高频 第10章课件

1、10.2 调角波的性质调角波的性质10.3 调频方法概述调频方法概述10.4 变容二极管调频变容二极管调频10.5 晶体振荡器直接调频晶体振荡器直接调频高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社End10.7 可变延时调频可变延时调频10.8 相位鉴频器相位鉴频器10.9 比例鉴频器比例鉴频器10.10 其他形式的鉴频器其他形式的鉴频器高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社tV000cosvtVcosvtV000cosvtVcosv 0D D m 0+D D mAMFM高频电子线路（第四

2、版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社调频波的指标调频波的指标寄生调幅寄生调幅频谱宽度频谱宽度抗干扰能力抗干扰能力高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社幅度调制幅度调制角度调制角度调制调频FM调相PM载波信号载波信号的受控参量的受控参量振幅振幅频率频率相位相位解调方式解调方式相干解调或相干解调或非相干解调非相干解调鉴频或鉴频或频率检波频率检波鉴相或鉴相或相位检波相位检波解调方式解调方式的差别的差别频谱线性搬频谱线性搬移频谱结构移频谱结构无变化无变化频谱非线性频谱非线性频谱结构发频谱结构发生变化属于生变

3、化属于非线性频率非线性频率变换变换特点特点频带窄频带窄频带利频带利用率高用率高频带宽频带宽频带利频带利用不经用不经济、抗济、抗干扰性干扰性强强用途用途广播广播电视电视通信通信遥测遥测数字数字通信通信调幅AM高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社End鉴频器的指标鉴频器的指标鉴频灵敏度鉴频灵敏度鉴频跨导鉴频跨导鉴频频带宽度鉴频频带宽度寄生调幅抑制能力寄生调

4、幅抑制能力失真和稳定性失真和稳定性高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社10.2.1 瞬时频率与瞬时相位瞬时频率与瞬时相位10.2.2 调频波和调相波的调频波和调相波的数学表示式数学表示式10.2.3 调频波和调相波的调频波和调相波的频谱和频带宽度频谱和频带宽度高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社 调频是使高频载波的瞬时频率按调制信号规律变化的一种调频是使高频载波的瞬时频率按调制信号规律变化的一种调制方式；调相是使高频载波的瞬时相位按调制信号规律变调制方式；调相是使高频载波的瞬时相

5、位按调制信号规律变化的一种调制方式。因为这两种调制都表现为高频振荡波的化的一种调制方式。因为这两种调制都表现为高频振荡波的总瞬时相角受到调变，故将它们统称为角度调制总瞬时相角受到调变，故将它们统称为角度调制(简称调角简称调角) 。瞬时频率瞬时频率)(t瞬时相位瞬时相位)(t00t0实轴实轴)(ttt )(t00)(tttd)(ttdd高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社End高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社调频调频)()(0tktvf设调制信号为设调制信号为v (t)，载波信

6、号载波信号 0 0是未调制时的载波中心频率；是未调制时的载波中心频率；kfv (t)是瞬时频率相对于是瞬时频率相对于0 0的偏移，叫瞬时频率偏移，简称频率偏移或频移。的偏移，叫瞬时频率偏移，简称频率偏移或频移。可表示为可表示为)()(tktDvf最大频移，即频偏，表示为最大频移，即频偏，表示为max)(tkDvf)cos()(000tVtv瞬时频率瞬时频率000)()(ttkttdfv000)(dttkttvf瞬时相位瞬时相位相移相移；ttkttdffD0)()(vmax0)(ttktdffDvfm调制指数调制指数高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社

7、高等教育出版社调相调相00)()(tkttvp)()(00tktttvpdd 0 0t t+ +0 0是未调制时的载波相位；是未调制时的载波相位；kpv (t)是瞬时相位相对于是瞬时相位相对于0 0t+t+0 0的偏移，叫瞬时的偏移，叫瞬时相位相位偏移，简称偏移，简称相位相位偏移或偏移或相相移。移。可表可表示为示为)()(tktDvp最大相移，即相偏，表示为最大相移，即相偏，表示为max)(tkDvp)(0ttkvddp瞬时相位瞬时相位瞬时频率瞬时频率频偏频偏max)()(ttktDvddpppm调制指数调制指数高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高

