高频课程总结

1、课程总结以典型的中短波调幅广播通信系统为例，介绍其组成及各部分作用调制的概念及其意义 用基带信号去控制高频信号的某一参数，使该参数按照基带信号的规律变化的过程，称为调制。 基带信号也称为调制信号；未调制的高频信号称为载波信号； 经调制后的高频信号称为已调信号 用基带信号去控制高频信号的振幅，称为调幅 AM 频率，称为调频 FM 相位，称为调相 PM1. 天线尺寸大于信号波长的十分之一，信号才能有效发射。例如 f = 1 kHz，则00km3s/10m/s10338fC天线长度需大于300km ，显然是不现实的2. 实现信道的频率复用 若能发射，因各电台发出的信号均在同一频率范围内（例如音乐节目

2、的频率范围集中在100Hz10KHz），会造成各电台之间的相互干扰。如：当 Hz时， =60米65 10f LC串并联谐振回路谐振频率LCfoo12谐振时)(Y为纯电阻品质因数Q的计算公式0eo00sLSVI RIjQIjLjL 电感电流SSCIjQRICjVCjI000电容电流特点：谐振时电抗支路的电流比信号源大Q倍电流特性（归一化选频特性）公式：200)2(11)()(QVVS 选择性回路的 值越高，选择性越好 Q注意：高的选择性与宽的通频带对 的要求是矛盾的Q12S 通频带令 得:QffBWdB0320fQ 矩形系数 96. 931 , 01 , 0dBBWBWK进一步说明单并联回路对高

3、的选择性与宽的通频带这对矛盾不能兼顾1幅频特性 Q 2 Q1 Q 2 02arctgQ公式： 谐振时0)(0含义：回路阻抗呈纯电阻，输出电压与信号电流同相 失谐时当 时 ，并联回路阻抗呈感性；当 时 ，并联回路阻抗呈容性。 00)(00)(注意: 回路的阻抗性质会随频率而变 相频特性曲线斜率 020Qdd特点： 负斜率 越大，相频特性越陡 QQ大相频特性BO电纳CB =C 1L1L感性容性PjZrX阻抗22ZrXRZ01j()rLC串联谐振回路 + C Vs L r jL1/(jC)谐振条件:0100CLX即信号频率LC10或LCf210jZrX阻抗22ZrXrZ0X =0呈纯阻性；1) 0时

4、， X 0时， X 0呈感性。阻抗性质随频率变化的规律： + C Vs L r jZrX阻抗1j()rLC谐振时CL00100jjssVLLVrrLIVL000j0011jssVVr j CCrCIVC000j1sVQjsVQj串联谐振时，电感和电容两端的电压模值大小相等，且等于外加电压的Q倍；由于Q值较高,常在几十到几百左右,必须预先注意回路元件的耐压问题。 + C Vs L r 回路的品质因数 CrrLCLrrQ0011 频带宽度和选择性 定义：频带宽度为电路中电流下降到谐振电流的0.707倍时 对应的带宽。20.700.7000.70.711212212fQffQffBfQ 由：得：，带

5、宽2. 阻抗性质随频率变化的规律：3.并联谐振时，流经电感和电容的电流模值大小相近，方向相反，且约等于外加电流的Q 倍。1. 谐振时，回路阻抗值最大；当信号源为电流源时，回路电压最大，即，具有带通选频特性。ps0RIVEnd并联谐振回路特点:1) 0时，X 0时，X 0呈容性。2) = 0时， X =0呈纯阻性；RVIs0，具有带通选频特性。1. 谐振时，回路阻抗值最小，即Z=R；当信号源为电压源时，回路电流最大，即1) 0时，X 0时， X 0呈感性。2. 阻抗性质随频率变化的规律：3.串联谐振时，电感和电容两端的电压模值大小相等，且等于外加电压的Q 倍。串联谐振回路特点:信号源内阻及负载对

