高频电路 (7)

⾼频电⼦线路1-7课后习题第⼀章思考题1.通信系统基本组成框图及各部分作⽤?1.信号源：在实际的通信电⼦线路中传输的是各种电信号，为此，就需要将各种形式的信息转变成电信号。

2.发送设备：将基带信号变换成适合信道传输特性的信号。

3.传输信道：信号从发送到接收中间要经过传输信道，⼜称传输媒质。

不同的传输信道有不同的传输特性。

（有线信道，⽆线信道）4.收信装置：收信装置是指接收设备输出的电信号变换成原来形式的信号的装置。

（还原声⾳的喇叭，恢复图象的显像管）5.接收设备：接收传送过来的信号，并进⾏处理，以恢复发送端的基带信号。

2.为什么⽆线电传播要⽤⾼频？（⽆线电通信为什么要进⾏调制？）低频信号传输时对发射天线的要求较⾼，不易实现。

同时对于相同频率的信号，发射时如果没有⽤⾼频调制的话，也⽆法接收和区分信号。

通过⾼频调制，可以实现以下⼏⽅⾯⽬的：A.便于进⾏⽆线传播,具体可从传播距离,抗⼲扰,⽆线信道特性等⽅⾯⼊⼿深⼊.B.便于进⾏频分复⽤,区分不同的业务类型或⽤户,即FDMA.C.从天线的⾓度出发,天线的尺⼨与发射频率的波长正相关.3.⽆线电发射机和超外差式接收机框图及各⾼频单元电路的作⽤?画出波形。

调制:将原始信号“装载”到⾼频振荡中的⽅法有好⼏种，如调频、调幅、调相等。

电视中图象是调幅，伴⾳是调频。

⼴播电台中常⽤的⽅法是调幅与调频1、⾼频放⼤：接收到有⼲扰的⾼频⼩信号，将该信号进⾏初步选择放⼤，并抑制其他⽆⽤信号。

2、混频器：将收到的不同载波频率转为固定的中频。

3、中频放⼤：主选择放⼤，具有较强的增益和滤波功能。

第三章习题讲解1、并联谐振回路外加信号频率等于回路谐振频率时回路呈（ C ）（A）感性（B）容性（C）阻性（D）容性或感性3、LC回路串联谐振时，回路阻抗最⼩，且为纯电阻。

4、LC回路并联谐振时，回路电阻最⼤，且为纯电阻。

5、LC回路的品质因数Q值愈⼩，其选频能⼒愈强。

（错）答：以串联震荡回路的品质因数为例：Q值不同即损耗R不同时，对曲线有很⼤影响，Q值⼤曲线尖锐，选择性好，Q值⼩曲线钝，选择性差。

第七章 思考题与习题7.1 什么是角度调制？解：用调制信号控制高频载波的频率（相位），使其随调制信号的变化规律线性变化的过程即为角度调制。

7.2 调频波和调相波有哪些共同点和不同点，它们有何联系？解：调频波和调相波的共同点调频波瞬时频率和调相波瞬时相位都随调制信号线性变化，体现在m f MF ∆=；调频波和调相波的不同点在：调频波m f m f k V Ω∆=与调制信号频率F 无关，但f m f k V M Ω=Ω与调制信号频率F 成反比；调相波p p m M k V Ω=与调制信号频率F 无关，但m f m f k V Ω∆=Ω与调制信号频率F 成正比；它们的联系在于()()d t t dtϕω=，从而具有m f MF ∆=关系成立。

7.3 调角波和调幅波的主要区别是什么？解：调角波是载波信号的频率（相位）随调制信号的变化规律线性变化，振幅不变，为等福波；调幅波是载波信号的振幅随调制信号的变化规律线性变化，频率不变，即高频信号的变化规律恒定。

7.4 调频波的频谱宽度在理论上是无限宽，在传送和放大调频波时，工程上如何确定设备的频谱宽度？ 解：工程上确定设备的频谱宽度是依据2m BW f =∆确定7.5为什么调幅波调制度 M a 不能大于1，而调角波调制度可以大于1？解：调幅波调制度 M a 不能大于，大于1将产生过调制失真，包络不再反映调制信号的变化规律；调角波调制度可以大于1，因为f fcmmV M k V Ω=。

7.6 有一余弦电压信号00()cos[]m t V t υωθ=+。

其中0ω和0θ均为常数，求其瞬时角频率和瞬时相位解： 瞬时相位 00()t t θωθ=+ 瞬时角频率0()()/t d t dt ωθω==7.7 有一已调波电压1()cos()m c t V A t t υωω=+，试求它的()t ϕ∆、()t ω∆的表达式。