8、等教育出版社设调制信号为设调制信号为v (t)，载波信号载波信号)cos()(000tVtv数学表达式数学表达式ttKtVtdf)(cos000v瞬时频率瞬时频率瞬时相位瞬时相位最大频偏最大频偏调制指数调制指数FM波波PM波波ttkddp)(0vtttKt00)( dfvmax)(ttKddpmDvmax0)(ttKmtdppvmax)(tKmvpp附：上述比较中的调制信号附：上述比较中的调制信号 v (t)，载波载波V0mcos 0(t)高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社)(cos00tKtVvpttKttdf)(00v)(0tKt

9、vpmax)(tKDvpm以单音调制波为例以单音调制波为例调制信号调制信号tVtcos)(v调频调频tVktcos)(0f00sin)(tVkttf瞬时频率瞬时频率瞬时相位瞬时相位已调频信号已调频信号)sincos()(000tVktVtaf)sincos(000tmtVfVkmffDf高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社调相调相00cos)(tVkttptVktsin)(0p瞬时频率瞬时频率瞬时相位瞬时相位已调相信号已调相信号)coscos()(000tVktVtap)coscos(000tmtVpppVkm DpDm以单音调制波为例

10、以单音调制波为例调制信号调制信号tVtcos)(v高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社以单音调制波为例以单音调制波为例调制信号调制信号tVtcos)(v调频调频调相调相tVktcos)(0f瞬时频率瞬时频率00sin)(tVkttf瞬时相位瞬时相位VkmffDftVktsin)(0p瞬时频率瞬时频率00cos)(tVkttp瞬时相位瞬时相位VkmppDpDm高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社Endm pmmm f调频调频调相调相 可以看出调相制的信号带宽随调制信号频率的升高而增

11、可以看出调相制的信号带宽随调制信号频率的升高而增加，而调频波则不变，有时把调频制叫做恒定带宽调制。加，而调频波则不变，有时把调频制叫做恒定带宽调制。高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社VkmffDfVkmppDp 由于调频波和调相波的方程式相似，因此只要分析其中一由于调频波和调相波的方程式相似，因此只要分析其中一种的频谱，则对另一种也完全适用。种的频谱，则对另一种也完全适用。已调频信号已调频信号)sincos()(00tmtVtaf已调相信号已调相信号)coscos()(00tmtVtap已调频信号已调频信号)sincos()(00tm

12、tVtaf)sinsin(sin)sincos(cos000tmttmtVff其中其中tnmJmJtmn2cos)(2)()sincos(120fnfftnmJtmn) 12sin()(2)sinsin(012fnf)(fnmJ是以是以mf为参数的为参数的n阶第一类贝赛尔函数。阶第一类贝赛尔函数。一、频谱一、频谱高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社调制信号调制信号tVtcos)(v一、频谱一、频谱) 12sin()(2sin2cos)(2)()(01201200tnmJttnmJmJVtannfnfnfsin) 12sin()(2cos

13、2cos)(2cos)(002012000ttnmJttnmJtmJVnnf1nfnf)12(cos)12(cos)()2cos()2cos()(cos)(0001200012000tntnmJVtntnmJtmJVnnfnfnf高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社一、频谱一、频谱 1) 单音调制时，调频波的频谱不是调制信号频谱的简单搬移，单音调制时，调频波的频谱不是调制信号频谱的简单搬移，而是由载波和无数对边带分量所组成，而是由载波和无数对边

14、带分量所组成， 它们的振幅由对应的它们的振幅由对应的各阶贝塞尔函数值所确定。其中，奇次的上、下边带分量振各阶贝塞尔函数值所确定。其中，奇次的上、下边带分量振幅相等、极性相反；偶次的振幅相等、极性相同。幅相等、极性相反；偶次的振幅相等、极性相同。 2) 调制指数调制指数mf越大，具有较大振幅的边频分量就越多。这越大，具有较大振幅的边频分量就越多。这与调幅波不同，在单频信号调幅的情况下，边频数目与调制与调幅波不同，在单频信号调幅的情况下，边频数目与调制指数无关。指数无关。 3)载波分量和各边带分量的振幅均随载波分量和各边带分量的振幅均随mf变化而变化。对于某些变化而变化。对于某些mf值，载频或某边