6、回路的影响谐振阻抗PLSTRRRR/和 不影响回路谐振频率只影响谐振阻抗和回路QSRLR有载 为：00TTeRRQQLeQ结果：通频带变宽，选择性变差回路损耗对应-空载 ：000PLRQrL1 高Q0Q等效有载品质因数 Q 自耦合变压器L2L221L2LL1RpRLLRVVR接入系数112LLLVVp C RL P L R L C b) a) V VL + - + - L1L2电容分压式电路 负载两端的电压与LC端电压之间的关系为 11pVV等效负载 2211211()LLLRRRCpCC 其中接入系数 112CpCC1.2.2如图所示（a）、（b）电路中，电压、电流之间的关系为 电源转换SS

7、IpI 11pVV212LpLL显然，电路采用部分接入方式时，通过合理选择抽头位置（即p 值），可将负载变换为理想状态，达到阻抗匹配的目的。1.2.21、石英晶体简介(1)石英晶体的压电效应 石英晶体的压电效应石英晶体的符号 若在晶片的两极板间加一电场，会使晶体产生机械变形；反之若在极板间施加机械力，又会在相应的方向上产生电场，这种现象称为压电效应。 若在极板间所加的是交变电场，就会产生机械变形振动，同时机械变形振动又会产生交变电场。 当然这种机械振动在一般情形下的振幅是很小的，但振动频率却很稳定。 本内容结束页 当外加交变电压的频率与晶片的固有频率( 决定于晶体的尺寸) 相等时，机械振动的幅

8、度将急剧增加，这种现象称为压电谐振，因此石英晶体又称为石英晶体谐振器。 利用石英晶体作振荡用，可以得到稳定度非常高的频率，因为其谐振频率由晶体的几何尺寸决定，而其几何尺寸几乎不随温度而变。22SAW结构和基本原理 压电衬底：压电效应的材料，如石英晶体、PZT 陶瓷材料、 铌酸锂等。 叉指换能器（IDT）：通过真空蒸镀法，沉积约10微米的铝膜或金膜电极。 d=2(a+b)SAW结构示意图b表面声波滤波器SAW （Surface Acoustic Wave)高频小信号放大器 功用：一般用在无线电接收设备中，放大高频小信号抑制干扰信号接收装置：微伏毫伏含有干扰晶体管工作区：线性区放大器工作状态：A（

9、甲）类工作稳定性 指放大器的工作状态，晶体管参数，电路元件0A0f0.7BW放大器的不稳定现象表现为增益的变化，中心频率的偏移，通频带变窄，谐振曲线变形等，其极限状态是放大器产生自激。参数等发生可能变化时，其主要质量指标的稳定程度。2.1.1采用内反馈小的晶体管，中和法，失配法改善稳定性 高频谐振放大器中，造成工作不稳定的王要因素是什么？高频谐振放大器中，造成工作不稳定的王要因素是什么？它有哪些不良影响？为使放大器稳定工作，可以采取哪些措它有哪些不良影响？为使放大器稳定工作，可以采取哪些措施？施？ 集电结电容是主要引起不稳定的因素，它的反馈可能会是放大器自激振荡；环境温度的改变会使晶体管参数发

10、生变化，引起频率和增益的不稳定。一般采取提高稳定性的措施为：（1）采用外电路补偿的办法如采用中和法或失配法（2）减小负载电阻，适当降低放大器的增益（3）选用fT比较高的晶体管（4）选用温度特性比较好的晶体管，或通过电路和其他措施，达到温度的自动补偿。 多级单调谐回路谐振放大器 当多级放大器中的每一级都调谐在同一频率上时，称为多级单调谐放大器。n级放大器级联，则总电压增益的振幅值为：1、电压增益12nnAA AA2.2.32、通频带n 级放大器的通频带1100.70.70.7()(2)2121nnnnefBWfBWQ 由上式知，级联的放大器级数越多，总增益 A越大，但通频带 0.7()nBW越窄

