高频-绪论-wgt-f2

1、高频电路与实验高频电路与实验课程说明课程说明教师：教师：王公堂王公堂 袁琦袁琦山东师范大学山东师范大学 物理与电子科学学院物理与电子科学学院 *注：现代电子设备多为交叉运用。注：现代电子设备多为交叉运用。电的电的传递路径方式、传递路径方式、主要主要分分析研究方法析研究方法高频电路高频电路广播、电视、通讯等频率较高广播、电视、通讯等频率较高 的高频（射频）应用。的高频（射频）应用。特点：工作频率界于低频和微波之间，内特点：工作频率界于低频和微波之间，内“路路” 外外“场场”。微波电路微波电路通信、雷达、导航与电子对抗等，微通信、雷达、导航与电子对抗等，微波频率高于高频。

2、波频率高于高频。低频电路低频电路仪器、仪表、自动化控制、医疗仪器、仪表、自动化控制、医疗 电子、电话线等频率较低的一般性应用。电子、电话线等频率较低的一般性应用。特点：能量直接在线路上传递。特点：能量直接在线路上传递。电磁场电磁场 完全非完全非“电路电路”传输，能量以传输，能量以“场场”的形式传递和接收。的形式传递和接收。信号频率由低到高信号频率由低到高强电强电电力电子技术，发供电设备，电力拖动，大功率电器等。电力电子技术，发供电设备，电力拖动，大功率电器等。特点：特点： 能量以线路（电缆）形式传递，频率能量以线路（电缆）形式传递，频率50Hz（有些国家（有些国家60Hz）弱弱电电数字电路数字

3、电路自动化控制、计算机、数据通讯等自动化控制、计算机、数据通讯等模模拟拟电电路路课程说明：高频电路课程的定位课程说明：高频电路课程的定位课程体系课程体系课程说明：课程说明：信号频率信号频率和和电路电路的划分的划分由于高频电路大多是非线性电路，由于高频电路大多是非线性电路，又称：又称：非线性电路、模拟电路（非线性部分）非线性电路、模拟电路（非线性部分） 模拟电路（高频部分）、模拟电路模拟电路（高频部分）、模拟电路IIIIn低频信号：低频信号：频率在几百频率在几百KHzKHz以下，对应的电路称以下，对应的电路称低频电路低频电路又称：电子技术基础（模拟部分）、模拟电路又称：电子技术基础（模拟部分）、

4、模拟电路（低频部分）、模拟电路（低频部分）、模拟电路( (线性部分线性部分) )。原因：大多低频电路是线性电路原因：大多低频电路是线性电路 是波长在是波长在1 1毫米毫米11米之间的电磁波，是分米波、厘米波、毫米米之间的电磁波，是分米波、厘米波、毫米波的统称。微波频率比一般的无线电波频率高，也称为波的统称。微波频率比一般的无线电波频率高，也称为“超高频电超高频电磁波磁波”。微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。对于玻璃、塑料和瓷器，微波几乎是穿越而不被吸收。对于水和食对于玻璃、塑料和瓷器，微波几乎是穿越而不被吸收。对于水和食物等就会

5、吸收微波而使自身发热。而对金属类东西，则会反射微波。物等就会吸收微波而使自身发热。而对金属类东西，则会反射微波。n高频信号：高频信号：频率在几百频率在几百KHz KHz 几百几百MHzMHz，对应电路称高，对应电路称高频电路。频电路。n微波信号微波信号：频率在：频率在0.3-300GHz0.3-300GHz，对应的电路称微波电路。，对应的电路称微波电路。课程说明：课程说明：课程研究对象和学习要求课程研究对象和学习要求n研究对象：研究对象： 无线电技术广泛应用于无线电通信、广播、无线电技术广泛应用于无线电通信、广播、电视、雷达、导航等诸多方面；高频电路用于电视、雷达、导航等诸多方面；高频电路用于

6、各种无线电技术、设备和系统中。各种无线电技术、设备和系统中。 它们的它们的共同特点共同特点：利用高频（射频）无线电波利用高频（射频）无线电波来传递信息。设备中产生、发射、接收、检测来传递信息。设备中产生、发射、接收、检测高频信号的基本功能电路大都是相同的。高频信号的基本功能电路大都是相同的。 本课程是结合无线电通信本课程是结合无线电通信这一工作方式，讨这一工作方式，讨论论发射发射和和接收接收设备中涉及的各种高频电路的功设备中涉及的各种高频电路的功能、工作原理、电路组成、及分析计算方法。能、工作原理、电路组成、及分析计算方法。n学习要求：学习要求：能够对常用的各种高频电路（功能模能够对常用的各种