15、频振幅为零。籍此可以测定调制指数值，载频或某边频振幅为零。籍此可以测定调制指数mf。高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社 上式表明，当上式表明，当V0一定时，不论一定时，不论mf为何值，调频波的平均为何值，调频波的平均功率恒为定值，并且等于未调制时的载波功率。换句话说，改功率恒为定值，并且等于未调制时的载波功率。换句话说，改变变mf仅会引起载波分量和各边带分量之间功率的重新分配，但仅会引起载波分量和各边带分量之间功率的重新分配，但不会引起总功率的改变。不会引起总功率的改变。 4) 根据帕塞瓦尔根据帕塞瓦尔(Parseval)定理调频波的

16、平均功率等于各频定理调频波的平均功率等于各频谱分量平均功率之和。因此，在电阻谱分量平均功率之和。因此，在电阻R上，调频波的平均功率上，调频波的平均功率应为应为 )(2)(2)(202121222020nnmJmJmJRVPfnfnff fnf )(2)(2122020nmJmJRVRV220高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社 虽然调频波的边频分量有无数多个，但是，对于任一给定虽然调频波的边频分量有无数多个，但是，对于任一给定的的mf值，高到一定次数的边频分量其振幅已经小到可以忽略，值，高到一定次数的边频分量其振幅已经小到可以忽略，以致

17、滤除这些边频分量对调频波形不会产生显著的影响。以致滤除这些边频分量对调频波形不会产生显著的影响。二、带宽二、带宽 通常规定：凡是振幅小于未调制载波振幅的通常规定：凡是振幅小于未调制载波振幅的1(或或10，根，根据不同要求而定据不同要求而定)的边频分量均可忽略不计，保留下来的频谱分的边频分量均可忽略不计，保留下来的频谱分量就确定了调频波的频带宽度。量就确定了调频波的频带宽度。 如果将小于调制载波振幅如果将小于调制载波振幅l0的边频分量略去不计，则频的边频分量略去不计，则频谱宽度谱宽度BW可由下列近似公式求出：可由下列近似公式求出：FmBW) 1(2f高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（

18、第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社在实际应用中也常区分为：在实际应用中也常区分为：)(22,10)1(2, 1)(2, 1为为最最大大频频偏偏称称为为宽宽带带调调频频, ,波波频频带带相相同同与与称称为为窄窄带带调调频频, ,mmfFMffFMfFMfAMffFmBmFmBmFBmDD 从上面的讨论知道，调频波和调相波的频谱结构以及频带从上面的讨论知道，调频波和调相波的频谱结构以及频带宽度与调制指数有密切的关系。总的规律是：调制指数越大，宽度与调制指数有密切的关系。总的规律是：调制指数越大，应当考虑的边频分量的数目就越多，无论对于调频还是调相均应当考虑的边频分量的数目就越多，无论

19、对于调频还是调相均是如此。这是它们共同的性质。是如此。这是它们共同的性质。 但是，由于调频与调相制与调制频率但是，由于调频与调相制与调制频率F的关系不同，仅当的关系不同，仅当F变化时，它们的频谱结构和频带宽度的关系就互不相同。变化时，它们的频谱结构和频带宽度的关系就互不相同。高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社调频调频调相调相VkmffDfVkmppDp 对于调频制，仅当对于调频制，仅当F变化时，在常用的宽带调频制中，频变化时，在常用的宽带调频制中，频率分量随率分量随mf变化而变化，但同时带宽基本恒定。因此又把调变化而变化，但同时带宽基

20、本恒定。因此又把调频叫做恒定带宽调制。频叫做恒定带宽调制。 对于调相制，仅当对于调相制，仅当F变化时，频率分量不变，但带宽变变化时，频率分量不变，但带宽变化。特别是化。特别是F增加时，带宽增加。对于增加时，带宽增加。对于Fmin Fmax而言，而言， Fmax决定总的带宽，低端频率分量的频谱利用率不高决定总的带宽，低端频率分量的频谱利用率不高 。因此，。因此，模拟通信系统中调频制要比调相制应用得广泛。模拟通信系统中调频制要比调相制应用得广泛。高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社End 下面分析一下含多个频率成分信号调制的调频信号的频谱，