11、。换句话说，当多级放大器带宽确定后，级数越多，要求每一级的带宽越宽。2.2.3矩形系数n1 . 0rk由该表知，级联的放大器级数越多， 0.1rK虽有所改善，但效果不大。2.2.3矩形系数与级数n的关系如下表所示：1 1、使用高频功率放大器的目的、使用高频功率放大器的目的 放大高频大信号放大高频大信号, ,使发射机末级获得足够大的发射功率。使发射机末级获得足够大的发射功率。2 2、高频功率放大器使用中需要解决的两个问题、高频功率放大器使用中需要解决的两个问题高效率输出高效率输出高功率输出高功率输出 功率放大器实质上是一个能量转换器，把电源供给的直功率放大器实质上是一个能量转换器，把电源供给的直

12、流能量转化为交流能量，能量转换的能力即为功率放大器流能量转化为交流能量，能量转换的能力即为功率放大器的效率。的效率。 谐振功率放大器通常用来放大窄带高频信号谐振功率放大器通常用来放大窄带高频信号( (信号的通带信号的通带宽度只有其中心频率的宽度只有其中心频率的1%或更小或更小) )，其工作状态通常选为丙，其工作状态通常选为丙类工作状态类工作状态( ( c c9090 ) )，为了不失真的放大信号，它的负载，为了不失真的放大信号，它的负载必须是谐振回路。必须是谐振回路。高频功率放大器的工作原理 1 基基本本电电路路结结构构晶晶体体管管：大大功功率率晶晶体体管管，能能承承受受高高电电压压，大大电电

13、流流， Tf一一般般工工作作时时发发射射极极反反偏偏(C 类类)； 输输入入激激励励电电路路：提提供供所所需需信信号号电电压压；输输出出谐谐振振回回路路：（1）滤滤波波选选频频，(2)阻阻抗抗匹匹配配。+ub-RpCL+uCE-icECUBB(b) 等效电路等效电路+uc1-UBBCECL+uS-+ub-(a) 原理电路原理电路+ub-RpCL+uCE-ECUBB+uc1-ic2 工作原理分析uBEic-UBBUBZubCCicCC(1) 集集电电极极电电流流ci UbmgC+uBE _iC频谱频谱(2) 集电极输出电压 2 3LC回回路阻路阻抗抗 Rp故故回回路路输输出出的的基基波波电电压压

14、：tcosUtcosRIRiucmpcmpcc1111tcosUEucmCCE10+ub-RpCL+uCE-ECUBB+uc1-ic+uBE _ictccic1ic2ic3IcoIcmax 高频功放的欠压、临界、过压状态是如何区分的？各有什么特高频功放的欠压、临界、过压状态是如何区分的？各有什么特点？当点？当EC、E Eb b、Ub、RL四个外界因素只变化其中的一个时，高频功四个外界因素只变化其中的一个时，高频功放的工作状态如何变化？放的工作状态如何变化？ 当晶体管工作在线性区时的工作状态叫欠压状态，此时集电极电流随激励而改变，电压利用率相对较低。如果激励不变，则集电极电流基本不变，通过改变负

15、载电阻可以改变输出电压，输出功率随之改变；该状态输出功率和效率都比较低。当晶体管工作在饱和区时的工作状态叫过压状态，此时集电极电流脉冲出现平顶凹陷，输出电压基本不发生变化，电压利用率较高。过压和欠压状态分界点，及晶体管临界饱和时，叫临界状态。此时的输出功率和效率都比较高。当单独改变RL时，随着RL的增大，工作状态的变化是从欠压逐步变化到过压状态。当单独改变EC时，随着EC的增大，工作状态的变化是从过压逐步变化到欠压状态。当单独改变Eb时，随着Eb的负向增大，工作状态的变化是从过压逐步变化到欠压状态。当单独改变Ub时，随着Ub的增大，工作状态的变化是从欠压逐步变化到过压状态。 已知高频功放工作在

