无线接收系统PPT学习教案

1、会计学1 无线接收系统无线接收系统 模块三 无线接收系统Development 通信系统的基本组成 输入 变换器 发送 设备 信道 接收 设备 噪声 与干扰 信源 输出 变换器 通信系统的基本组成 第1页/共24页 模块三 无线接收系统Development 接收机的分类 超外差调幅接收机的基本组成 输入 调谐回路 高频 放大器 混频器 中频 放大器 检波器 前置 放大器 功率 放大器 本振 AGC 控制电压 超外差接收机是目前广为采用的接收放式，主要采用调谐回路、可 变频率的高频放大器、固定频率的中频放大器。 第2页/共24页 Development 定义与应用 n 定义：接收机在检波前需要

2、对天线接收的微弱信号中，选择 课题二 调幅收音机中，高频放大器的高频为5251605kHz，中频放大器的 需要的频率信号并加以放大 。 高频：放大信号的中心频率为几百kHz几百MHz；频带宽度为 几kHz几十MHz。 小信号：放大信号电压的振幅为mVV数量级。 n 应用：超外差接收机 高频放大器：对接收的不同高频信号进行选择放大。 中频放大器：对固定中频进行选择放大。 固定中频为465kHz。 第3页/共24页 Development 谐振放大器 n 分类：宽带放大器、窄带放大器 课题二 谐振放大器：以并联谐振回路为负载。 集中选频放大器：以滤波器为负载。 其中窄带放大器根据选频电路的不同，可

3、分为： 一高频小信号谐振放大器 1.组成： 高频小功率晶体管：工作截至频率为几十MHz几百MHz； LC并联谐振回路：选频，抑制无用信号和干扰。 第4页/共24页 Development 课题二 2.分类（根据调谐回路划分 ） 单调谐回路放大器、双调谐回路放大器、参差调谐回路放大器。 谐振放大器 3.性能指标： 谐振电压增益 指放大器在谐振频率上的电压增益。单级放大器增益一般为 u0 A 2030dB。 通频带 0.7 BW 已调信号包含一定的边频，因此放大器必须有一定的通频带。 第5页/共24页 Development 课题二 选择性 a)抑制比 谐振放大器 定义为谐振电压增益 与通频带外指

4、定偏离谐振频率 处的 衰减的分贝数越大，则放大器选择性越好。 u0 A u A 比值。 u0 u 20lg(dB A d A ) 第6页/共24页 Development 课题二 选择性 b)矩形系数 谐振放大器 评定实际的谐振曲线接近理想谐振曲线的程度。 值越接近1，放大器的谐振曲线越接近理想谐振曲线，放大器 0.1 0.1 0.7 BW K BW 0.1 K 0.1 K 选择性越好。 第7页/共24页 Development 课题二 单级单调谐放大器 a) 单调谐放大器电路 b) 交流通路 第8页/共24页 Development 课题二 单级单调谐放大器 交流通路 三极管工作在甲类工作状

5、态， 起电流放大作用。 输入的高频小信 号 T1互感耦合 VT的基极 be 结 基极电流集 b i b i 集电极电流 c i LC回路选频作用 回路谐振电压 T2互感耦合 在负载上产生电压，使输入高频小信号得以放大 第9页/共24页 当LC并联谐振回路调谐在输入信号频率上时，回路产生谐振，放大 通频带 0 1 2 f LC 器输出电压最大，电压增益也最大，谐振电压增益为 谐振频率 为回路总电容。C BW0.7=f0/Qe Qe为LC回路的有载品质因素。 Development 课题二 单级单调谐放大器 u0 A 第10页/共24页 为了提高选择性，降低频率失真。要求谐振回路的幅频特性具有 为

6、了说明实际曲线接近矩形的程度， 矩形形状。即在通频带内各频率分量具有相同增益，而通频带外 无用信号增益为0。如右图。 理想谐振回路的矩形系数为1， Development 课题二 单级单调谐放大器 增益频率特性曲线 用矩形系数 ，定义为 0.1 0.1 0.7 BW K BW 0.1 K 对于实际回路，矩形系数近似为 10 因此单调谐放大器的选择性较差。 第11页/共24页 谐振功率放大电路与小信号谐 振放大电路有何区别？ （1）作用与要求不同。小信号谐振放大器主要用于高频小信号 的选频放大，要求有较高的选择性和谐振增益；谐振功放主要用 于高频信号的功率放大，要求效率高，输出功率大。 （2）工