21、下面分析一下含多个频率成分信号调制的调频信号的频谱，)sinsin(sin)sincos(cos)(10100NnnNnntmttmtVtanfnf)sinsinsin(sin)sinsincos(cos)(22110221100tmtmttmtmtVtaffff以双频信号为例以双频信号为例tnmJmJtmn2cos)(2)()sincos(120fnfftnmJtmn) 12sin()(2)sinsin(012fnf 此时增加了许多组合频率，使频谱组成大为复杂。因此，此时增加了许多组合频率，使频谱组成大为复杂。因此，调频与调相制属于非线性调制。调频与调相制属于非线性调制。高频电子线路（第四版

22、）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社10.3.1 直接调频原理直接调频原理10.3.2 间接调频原理间接调频原理高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社 产生调频信号的电路叫做调频器。对它有四个主产生调频信号的电路叫做调频器。对它有四个主要要求：（要要求：（1）已调波的瞬时频率与调制信号成比例）已调波的瞬时频率与调制信号成比例地变化。这是基本要求。（地变化。这是基本要求。（2）未调制时的载波频率，）未调制时的载波频率，即已调波的中心频率具有一定的稳定度（视应用场合即已调波的中心频率具有一定的稳定度（视应

23、用场合不同而有不同的要求）。（不同而有不同的要求）。（3）最大频移与调制频率）最大频移与调制频率无关。（无关。（4）无寄生调幅或寄生调幅尽可能小。）无寄生调幅或寄生调幅尽可能小。 产生调频信号的方法很多，归纳起来主要有两类：产生调频信号的方法很多，归纳起来主要有两类：第一类是用调制信号直接控制载波的瞬时频率第一类是用调制信号直接控制载波的瞬时频率直直接调频。第二类是由调相变调频接调频。第二类是由调相变调频间接调频。间接调频。高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社 直接调频的基本原理是用调制信号直接线性地改直接调频的基本原理是用调制信号直接

24、线性地改变载波振荡的瞬时频率。因此，凡是能直接影响载波变载波振荡的瞬时频率。因此，凡是能直接影响载波振荡瞬时频率的元件或参数，只要能够用调制信号去振荡瞬时频率的元件或参数，只要能够用调制信号去控制它们，并从而使载波振荡瞬时频率按调制信号变控制它们，并从而使载波振荡瞬时频率按调制信号变化规律线性地改变，都可以完成直接调频的任务。化规律线性地改变，都可以完成直接调频的任务。 如果载波由如果载波由LC自激振荡器产生，则振荡频率主自激振荡器产生，则振荡频率主要由谐振回路的电感元件和电容元件所决定。因此，要由谐振回路的电感元件和电容元件所决定。因此，只要能用调制信号去控制回路的电感或电容，就能只要能用调

25、制信号去控制回路的电感或电容，就能达到控制振荡频率的目的。达到控制振荡频率的目的。高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社End瞬时频率瞬时频率)(t瞬时相位瞬时相位)(t00)(tttd)(ttddtttkt0)()(dfDv)(cos)(000ttktAtatdpv高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社10.4.1 基本原理基本原理10.4.2 电路分析电路分析高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社主要优点：主要优点：能够获得

26、较大的频移（相对于间接调频而能够获得较大的频移（相对于间接调频而言），线路简单，并且几乎不需要调制功率。言），线路简单，并且几乎不需要调制功率。主要缺点：主要缺点：中心频率稳定度低。中心频率稳定度低。应用范围：应用范围：在移动通信以及自动频率微调系统中。在移动通信以及自动频率微调系统中。高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社 变容二极管是利用半导体变容二极管是利用半导体PNPN结的结电容随反向电压结的结电容随反向电压变化这一特性而制成的一种半导体二极管。结电容变化这一特性而制成的一种半导体二极管。结电容C Cj j与反与反向电压向电压vR