16、过压状态，现欲将它调整到临界状态，可已知高频功放工作在过压状态，现欲将它调整到临界状态，可以改变哪些外界因素来实现，变化方向如何？在此过程中集电极输以改变哪些外界因素来实现，变化方向如何？在此过程中集电极输出功率如何变化？出功率如何变化？ 可以通过采取以下措施减小激励Ub，集电极电流Ic1和电压振幅UC基本不变，输出功率和效率基本不变。增大基极的负向偏置电压，集电极电流Ic1和电压振幅UC基本不变，输出功率和效率基本不变。减小负载电阻RL，集电极电流Ic1增大，IC0也增大，但电压振幅UC减小不大，因此输出功率上升。1.增大集电极电源电压，Ic1、IC0和UC增大，输出功率也随之增大，效率基本

17、不变。 当工作频率提高后，高频功放通常出现增益下降，最大输当工作频率提高后，高频功放通常出现增益下降，最大输出功率和集电极效率降低，这是由哪些因素引起的？出功率和集电极效率降低，这是由哪些因素引起的？ 主要原因是放大器本身参数，如、随频率下降。电路失谐，集电极阻抗减小。少数载流子渡越时间效应。非线性电抗效应，如CbC 的影响。1.发射极引线电感的影响，对高频反馈加深。反馈振荡器的原理分析调谐放大器无源线性网络与Us(s) 同相正反馈自激振荡基本思想：正反馈方法来获得等幅的正弦振荡（自激振荡）构成：放大器和反馈网络组成的一个闭合环路4.1 反馈型正弦波振荡器的工作原理起振条件：1)()()(jF

18、jKjT1)( KFjT起振的相位条件 正反馈条件 2 , 1 , 02nnFKT单调谐放大器起振的振幅条件4.1 反馈型正弦波振荡器的工作原理1)()()(jFjKjT 2 , 1 , 021)(nnKFjTFKT相位平衡条件平衡条件0iAiUUiUT 稳定条件单调谐放大器4.1 反馈型正弦波振荡器的工作原理01L电感反馈振荡器哈特莱（Hartley）振荡器 三端式振荡器两种基本电路电容反馈振荡器考必兹(Colpitts)振荡器反馈网络是由电容元件完成反馈网络是由电感元件完成晶体管放大器的增益随输入信号振幅变化满足振幅条件组成原则满足相位条件4.2 LC振荡器 所示振荡器交流等效电路中，三个

19、LC并联回路的谐振频率分别是： 1111(2)fLC2221(2)fL C3331(2)fL C试问 1f2f3f、 、 满足什么条件时该振荡器能正常工作？ 3.2.24.2 LC振荡器 图示是一电容反馈振荡器的实际电路，已知C1=50 pF，C2=100 pF，C3= 10260pF，要求工作在波段范围，即f=1020MHz，试计算回路电感L和电容C0，电路反馈系数是多少？4 9 题图12030312min00max006max0min6minmax00C CCCC33.33CCCCC33.3310C43.33CC33.33260C293.33C1120 10f2L(43.33C )2LC,

20、11f10 102LC2L(293.33C )C40pF,L0. 回路总电容因此得到方程组如下代入数值后得解之得76 H 基频上的等效电路：串并联的振荡回路C0pFF Lq 10-3H102 H Cq 10-4pF10-1pF rq 几十欧到几百欧001)1()1(1CjCLjrCLjrCjZqqqqqqe阻抗的一般表示式：4.5 石英晶体振荡器 石英晶体谐振器知识回顾：石英晶体振荡器以石英晶体谐振器作为滤波元件构成的正弦波振荡器。串联谐振频率并联谐振频率电抗特性曲线：220220111qeeCjjXZ忽略rq：并联型石英晶体振荡电路工作于 fq f0 之间为，晶体等效为高 Q 电感串联型石英

21、晶体振荡电路工作于 fq 附近，晶体相当于短路。6.1.1 振幅调制信号分析1. 调幅波的分析1) 表示式及波形 设载波电压为 uC=UCcosct 调制电压为 u=U cost 通常满足 c。根据定义，已调信号的振幅随调制信号u线性变化，由此可得振幅调制信号振幅Um(t)： 调幅度(调制度)：ka又称为调制灵敏度。可得调幅信号的表达式：mCCCaCaC( )( ) cos(1cos)UtUUtUk uUk UtUmtCaCCUUkUUmttmUttUtucCcmAMcos)cos1 (cos)()(49 波形特点： 调幅波的振幅（包络）变化规律与调制信号波形一致 调幅度m反映了调幅的强弱度