如果它是调频波或调相波，它们相应的调制电压各为什么？解：()t ϕ∆＝21A t ω，()()12d t t A t dtϕωω∆∆==若为调频波，则由于瞬时频率()t ω∆变化与调制信号成正比，即()t ω∆＝()f k u t Ω＝12A t ω，所以调制电压()u t Ω＝1fk 12A t ω 若为调相波，则由于瞬时相位变化()t ϕ∆与调制信号成正比，即 ()t ϕ∆＝p k u Ω（t ）所以调制电压()u t Ω＝1pk 21A t ω 由此题可见，一个角度调制波可以是调频波也可以是调相波，关键是看已调波中瞬时相位的表达式与调制信号：与调制信号成正比为调相波，与调制信号的积分成正比（即瞬时频率变化与调制信号成正比）为调频波。

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7.3 自动相位控制电路（锁相环路）
锁相环路(PLL)实现频率跟踪，与自动频率控制电路一样， 它是一种以消除频率误差为目的的自动控制电路，不同的是 它利用相位误差信号电路去消除频率误差。
由于集成技术的迅速发展，锁相环路这种较为复杂的电子 系统已做成了一块集成电路。目前，锁相环路在滤波、频率 综合、调制与解调、信号检测等许多技术领域获得了广泛的 应用，成为模拟与数字通信系统不可缺少的基本部件。
自动增益控制电路(AGC )，又称自动电平控制电路，需要 比较和调节的参量为电流和电压，用来控制输出信号的幅度。
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第7章 反馈控制电路的应用
自动频率控制电路(AFC )，需要比较和调节的参量为频率， 反馈控制的目的是维持工作频率的稳定。
自动相位控制电路(APC )，需要比较和调节的参量为相位。 自动相位控制电路又称为锁相环路。它用于锁定相位，是一 种应用很广的反馈控制电路。
随时间不断
地增大·鉴相器产生的误差电压也就相应地变化。经过环路滤
波器后， uc(t)作为压控振荡器的控制电压，不断调整其振荡 角频率。使两信号的相位差等于常数。锁相环路锁定(如图7
一9 (b)所示)，压控振荡器(VCO)输出的信号频率等于输入信
号频率。这是一种无误差的频率跟踪系统。
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7.2 自动频率控制电路
图7 -7所示是采用自动频率控制电路的调频发射机组成框 图。图中参考频率信号源采用晶体振荡器。它的频率稳定度 很高，其频率为fr ，作为AFC电路的标准频率。调频振荡器 的振荡频率为fc ，当调频振荡器中心频率发生漂移时，混频 器输出的频差(fr - fc)也随之变化，使限幅鉴频器输出的电压 发生变化，经低通滤波器滤除调制频率分量后，将缓慢变化 的电压加到调频振荡器上，调节其振荡频率使之中心频率漂 移减小直至稳定。

以及信道或接收机中的干扰与噪声问题。
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本书的内容：
（1）信号的放大（第3章） （2）信号的产生（第4章）
（3）信号的频率变换（第5、6、7章）
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。
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1.1 无线通信系统概述
二、无线通信系统的类型 可根据不同的方法来划分： (1) 按工作频段或传输手段 有中波通信、短波通信、超短波通信、微波通信 和卫星通信等。 工作频率主要指发射与接收的射频(RF)频率。
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1.1 无线通信系统概述
一、无线通信系统的组成 在接收设备中有相应的两种反变换。 （1）将接收到的已调信号变换为基带信号的过程称 为解调(Demodulating) 。 （2）将基带信号通过输出换能器转换为原始信息形式。
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1.1 无线通信系统概述
一、无线通信系统的组成 分析三种信号： 调制信号、载波、已调波。 （1）调制后的信号称为已调信号(Modulated Signal)；
1.2 无线电信号与调制 不同频段信号的产生、放大和接收的方法 不同，传播的能力和方式也不同，因而它们的 分析方法和应用范围也不同。 表中关于传播方式和用途的划分是相对而 言的，相邻频段间无绝对的分界线。
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1.2 无线电信号与调制
高频的解释： 频段划分中的“高频”段，其范围为3～30 MHz， 这是“高频”的狭义解释，它指的就是短波频段。
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振荡器：产生 fosc 的高频振荡信号，几十千赫以上。高 频放大器： 多级小信号谐振放大器，放大振荡信号， 使频率倍增至 fc，并提供足够大的载波功率。调制信 号放大器：多级放大器，前几级为小信号放大器，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。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。