27、 R存在如下关系：存在如下关系：反向电压反向电压tVVtcos)(0RvjjD)1 (0VCCRv式中式中Cj0： 0Rv时的电容值（零偏置电容）时的电容值（零偏置电容）:Rv反向偏置电压，反向偏置电压，VD：PN结势垒电位差。结势垒电位差。 ：结电容变化指数，通常结电容变化指数，通常=1/21/3，经特殊工艺制成的超经特殊工艺制成的超突变结电容突变结电容=15高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社 tmCtmVVCtVVVVVVCVtVVCVtVVCCjQcos1cos11cos1cos1)cos(100000000D0DDDDDjC

28、j QC jvRV0)(tv其中：其中： DjQVVCC001为静态工作点的结电容。为静态工作点的结电容。 高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社 LC1 jCC cos)12(2!21cos21 )(220 tmtmttttmtmmtDDD2coscos)(2cos)12(8cos2)12(81 )(20020020mmjQjtmCCcos1理想线性调制条件理想线性调制条件2小频偏条件下，近似线性。小频偏条件下，近似线性。2End高频电子线路（

29、第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社 Cc c是变容管与是变容管与L Ll lC C1 1回路之间的耦合电容，同时起到隔直流回路之间的耦合电容，同时起到隔直流的作用；的作用；C为对直流电压的旁路电容；为对直流电压的旁路电容； L2是高频扼流圈，但是高频扼流圈，但让调制信号通过。它的作用都是将振荡回路和变容管的控制电让调制信号通过。它的作用都是将振荡回路和变容管的控制电路隔离防止它们之间的相互影响。路隔离防止它们之间的相互影响。 因此，等效的振荡回路可画成因此，等效的振荡回路可画成右图，主体是右图，主体是LC互感耦合正弦振荡互感耦合正弦振荡电路。电路。

30、高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社End举例：举例：高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社 直接调频的主要优点是可以获得较大的频偏，直接调频的主要优点是可以获得较大的频偏，但是中心频率的稳定性（主要是长期稳定性）较差。但是中心频率的稳定性（主要是长期稳定性）较差。稳定中心频率可以采用对石英晶体振荡器进行直接稳定中心频率可以采用对石英晶体振荡器进行直接调频。变容二极管接入振荡回路有两种方式。调频。变容二极管接入振荡回路有两种方式。 变容二极管接入振荡回路有两种方式。一种是变容二极管

31、接入振荡回路有两种方式。一种是与石英晶体相串联，另一种是与石英晶体相并联。与石英晶体相串联，另一种是与石英晶体相并联。变容二极管与晶体并联连接方式有一个较大的缺点，变容二极管与晶体并联连接方式有一个较大的缺点，就是变容管参数的不稳定性直接严重地影响调频信就是变容管参数的不稳定性直接严重地影响调频信号中心频率的稳定度。因而用得比较广泛的还是变号中心频率的稳定度。因而用得比较广泛的还是变容管与石英晶体相串联的方式。容管与石英晶体相串联的方式。高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社 高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主

32、编 高等教育出版社高等教育出版社Pierce Oscillators (cb)型振荡器型振荡器高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社End应用举例：应用举例：调调制制信信号号Pierce 型振荡器型振荡器调制信号放大调制信号放大高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社10.6.1 调相的方法调相的方法10.6.2 间接调频的实现间接调频的实现高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社高稳定度高稳定度载波振荡器载波振荡器 相位相位调制器

33、调制器积分积分 电路电路多级倍频多级倍频和混频器和混频器宽带宽带 )(tFMv)(tvtt d)(v窄带窄带)(tFMv 采用高稳定度的晶体振荡器作为主振级，然后再对这个采用高稳定度的晶体振荡器作为主振级，然后再对这个稳定的载频信号进行调相，这样一来就可得到中心频率稳定稳定的载频信号进行调相，这样一来就可得到中心频率稳定度高的调频信号。度高的调频信号。高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社 调相的方法通常有三类：一类是用调制信号控制谐振回路调相的方法通常有三类：一类是用调制信号控制谐振回路或移相网络的电抗或电阻元件以实现调相。第二类是矢量