22、max(1)cmVVmcmVmin(1)cmVVmmaxminmaxmin1()2cmcmcmcmcmVVVVVUmVVV 已知载波电压uc=UCsinCt，调制信号如图所示，fC1/T。分别画出m=0.5及m=1两种情况下所对应的AM波波形以及DSB波波形。2) 调幅波的频谱两个边频分量c+及c则以载频为中心对称分布，两个边频幅度相等并与调制信号幅度成正比。边频相对于载频的位置仅取决于调制信号的频率，这说明调制信号的幅度及频率消息只含于边频分量中。tUmtUmtUtu)cos(2 )cos(2cos)(cCcCcCAMttmUttUtucCcmAMcos)cos1 (cos)()(单音调制时

23、已调波的频谱调制信号频谱载波信号频谱AM信号频谱单频调制时，调幅波占用的带宽BAM2F，F=/2。3) 调幅波的功率平均功率(简称功率)是对恒定幅度、恒定频率的正弦波而言的。调幅波的幅度是变化的，所以它存在几种状态下的功率，如载波功率、最大功率及最小功率、调幅波的平均功率等。在负载电阻RL上消耗的载波功率L2CcL2Cc2d21RUtRuPc22CL4221PmmURP边频21 d212cavmPtPP完成AM调制的原理框图：其关键在于实现调制信号和载波的相乘。ttmUttUtucCcmAMcos)cos1 (cos)()( 在AM调制过程中，如果将载波分量抑制就形成抑制载波的双边带信号，简称

24、双边带信号，它可以用载波和调制信号直接相乘得到，即：ttVkVttVkVvccccDSB)cos()cos(21coscos0调制信号为单一频率信号： )()(tvtkvvcDSB2. 双边带调制由于DSB信号不含载波，它的全部功率为边带占有，所以发送的全部功率都载有消息, 功率利用率高于AM信号。由于两个边带所含消息完全相同，故从消息传输角度看，发送一个边带的信号即可，这种方式称为单边带调制。 c mc mc jVAM 下边带 上边带 c mc mc jVDSB 下边带 上边带 DSB信号的频谱相当于从AM波频谱图中将载频分量去掉后的频谱。BDSB=2Fmax3、双边带调幅信号的产生 图中带

25、通滤波器应该具有中心频率为 cf带宽为 DSBBW的频率特性。 4.1.1ttVkVtvcccDSB)cos()cos(21)(tVtVkVtvcccSSBU)cos()cos(21)(tVtVkVtvcccSSBL)cos()cos(21)(单边带(SSB)信号是由双边带调幅信号中取出其中的任一个边带部分，即可成为单边带调幅信号。其单频调制时的表示式为：上边带信号下边带信号3. 单边带调制 在现代电子通信系统的设计中，为节约频带，提高系统的功率和带宽效率，常采用单边带（SSB）调制系统 max 限带信号c载波c-max 下边频带信号 c+max上边频带信号c+maxc-max 6.2 调幅信

26、号的解调6.2.1 调幅解调的方法从高频已调幅信号中恢复出调制信号的过程称为解调，又称为检波。对于振幅调制信号, 解调就是从它的幅度变化上提取调制信号的过程。解调是调制的逆过程，实质上是将高频信号搬移到低频端，这种搬移正好与调制的搬移过程相反。搬移是线性搬移，故所有的线性搬移电路均可用于解调。振幅解调方法可分为包络检波和同步检波两大类。 包络检波是指解调器输出电压与输入已调波的包络成正比的检波方法。由于AM信号的包络与调制信号成线性关系，因此包络检波只适用于AM波。包络检波的原理框图 DSB和SSB信号的包络不同于调制信号，不能用包络检波，必须使用同步检波。为了正常地进行解调，恢复载波应与调制