7、高频电路（功能模块）进行分析，根据分析结果，提出电路的设计块）进行分析，根据分析结果，提出电路的设计原则及改进电路性能的基本途径。原则及改进电路性能的基本途径。n本课程的性质本课程的性质n是电子信息工程、通信工程专业的一门是电子信息工程、通信工程专业的一门专业基础课专业基础课，相关知识要求较高，难度超过相关知识要求较高，难度超过电子技术基础（模拟电子技术基础（模拟部分）部分）n特点特点n非纯理论性课程非纯理论性课程 n实践性很强实践性很强n需要以需要以工程实践的观点工程实践的观点来处理电路中的一些问题来处理电路中的一些问题n具体内容具体内容n高频小信号放大、功率放大、高频正弦波振荡、调制、高频

8、小信号放大、功率放大、高频正弦波振荡、调制、解调、变频等线性、非线性电路的电路形式、工作原解调、变频等线性、非线性电路的电路形式、工作原理、特点、应用及分析设计方法等理、特点、应用及分析设计方法等。n成绩评定：成绩评定： 平时上课情况、作业、实验平时上课情况、作业、实验30 期末考期末考试试70课程介绍：课程介绍：前修课程前修课程：电路分析、（低频）模拟电路、数字电路、高等数学电路分析、（低频）模拟电路、数字电路、高等数学教学安排教学安排n一、重视基础内容和分析方法一、重视基础内容和分析方法n二、理论联系实际二、理论联系实际n三、坚持课前预习，课后复习三、坚持课前预习，课后复习n四、按时独立完

9、成作业四、按时独立完成作业n五、认真完成实验和报告五、认真完成实验和报告n六、六、注重课堂教学与实验相结合注重课堂教学与实验相结合n七、七、总总72学时，讲课学时，讲课54学时，学时， 18学时，期末闭卷考试学时，期末闭卷考试课程课程( (讲授讲授) )内容内容绪论：绪论：研究对象、无线电发送和接收设备简介研究对象、无线电发送和接收设备简介高频小信号放大器：高频小信号放大器：分类、组成、方法、指标、线性分类、组成、方法、指标、线性高频功率放大器：高频功率放大器：丙类非线性、宽频带线性丙类非线性、宽频带线性正弦振荡电路：正弦振荡电路：非线性电路非线性电路振幅调制与解调电路：振幅调制与解调电路：非

10、线性、频率变换非线性、频率变换角度调制与解调电路：角度调制与解调电路：非线性、频率变换非线性、频率变换变频电路：变频电路：非线性、频率变换非线性、频率变换反馈控制电路：反馈控制电路：自动相位、频率、增益控制自动相位、频率、增益控制实验项目实验项目实验一实验一 高频小信号调谐放大器，高频小信号调谐放大器，2 2学时学时实验二实验二 非线性丙类功率放大器，非线性丙类功率放大器，2 2学时学时实验三实验三 LCLC振荡器和石英晶体振荡器，振荡器和石英晶体振荡器，2 2学时学时实验四实验四 模拟乘法器调幅模拟乘法器调幅(AM(AM、DSBDSB、SSB),2SSB),2学时学时实验五实验五 大信号二极

11、管包络检波、模拟乘法器同步检波，大信号二极管包络检波、模拟乘法器同步检波，2 2学时学时实验六实验六 变容二极管调频，变容二极管调频，2 2学时学时实验七实验七 正交鉴频，正交鉴频，2 2学时学时实验八实验八 模拟乘法器混频实验，模拟乘法器混频实验，2 2学时学时实验九实验九 半双工调频无线对讲机，半双工调频无线对讲机，2 2学时学时实验要求：做好实验预习、过程、实验报告实验要求：做好实验预习、过程、实验报告实验考试形式：实验操作考试实验考试形式：实验操作考试学习中需要注意的几点：学习中需要注意的几点：n研究的两大对象：信号、系统研究的两大对象：信号、系统 注意信号的特性，系统（电路）的基本组

12、成、原理、分注意信号的特性，系统（电路）的基本组成、原理、分析方法等，信号与系统的关系，如信号与系统的匹配等。析方法等，信号与系统的关系，如信号与系统的匹配等。n做到二个独立、上好三个台阶、建立四个观点：做到二个独立、上好三个台阶、建立四个观点：n要求做到二个独立：要求做到二个独立：n独立完成作业独立完成作业n独立完成实验独立完成实验n学习方法学习方法n重点掌握各种功能电路的工作原理及基本电路组成，掌重点掌握各种功能电路的工作原理及基本电路组成，掌握近似的工程分析方法握近似的工程分析方法n按要求做适当习题、适当实验按要求做适当习题、适当实验n上好三个台阶上好三个台阶n在前两年的学习，同学们完成

