高频电子线路 第一章

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

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

传播方式的对比
➢频率越高，趋肤效应越严重，损耗也越 严重。沿着地表传输的波频率不太高，波 长在200米以上的波主要沿着地表传输， 波长在10米到200米的波主要靠电离层传 输，波长在10米以下，主要是直线传播。
✓靠电离层反射和折射的传播方式的传播距 离最长； ✓靠直线传播方式传播的距离最短； ✓沿着地表传播方式传播的距离介于上面的 两者之间。
1.3.1 传输信号的基本方法
语言和文字
➢最原始、最基本的传输手段
光通信
➢远距离通信，迅速准确
电通信
➢无线通信，有线通信
✓Maxwell 在理论上发现电磁场理论 ✓Hertz 在实践上证明电磁场的存在 ✓Morse 有线电报 ✓Bell 有线电话
➢无线电
1.3.2 通信系统简介
1 通信系统原理框图 2 信号源 3 发送设备 4 传输信道 5 接收设备 6 收信装置（换能器）
➢③ 光纤电缆
✓衰减小（小于1db/km）、工作频率高、信 息容量大。
1.3.2 通信系统简介
（2）无线通信信道
➢无线通信的传输媒质是自由空间和水。 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。 ➢根据传播途径可分为两大类：
✓地波 ✓天波
1.3.2 通信系统简介
（2）无线通信信道
➢① 地波
✓高频适合于通过天线传输； ✓高频的频带范围宽，信息容量大。
1.3.3 无线电信号的产生和发射
解决的办法
➢产生高频信号
✓由振荡电路输出一个高频信号，将其加到 适当高度的天线上发射出去，这个高频信号 称为载波，用来作为传输信息的运载工具。
➢调制高频信号
✓用需要传输的低频信号去控制高频的载波 信号，这个过程称为调制。

kd sin[0t i (t ) 0 (t )]
①失锁状态
如果环路固有角频差 0 >环路低通滤波器的通频带 BWLF 则差拍电压 vd ( t )将被滤除，而不能形成控制电压 vc ( t ) 压控振荡器输出角频率 0不变化即 c 0 ,
则 e ( t ) 0
环路滤波器具有低通特性，其主要作用是滤除鉴相器输出 端的高频分量和噪声，vd ( t ) 经LF后得到一个平均电压 vc ( t )用来 控制VCO的频率变化，常见的滤波器有以下几种形式。
R vd（t） C
R1 vc（t） vd（t） R2
C
R2
R1
vc（t） vd（t）
+
C
vc（t）
RC 积 分 滤 波器

sin 1
kd
o
koF (0)
式中，kd koF (0)为环路直流总增益，其值增大可使e () 减少。
4．锁相环性能特点
（1） 环路在锁定状态下无剩余频差
锁相环路对输入的固定基准频率锁定后，压控振荡器输出 频率与基准频率的频差为零。环路输出可做到无剩余频差存在， 是一个理想的频率控制系统。
锁相式单环频率合成器基本组成如下图所示：
t
)

0
上式左边第一项
de ( t dt
)

e (
t
)
环路的瞬时角频差。
左边第二项：k0kd F ( p ) sin e ( t ) p 2 ( t ) k0Vc ( t ) c 0 c
是VCO受控制电压Vc(t)的作用后输出的瞬时角频率 c 与固有振荡频率 o 之差，称为控制角频差。
即：环路的瞬时频差= 固有频差 环路此时处于失锁状态。