27、端的载波电压完全同步(同频同频同相同相) 。同步检波也可解调AM信号，但因它比包络检波器复杂，所以很少采用。同步检波的框图及输入、输出信号频谱6.3 混 频6.3.1 混频的概述 混频，又称变频，也是一种频谱的线性搬移过程，它是使信号自某一个频率变换成另一个频率。完成这种功能的电路称为混频器(或变频器)。1 混频器的功能混频器是频谱线性搬移电路，是一个六端网络。它有两个输入电压，输入信号us和本地振荡信号uL， 输出信号为uI，称为中频信号，其频率是fc和fL的差频或和频，称为中频fI，fI=fLfc(同时也可采用谐波的差频或和频)。由此可见，混频器在频域上起着减(加)法器的作用。混频器、振幅

28、调制器与解调器是在频域上起加法器和减法器的作用，同属频谱的线性搬移。 调制 解调 混频混频器的组成框图 图示为单边带（上边带）发射机方框图。调制信号为图示为单边带（上边带）发射机方框图。调制信号为 3003003000 HZ3000 HZ的音频信号，其频谱分布如图中所示。试画出图中各方的音频信号，其频谱分布如图中所示。试画出图中各方框输出端的频谱图。框输出端的频谱图。BEGACDF/ MHzf / MHzf / MHzf / MHzf / MHzf / MHzf / Hzf BCDEFG3003000551551020200000000 已知载波电压 调制电压 Ka1。试求： （1）写出调幅波

29、表达式； （2）求调幅指数及频带宽度； （3）画出此调幅波的波形和频谱图。 6( )5cos210cu tt3( )2cos210utt 与单二极管电路的条件相同,二极管处于大信号工作状态,主要工作在截止区和线性区,二极管的伏安特性可用折线近似。U2U1,二极管开关主要受u2控制。 二极管平衡电路试分析图示调制器。图中，Cb对载波短路，对音频开路； uC=UCcosct, u=Ucost（1）设UC及U均较小，二极管特性近似为i=a0+a1u2+a2u2.求 输出uo(t)中含有哪些频率分量（忽略负载反作用）？ （2）如UCU,二极管工作于开关状态，试求uo(t)的表示式。 （忽略负载反作用时

30、的情况（1）设二极管的正向导通方向为他的电压和电流的正方向，则： 210121222012,ccDcDccciaauuauuuuuuuuiaauuauu 221201201212121212222cos2coscos( )2cos2coscoscccccCcoLLLCciiaauuauuaauuauua ua u ua Uta U Uttu tiiRR a UtR a U Utt cc 因此，输出信号中包含了 的基频分量和、频率分量。 12112212,()()2()()22()12222coscos3cos5. cos235DcDccDcDDccDcDDcoLLDcLDcccuuuuuuui

31、gKt ugKtuuigKt ugKtuuiiRR gKt uR g Utttt 在忽略负载的反作用时，（2） cccc 因此，与(1)相比，输出信号也中包含了 的基频分量和、频率分量,但多了的奇次谐波与 的组合频率（2n+1)分量振幅调制电路调制的方法有两种：4.3 这种调制是在高频功率放大器中进行的，通常分为：AM信号大都用于无线电广播，因此多用于高电平调制。 高电平调幅电路 基极调幅(Base AM) 集电极调幅电路(Collector AM) 高电平调制-AM波调制集电极调幅电路：UCC=Ucc0+u, 即集电极电源电压随调制信号变化，从而使集电极电流的基波分量随u的规律变化。由功放的

32、分析已知，当功率放大器工作于过压状态时，集电极电流的基波分量与集电极偏置电压成线性关系。因此，要实现集电极调幅，应使放大器工作在过压状态。CCU0ccU0ccUCCU0ccU基极调幅电路：图中LB1是高频扼流圈，LB为低频扼流圈，C1、C3、C5为低频旁路电容，C2、C4、C6为高频旁路电容。基极调幅与谐振功放的区别是基极偏压随调制电压变化。如果UBB随u变化，Ic1将随之变化, 从而得到已调幅信号。从调制特性看，为了使Ic1受UBB的控制明显, 放大器应工作在欠压状态。基极调幅的波形 BBU0bbU电路组成：输入回路、二极管VD和RC低通滤波器。输入回路提供信号源，在超外差接收机中，检波器的