13、了从中学生学习方式向大学生学习在前两年的学习，同学们完成了从中学生学习方式向大学生学习方式的转变，上了一个台阶。方式的转变，上了一个台阶。n进入大三学习专业基础课和专业课，需要再上一台阶；这就是建进入大三学习专业基础课和专业课，需要再上一台阶；这就是建立工程概念、专业概念和系统概念的台阶。立工程概念、专业概念和系统概念的台阶。n进入大四综合论文（设计）训练阶段需要上第三个台阶，这就是进入大四综合论文（设计）训练阶段需要上第三个台阶，这就是理论联系实际、综合运用所学知识解决具体问题的台阶。理论联系实际、综合运用所学知识解决具体问题的台阶。学习中需要注意的几点（续）：学习中需要注意的几点（续）：n

14、建立四种观点：建立四种观点：n实践的观点：实践的观点：电子信息工程的专业基础课、专业课都是实践性很强电子信息工程的专业基础课、专业课都是实践性很强的课程，很多课程都必需有实验。的课程，很多课程都必需有实验。n工程的观点：工程的观点：一是误差（近似）的概念一是误差（近似）的概念、二是答案的非唯一性、二是答案的非唯一性、三三是在不同的信号频率和大小条件下，同一元件的作用是不同的是在不同的信号频率和大小条件下，同一元件的作用是不同的。n系统的观点：系统的观点：要了解通信系统是由哪些基本单元电路组成；这些基要了解通信系统是由哪些基本单元电路组成；这些基本单元电路的工作原理、及其在系统中的作用和地位。本

15、单元电路的工作原理、及其在系统中的作用和地位。n辩证的观点：辩证的观点：高频电路原理课程是以高频电路原理课程是以非线性电路为主非线性电路为主，对于非线性，对于非线性电路的分析需要有辩证的观点、抓住主要问题。电路的分析需要有辩证的观点、抓住主要问题。n参考书目参考书目张肃文：高频电子线路张肃文：高频电子线路 董在望：通信电路原理董在望：通信电路原理 沈伟慈：高频电路沈伟慈：高频电路 0.2谢嘉奎：电子线路谢嘉奎：电子线路（非线性部分）杨昌汉：高频电子线路杨昌汉：高频电子线路（第3版） 高频电子线路高频电子线路n 1.1.本课程研究的对象和范畴本课程研究的对象和范畴n 2.2.通信系统通信系统的无

16、线电发射和接收原理的无线电发射和接收原理n 3.3.无线信道及传播方式无线信道及传播方式 第第0 0章章 绪绪 论论 主要内容主要内容本章重点本章重点接收设备、发送设备的组成框图及其简单的接收设备、发送设备的组成框图及其简单的工作原理、信号波形、各部分的作用。工作原理、信号波形、各部分的作用。高频电子线路研究的主要内容及其特点高频电子线路研究的主要内容及其特点0.1 研究内容：研究内容：以以通信系统通信系统为主要对象，研究构成发送设备、为主要对象，研究构成发送设备、接收设备的各典型接收设备的各典型高频高频单元电路的功能、基本组成、工作单元电路的功能、基本组成、工作原理、分析方法。原理、分析方法

17、。 高频信号：高频信号：本课程讨论的高频信号频率是几百本课程讨论的高频信号频率是几百KHz几几百百MHz。 电路功能：电路功能：指基本电路能够完成的信号传输和信号变换指基本电路能够完成的信号传输和信号变换处理的具体工作任务。处理的具体工作任务。 主要特点：主要特点：利用器件的非线性特性；分布参数不容忽视；利用器件的非线性特性；分布参数不容忽视；负载不再是纯电阻，而是以负载不再是纯电阻，而是以LC谐振回路作负载。谐振回路作负载。0.1 0.1 通信系统的组成通信系统的组成 广义上说：一切将信息从发送者传送到接收者的过程，广义上说：一切将信息从发送者传送到接收者的过程，均为通信的过程。实现这种信息

