中的损耗。

就能量关系而言，所谓“谐振”，是指：回路中储存的能量是不变的，只是在电感与电容之间相互转换；外加电动势只提供回路电阻所消耗的能量，以维持回路的等幅振荡，而且谐振回路中电流最大。

11. 电源内阻与负载电阻的影响Q L 三. 并联谐振回路 1.一般无特殊说明都考虑wL>>R ，Z 反之w p =√［1/LC-(R/L)2］=1/√RC ·√1-Q2 2.Y(导纳)＝ 电导(G)= 电纳(B)= . 与串联不同 )1(CL ωω-010=-=C L X ωωLC 10=ωCR R L Q 001ωω==)(j 0)()(j 11ωψωωωωωe N Q =-+=Q702ωω=∆⋅21)(2=+=ξξN Q f f 0702=∆⋅Qf f 1207.0=∆ξωωωωψ arctan arctan 00-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⋅-=Q ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+≈C L R C L ωω1j ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=C CR ω1j ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+L C LCRωω1j LCR ⎪⎭⎫ ⎝⎛-L C ωω1C ω1-+ –CV sLRI s C L R22222221cos 21sin 21sm sm sm V CQ t V CQ t V CQ w w w C L 22=+=+=ωω2sm 02sm 21π2121π2CQV R V w R⋅=⋅⋅=ωQCQV V CQ w w w R C L ⋅=⋅=+π2121π2212sm sm每周期耗能回路储能π2 =Q 所以RR R R Q LS 0=3.谐振时，回路谐振电阻R p= =Q p w p L=Q p/w p C4.品质因数（乘R p）5.当w<w p时，B>0导纳是感性；当w>w p时，B<0导纳是容性（看电纳）电感和电容支路的电流等于外加电流的Q倍，相位相反并联电阻减小品质因数下降通频带加宽，选择性变坏6.信号源内阻和负载电阻的影响由此看出，考虑信号源内阻及负载电阻后，品质因数下降，并联谐振回路的选择性变坏，通频带加宽。

高频电子线路重点————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：高频电子线路重点内容第一章1.1通信与通信系统1. 信息技术两大重要组成部分——信息传输和信息处理信息传输的要求主要是提高可靠性和有效性。

信息处理的目的就是为了更有效、更可靠地传递信息。

2. 高频的概念所谓“高频”，广义上讲就是适于无线电传播的无线电频率，通常又称为“射频”。

一、基本概念1. 通信：将信息从发送者传到接收者的过程2. 通信系统：实现传送过程的系统3. 通信系统基本组成框图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。

原始信息经换能器转换成电信号（称为基带信号）后，送入发送设备，将其变成适合于信道传输的信号，然后送入信道。

信道是信号传输的通道，也就是传输媒介。

有线信道，如：架空明线，电缆，波导，光纤等。

无线信道，如：海水，地球表面，自由空间等。

不同信道有不同的传输特性，同一信道对不同频率信号的传输特性也是不同的。

接收设备把有用信号从众多信号和噪声中选取出来，经换能器恢复出原始信息。

4．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。

二、无线电发送与接收设备1. 无线通信系统的发射设备（1）振荡器：产生f osc 的高频振荡信号，几十 kHz 以上。

（2）高频放大器：一或多级小信号谐振放大器，放大振荡信号，使频率倍增至f c，并提供足够大的载波功率。

（3）调制信号放大器：多级放大器组成，前几级为小信号放大器，用于放大微音器的电信号；后几级为功放，提供功率足够的调制信号。

（4）振幅调制器：实现调幅功能，将输入的载波信号和调制信号变换为所需的调幅波信号，并加到天线上。

高频电子线路复习第2章 高频小信号放大器高频小信号放大器与低频小信号放大器的主要区别：（1）晶体管在高频工作时，其电流放大系数与频率有关，晶体管的两个结电容将不能被忽略。

（2）高频小信号放大器的集电极负载为调谐回路，因此高频小信号放大器的主要性能在很大程度上取决于谐振回路。

1．LC 谐振回路的选频作用并联谐振回路的等效导纳：Y=G 0+j(ωC- ),谐振频率：ω0= ，并联回路的品质因数： 其中R=Q L ω0L2.串并联阻抗的等效变换：R 2≈Q 2r 1 ;X 2≈X 13.谐振回路的接入方式:变压器耦合连接，自耦变压器耦合连接，双电容分压耦合连接4.等效变换的接入系数与变换关系（上述三种耦合连接方式接入系数p 的计算公式）5.晶体管高频等效电路：晶体管y 参数等效电路6.高频谐振放大器的分析，等效电路，谐振电压放大倍数，通频带和矩形系数。

第3章 高频功率放大器高频功率放大器是一种能量转换器件，它将电源供给的直流能量转换为高频交流输出。

高频功率放大器与高频小信号放大器的主要区别：高频小信号放大器晶体管工作在线性区域；而高频功率放大器，为了提高效率，晶体管工作延伸到非线性区域，一般工作在丙类状态。

高频功率放大器的分析方法通常采用折线分析法。

1.谐振功率放大器的用途和特点（与小信号调谐放大器进行比较）2.折线近似分析法----晶体管特性的折线化3.丙类高频功率放大器的工作原理：静态时晶体管工作在截止状态；在正弦输入信号时，输出集电极电流为余弦电流脉冲；输出为并联谐振电路，故其输出电压仍为正弦波。