33、输入回路通常就是末级中放的输出回路。二极管通常选用导通电压小、rD小的锗管。RC电路有两个作用: 一是作为检波器的负载，在其两端产生调制频率电压; 二是起到高频电流的旁路作用。RC网络须满足： Z(c)=0 Z()=R11 , cRRCC 二极管峰值包络检波器1.原理电路及工作原理-2-1012345678-1.5-1-0.500.511.5二极管是在输入电压的每个高频周期的峰值附近导通，因此其输出电压波形与输入信号包络形状相同。平均电压Uav包含直流及低频调制分量，即Uo(t)=Uav=Udc+u。输入信号为AM波3 检波器的失真在二极管峰值包络检波器中，存在着两种特有的失真惰性失真和底部切

34、削失真。1) 惰性失真在二极管截止期间，电容C两端电压下降的速度取决于RC的时间常数。如RC数值很大，则下降速度很慢，将会使得输入电压的下一个正峰值来到时仍小于uC，形成输出波形不随包络形状而变化，产生了失真。由于是由电容放电的惰性引起的，故称惰性失真或失随失真。mmRC 12maxmax2max 1mmRC 得出不失真条件如下: 由此可见，m、越大，包络下降速度就越快，要求的RC就越小。在设计中，应用最大调制度及最高调制频率检验有无惰性失真，其检验公式为2) 底部切削失真底部切削失真又称为负峰切削失真。这种失真是因检波器的交直流负载不同引起的。因为Cg较大，在音频一周内，其两端的直流电压基本

35、不变，其大小约为载波振幅值UC，可以把它看作一直流电源。它在电阻R和Rg上产生分压。在电阻R上的压降为调幅波的最小幅度为UC(1m)，若小于UR,二极管会截止，产生底部切削失真。CgRURRRU要避免底部切削失真，应满足 即CgC)1 (URRRmURRRRRmgFM波的表示式为调频波的数学表达式sin()co s(sin ) R efejmtj tF MCcfCu t Ut mtUe e (74) 式中，调频指数mf表示在载波信号的相位上附加的最大相位偏移 最大角频偏mmffUkm例： 已知载波频率fc=100MHZ，载波振幅Ucm=5V，调制信号u(t)=( cos2103t + 2cos

36、2500t) V，调频灵敏度Kf=1000HZ/V。试写出该调频波的数学表达式。调频波的数学表达式单频调角信号频谱特点: (1)由载频和无穷多组上、下边频组成, 这些频率分量满足cn,即各边频分量之间的距离是调制信号角频率 。1Fm0.770.440.440.110.110.020.02c23调 频 波 的 频 谱 调频波所占的带宽，理论上说是无穷宽的，因为它包含有无穷多个频率分量。 但实际上，在调制指数一定时，超过某一阶数的贝塞尔函数的值已经相当小，其影响可以忽略。调 频 波 的 带 宽 通常的准则是信号的频带宽度应包括幅度大于未调载波10%以上的边频分量,即|Jn(mf)| 0.1，此时

37、0.12(1)2()fmBWmFfF卡森（Carson）公式LFMFMRtuP/ )(2调频波的功率调频信号的平均功率：结论：CCLFMPURP221(713) (715) 调频波的平均功率与未调载波的平均功率相等。当mf由零增加时，已调波的载频功率下降，而分散给其他边频分量。即调制的过程是进行功率的重新分配，而总功率不变。Rb2Rb1ReEcCcLCcVDuEQCbLcCjL(a)(b)Cc变容二极管直接调频电路( )cosmtVt211( )(1cos)(1cos)osccjQtmtLCLCmt为1cjQLC0时的振荡角频率，即中心角频率（载波角频率），由 QE控制。 当变容二极管变容指数为2时( )(1cos)( )cosccccBQtm