34、合成或移相网络的电抗或电阻元件以实现调相。第二类是矢量合成法调相。第三类是脉冲调相。法调相。第三类是脉冲调相。1）谐振回路或移相网络的调相方法）谐振回路或移相网络的调相方法（1）利用谐振回路调相）利用谐振回路调相)2arctan(0ffQDD高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社（1）利用谐振回路调相）利用谐振回路调相)2arctan(0ffQDD6 D Dff002ffQDD6|D一般当一般当 时，则有：时，则有：jjjCCCCCC如果设如果设CCj，则则2)cos1 (11jQjtmLCLC所以回路的谐振频率：所以回路的谐振频率：tm

35、ftffDDsin2cos0m而回路频率的频偏移为而回路频率的频偏移为:tmQDsin所以：所以：高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社（2）利用移相网络调相）利用移相网络调相iViViV2高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社 高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社2）合成调相法阿姆斯特朗法）合成调相法阿姆斯特朗法)(sinsin)(

36、coscos)(0000tAtAtAtAtappvv6|)(|ptkvttAAtAta0000sin)(cos)(pvtA00costtAA00sin)(pv高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社3）脉冲调相脉冲调相高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社End高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子

37、线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社End高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社积分积分 电路电路线性可控线性可控延时电路延时电路)(tvttkdt)(v 设延时器件的延时是可控的，如将调制信号积分设延时器件的延时是可控的，如将调制信号积分之后，去线性地控制延时时间，若延时器件此时的输之后，去线性地控制延时时间，若延时器件此时的输入信号为载波振荡，则经延时以后，得到延时器件的入信号为载波振荡，则经延时以后，得到延时器件的输出信号。输出信号。tA00cos)(cos000ttAttktdt)(0vEnd高频电子线路（第四版

38、）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社10.8.1 相位鉴频器的工作原理相位鉴频器的工作原理10.8.2 相位鉴频器回路参数的选择相位鉴频器回路参数的选择高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社 先将输入调频信号和经过相移网络后的信号相先将输入调频信号和经过相移网络后的信号相加加(或相减或相减)，产生振幅反映附加相位，产生振幅反映附加相位变化的调幅变化的调幅波，而后通过包络检波器检出振幅的变化，就可完波，而后通过包络检波器检出振幅的变化，就可完成鉴相功能。成鉴相功能。)(tov相加器相加器包络检波器包络检

39、波器)(trv)(stv1. 数学模型数学模型高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社0)(ta)(tD)(tb)(tD)(tb)()(tbta)(0t)(t调频信号调频信号)sincos()(00tmtVtaf)()()(cos)(00ttVtDbmb)(cos00tV)(2)(cos0ttVDbm)()(cos)()()(0tttVtbta220)(cos)(sin)(tVtVVtVDDbmbm)(sin20220tVVVVDbmbm)(sin212200220tVVVVVVDbmbmbm高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第

40、四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社O)(ta)(tD)(tb)(tD)(tb)()(tbta)(0t)(t)()(cos)()()(0tttVtbta)(sin21)(2200220tVVVVVVtVDbmbmbm 令令MVVVV22002bmbm)(sin211 220tMVVDbm 当当1M)(tD 当当较小时，较小时，12)(tD例如例如)(211 220tMVVDbm)(sin)(cosarctan)(0tVVtVtDDbmbm 上述分析表明，包络上述分析表明，包络V(t)的变化反映的变化反映的变化，的变化，高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编

41、高等教育出版社高等教育出版社)(tov相加器相加器相加器相加器 包络包络检波器检波器 包络包络检波器检波器相加器相加器)(tb)(td1v)(td2v 但它们之间的关系是非线性的，因而包络检波器的输出解但它们之间的关系是非线性的，因而包络检波器的输出解调电压是失真的。在实际电路中，为了减小失真，广泛采用平调电压是失真的。在实际电路中，为了减小失真，广泛采用平衡鉴相电路。衡鉴相电路。)(tb)(ta)(sin21)(2200220tVVVVVVtVDbmbmbm高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社O)(tD)(tb)()(tbta)(1t

42、)(tb)(tD)(tb)(tb)(ta)(0t)()(tbta)(2t2202, 1)(cos)(sin)(tVtVVtVDDbmbm)(sin212200220tVVVVVVDbmbmbm2202, 1)(cos)(sin)(tVtVVtVDDbmbm)(sin212200220tVVVVVVDbmbmbm) )(sin21)(sin21()()(2200220022021tVVVVtVVVVVVtVtVDDbmbmbmbmbm高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社.)(sin161)(sin81)(sin211)(sin1)(sin