4. 丙类高频功率放大器的一些重要公式：（1）导通角：(2) 集电极余弦脉冲电流的高度（幅值）：（3）集电极余弦脉冲电流波形的表达式：（4）余弦电流脉冲的傅里叶级数表达式：i c =I c0+I c1m cos ωt+I c2m cos2ωt+···+I cnm cosn ωt其中：I c0=I cM α0(θc );I c1m =I cM α1(θc )5. 丙类高频功率放大器的功率和效率：P ==V CC I C0 ;P 0=(1/2)U cm I c1m ;η=P o /P = 。

高频电子线路知识点高频电子线路在现代通信和无线电技术中起着至关重要的作用。

它们被广泛应用于手机、无线电、卫星通信、雷达等设备中。

理解高频电子线路的基本原理和常见知识点是从事相关领域工作的基础。

本文将介绍一些高频电子线路的重要知识点。

1. 传输线理论传输线是高频电子线路中常用的元件，它用于将信号从发射端传输到接收端。

了解传输线的特性对于设计和分析高频电子线路至关重要。

传输线理论涉及电缆、微带线和同轴电缆等不同类型的传输线。

了解它们的特性阻抗、传播常数和损耗等等是必要的。

2. 双端口网络理论双端口网络是高频电子线路中用于表示电路、分析和设计的重要工具。

双端口网络表示复杂电路的传输特性，如滤波器、功率放大器等。

对双端口网络的理解包括参数矩阵、S参数和Y参数等。

这些参数描述了双端口网络的敏感度和功率传输性能。

3. 高频电源和信号分布在高频电子线路中，电源和信号分布是必不可少的。

了解高频电源的供电要求和电容、电感元件的选择是保证电路功能稳定和性能优异的关键。

同时，信号分布的设计和布线决定了电路中信号的准确传输和最小损耗。

4. 高频放大器设计高频放大器是用于增强电路中信号的电子设备。

设计高频放大器需要考虑信号输入输出的匹配性、增益、稳定性和线性度等因素。

传统的放大器电路设计方法需要和高频电路设计结合起来，通过使用适当的元件和电路结构来提高线路的性能。

5. 射频阻抗匹配在高频电子线路中，阻抗匹配非常重要，以确保信号的能量传输和最小损耗。

对于恒定驻波比的高频线路，正确的阻抗匹配可以使传输更有效。

阻抗匹配的方法包括L型匹配和T型匹配电路等。

6. 射频滤波器设计射频滤波器用于对特定频率范围的信号进行选择性的通过或衰减。

设计和分析射频滤波器需要考虑频率响应、带宽、阻带衰减等参数。

滤波器的类型包括带通滤波器、低通滤波器和高通滤波器等。

7. 射频混频器设计射频混频器是用于将不同频率的信号混合产生新频率的装置。

混频器广泛应用于信号调制和解调、频率合成等领域。

高频电路知识点总结一、高频电路的基本概念高频电路是指工作频率在几百千赫兹至数吉赫兹范围内的电路，它们通常用于射频（射频）系统、通信系统、雷达系统等。

由于高频电路的工作频率很高，因此其特性和设计方法与低频电路有很大不同。

1、高频电路的特点（1）电压和电流的传输速度加快；（2）传输线的长度和电路尺寸相对较小；（3）传输线的电磁波特性需要考虑；（4）电缆损耗增大。

2、高频电路的设计要求（1）降低传输线的损耗；（2）减小串扰和反射；（3）提高电路的灵敏度和抗干扰能力；（4）提高电路的稳定性和可靠性。

二、高频电路的传输线在高频电路中，传输线的特性对系统的性能有着很大的影响，因此设计者需要充分了解和掌握传输线的特性。

1、传输线的特性（1）阻抗：传输线的特性阻抗随着工作频率的增加而改变，这意味着在高频电路中必须考虑传输线的阻抗匹配问题。

（2）传输速度：高频信号在传输线中的传输速度快于低频信号。

（3）色散：高频信号在传输线中会产生色散现象，导致不同频率的信号传播速度不同，需要进行补偿。

（4）损耗：传输线在高频下的损耗较大，特别是在微带线和同轴电缆中。

2、常见的传输线类型（1）同轴电缆：同轴电缆主要用于高频射频信号的传输，具有较好的屏蔽性能和抗干扰能力。

（2）微带线：微带线是常用的高频信号传输线路，其制作工艺简单、成本低廉、尺寸小，适合集成在集成电路板中。

（3）双平行线：双平行线具有低损耗和较高的阻抗稳定性，广泛应用于高频功率放大器和滤波器中。

三、高频电路的元件在高频电路中，元件的性能会影响整个电路的性能，因此需要选择合适的元件进行设计和应用。

1、适用于高频电路的元件（1）电阻器：在高频电路中，电阻器的频率响应特性、串扰和噪声等特性需要特别考虑，因此需要选择适合高频的电阻器进行应用。

（2）电容器：高频电路中常用的电容器包括表面贴装电容器、金属层电容器等，它们具有较小的等效串联电感和等效串联电阻，适合高频电路的应用。