7、作状态不同。小信号谐振放大器输入信号很小，要求失 真小，故工作在甲类状态；谐振功放为大信号放大器，为了提高 效率，工作在丙类状态。 第12页/共24页 级联后放大器的总电压增益为 单级调谐放大器的电压增益不能做得很高，一般为2030dB， 设有n级单调调谐放大器级联，且各级电压增益相同 需要多级放大器级联来获得较大的电压增益 。 Development 课题二 多级单调谐放大器 n uu1u2u3unu1 AA A AAA u1u2u3un AAAA 级数越多，则谐振增益越大。 1 n 0.70.7 21BWBW 级联后放大器的总通频带为 1 n 21 为频带缩小因子。级数越多，总通频带越窄。

8、 第13页/共24页 级联后放大器的矩形系数为 Development 课题二 多级单调谐放大器 级数越多，则矩形系数越接近1 。 1 n 0.1 0.1 1 0.7 n 1001 21 BW K BW 级数越多，增益越大，选择性越好， 多级同步调谐放大器增益特性曲线 总通频带越窄。 多级放大器的总电压增益比单级 放大器的电压增益大，选择性好， 但总通频带比单级通频带窄。 第14页/共24页 双调谐放大器广泛应用于高增益、宽频带、选择性要求高的场合。 Development 课题二 双调谐放大器 a)双调谐回路 b) 交流通路 负载为双调谐耦合回路，分互感耦合和电容耦合两类。 第15页/共24

9、页 设初次回路元件参数相同，L1=L2 =L , C1 =C2 =C, Qe1 = Qe2 =Qe Development 课题二 双调谐放大器 为互感系数，用耦合系数 和耦合因素 表示回路间耦合程度。M 12 M k L L e kQ 双调谐放大器的谐振曲线 （弱耦合）1 1 （强耦合） （临界耦合）1 比单调谐放大器更接近理想谐振曲线，频带宽，选择性好 第16页/共24页 集中选频放大器是采用集中滤波和集中放大相结合的小信号放大器。 Development 课题二 集中选频放大器 多用于中频放大，克服了多级放大器各级谐振回路分散选频的缺点。 双调谐放大器的谐振曲线 集成中频放大器是由集成宽

10、带放大器的集中滤波器组成的： 第17页/共24页 Development 课题二 集中选频放大器 一、 陶瓷滤波器 工艺：陶瓷焙烧 片状 两面涂银直流高压极化 具有压电效应 当陶瓷片发生机械变形时，其 表面会产生电荷，两电极间产生电 压；而当陶瓷片两电极间加上电压 时，它会产生机械变形。 当外加交变电压的频率等于陶瓷片固有频率时，机械 振动幅度最大，陶瓷片表面产生电荷量的变化也最大， 在外电路中产生的电流也最大，其作用类似于串联谐振回路 。 材料：由锆钛酸铅陶瓷材料制成 第18页/共24页 Development 课题二 电路符号和等效电路 Co 压电陶瓷片的固定电容 Lq 机械振动时的晶体的

11、等效质量 Cq 机械振动时的等效弹性系数 rq 机械振动时的等效阻尼 阻抗频率特性 串联谐振频率 2 1 qq S CL f 并联谐振频率 2 1 q0 q0 q P CC CC L f 等效阻抗 20 ，最小。 等效阻抗最大。 第19页/共24页 Development 课题二 构成四端陶瓷滤波器，Q值比一般LC回路的高，可获得接近矩 形的幅频特性。下图分别为由两个和9个陶瓷片组成的四端陶 瓷滤波器。 陶瓷滤波器：工作频率为 几百kHz 几十MHz 使用时，其输入阻抗须与信号源阻抗匹配 其输出阻抗须与负载阻抗匹配。 石英晶体滤波器特性与陶瓷滤波器相似，但Q值高很多，因此频 率特性好，但价格较

12、高。 第20页/共24页 Development 课题二 声表面波选频放大器 声表面波滤波器是声表面波（用SAW 表示）器件的一种。 SAW 器件是一种利用弹性固体表面传播机械振动波的器件。 声表面波滤波器优点： 体积小、重量轻、性能稳定、特性一致性好、工作频率高（几 MHz几GHz）、通频带宽、抗辐射能力强、动态范围大等。 实用的声表面波滤波器的矩形系数可小于1.2，相对带宽可达 50%。 第21页/共24页 Development 课题二 声表面波选频放大器 它以铌酸锂 、锆钛酸铅和石 英等压电材料为 基片，利用真空 蒸镀法，在基片 表面形成叉指形 金属膜电极，称 为叉指电极。 加输入信号时，叉指电极间便产生交变电场，由于压电效应的 作用，使基片表面产生弹性形变，激发出与输入信号同频率的声表 面波，它沿基片表面传播至收端，由于压电效应的作用，在收端的 叉指电极间得到电信号，并传送给负载。 第22页/共24页 它