43、2133222200tMtMtMtMtVVVVDDDDDbmbm.)(sin81)(sin)()(3322021tMtMVVtVtVDDbm 比较可见，用平衡鉴相电路可在输出解调电压中抵消直流比较可见，用平衡鉴相电路可在输出解调电压中抵消直流项和项和sin的二次方项及其以上的各偶次方项，并使的二次方项及其以上的各偶次方项，并使sin 项幅值项幅值增强为二倍。增强为二倍。高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社) )(sin21)(sin21()()(2200220022021tVVVVtVVVVVVtVtVDDbmbmbmbmbm2. 实现

44、电路实现电路移相网络移相网络)(ta)(tb)(tb-包络检波包络检波高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社O)(tD)(tb)()(tbta)(1t)(tb)(tD)(tb)(tb)(ta)(0t)()(tbta)(2tab21Vab1221VVab1221VVab21 V12V L1C1和和L2C2构成互感耦合的双调谐回路，作为相位鉴频器构成互感耦合的双调谐回路，作为相位鉴频器的相移网络；的相移网络；两个二极管包络检波器构成相位鉴频器的平衡鉴

45、两个二极管包络检波器构成相位鉴频器的平衡鉴相电路，相电路，L3为高频扼流圈，为高频扼流圈， C0为耦合电容，对输入信号频率呈为耦合电容，对输入信号频率呈短路；对输入信号频率呈开路，用来为包络检波器的平均电流短路；对输入信号频率呈开路，用来为包络检波器的平均电流提供通路。提供通路。 End高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社 由该曲线可以看出，耦合很弱（即由该曲线可以看出，耦合很弱（即很小）时，很小）时，线性范围小，鉴频跨导高。一般，当线性范围小，鉴频跨导高。一般，当1.5以后，非以后，非线性就已经相当严重。反之，耦合比较紧，线性范围线性

46、就已经相当严重。反之，耦合比较紧，线性范围就大，而鉴频跨导就小。但当就大，而鉴频跨导就小。但当以上时，非线性以上时，非线性又严重起来。因此，通常选取又严重起来。因此，通常选取。 由于由于，当回路品质因数，当回路品质因数L不变时，逐不变时，逐渐加强耦合，鉴频跨导随之下降，但线性范围则随渐加强耦合，鉴频跨导随之下降，但线性范围则随之加宽。之加宽。End高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社 以上分析时假定理想调频波，即输入信号以上分析时假定理想调频波，即输入信号V12振幅恒定。振幅恒定。 能否对相位鉴频器的电路作某些改动来获得一定的限幅作能否

47、对相位鉴频器的电路作某些改动来获得一定的限幅作用，以省掉限幅器呢用，以省掉限幅器呢? 实际中，当噪声、各种干扰以及电路频率特性的不均匀实际中，当噪声、各种干扰以及电路频率特性的不均匀性所引起的输入信号的寄生调幅，都可能直接在相位鉴频器性所引起的输入信号的寄生调幅，都可能直接在相位鉴频器的输出信号中反映出来。的输出信号中反映出来。 为了去掉这种虚假信号，就必须在鉴频之前预先进行限为了去掉这种虚假信号，就必须在鉴频之前预先进行限幅。幅。 为了回答这个问题，需要从一个新的观点对相位鉴频器进为了回答这个问题，需要从一个新的观点对相位鉴频器进行深入一步的分析。行深入一步的分析。高频电子线路（第四版）张肃文主编高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社高等教育出版社 输入信号输入信号V12振幅的变化会振幅的变化会使使VD1和和VD2的振幅成比例地变的振幅成比例地变化，因而在相位鉴频器的输出化，因而在相位鉴频器的输出信号中反映出来由信号中反映出来由V12振幅变化振幅变化产生的虚假信号。产生的虚假信号。abd1VVV2112abdVVV21122)(21dddoVVkv)2(2121DjabeVVO)(tD)(tb)()(tbta)(1t)(tb)(tD)(tb)(tb)(ta)(0t)()(tbta)(2tabV21abVV2112abVV2112ab