18、传送过程的系统即为均为通信的过程。实现这种信息传送过程的系统即为通信系统。即，实现信息的传输所需的设备总和。通信系统。即，实现信息的传输所需的设备总和。0.1二、通信系统组成、框图二、通信系统组成、框图一、通信系统定义一、通信系统定义人说话声音频率范围在人说话声音频率范围在300Hz-3400Hz。音乐声、风雨声、汽车声，其带宽比人声音音乐声、风雨声、汽车声，其带宽比人声音的频率要宽的多，可达的频率要宽的多，可达20Hz-20KHz。视频调制信号视频调制信号0- 4.5MHz。n 信息源信息源 即信息的来源，具有各种不同的形式，即信息的来源，具有各种不同的形式，如音乐、语言、文字、图像等。如音

19、乐、语言、文字、图像等。n 输入变换器（话筒、拾音器、电键、摄像机等）：输入变换器（话筒、拾音器、电键、摄像机等）：将信息源输入的信息（待传送的信息）转换成相将信息源输入的信息（待传送的信息）转换成相应的电信号，该信号一般由零频附近的直流分量应的电信号，该信号一般由零频附近的直流分量和低频信号组成，称为和低频信号组成，称为基带信号基带信号（Baseband Baseband SignalSignal）或携有信息的电信号。它可以是模拟信）或携有信息的电信号。它可以是模拟信号，也可以是数字信号。号，也可以是数字信号。基带信号：基带信号：由输入变换器输出的、反映要传送的非电信号由输入变换器输出的、反

20、映要传送的非电信号特征的电信号（麦克的输出、摄像头特征的电信号（麦克的输出、摄像头CCDCCD的输出等）。的输出等）。基带信号特点：基带信号特点：u不同的原始信息的频谱有所不同，反映信号的特征。不同的原始信息的频谱有所不同，反映信号的特征。（如不同人的说话的声音频谱不同）（如不同人的说话的声音频谱不同） u基带信号占有的频带属于基带信号占有的频带属于低频低频范围。范围。n 发射机：将基带信号变换为适合信道传输的高频发射机：将基带信号变换为适合信道传输的高频电信号，变换后的高频电信号经过放大处理后，电信号，变换后的高频电信号经过放大处理后，以足够的功率送入信道，以实现信号有效的传输。以足够的功率

21、送入信道，以实现信号有效的传输。变换后的信号称为已调信号或带通信号变换后的信号称为已调信号或带通信号（Passband SignalPassband Signal）。）。n 接收机：接收机： 与发射机相反，接收机完成的功能是与发射机相反，接收机完成的功能是从信道接收到的信号中还原出与发射机输入信号从信道接收到的信号中还原出与发射机输入信号一致的基带信号（这一过程称之为解调）。一致的基带信号（这一过程称之为解调）。 在信号传输过程中，不可避免地会有噪声和干在信号传输过程中，不可避免地会有噪声和干扰的加入，因此接收机除了包含有与发送端相反扰的加入，因此接收机除了包含有与发送端相反作用的解调电路外，

22、还有滤除干扰和噪声的电路，作用的解调电路外，还有滤除干扰和噪声的电路，当然必要的放大也是需要的。当然必要的放大也是需要的。n 输出变换器：将接收设备输出的电信号还原成原始信息，如声音、图像等，供受信者利用。n 信道：信道是传输携带有信息的电信号的媒质，它可以是电线，电缆，波导，光导纤(xian)维或自由空间。n 噪声和干扰源：是信道中的噪声及分散在通信系统中其他各处噪声的集中表示。三、通信系统分类三、通信系统分类0.1按所用传输信道不同分按所用传输信道不同分：有线通信系统、无线通信系统。有线通信系统、无线通信系统。 无线信道：传输媒介有无线信道：传输媒介有 自由空间、地球表面。自由空间、地球表

23、面。 有线信道有线信道: : 传输媒介有传输媒介有 电缆、光纤电缆、光纤(xian) 。 无线通信：利用自由空间传送信息的系统。无线通信：利用自由空间传送信息的系统。 有线通信：利用导线传送信息的系统。有线通信：利用导线传送信息的系统。 光纤光纤(xian)通信：利用光导纤维传送信息的系统。通信：利用光导纤维传送信息的系统。按通信方式分按通信方式分：双工、半双工、单工双工、半双工、单工通信方式。通信方式。按传输的基带信号分按传输的基带信号分：模拟通信系统、模拟通信系统、数字通信系统。数字通信系统。0.2 0.2 无线电通信系统无线电通信系统一、声音是如何传到远方的？一、声音是如何传到远方的？

24、人耳能听到的声音（人耳能听到的声音（f=20-20KHzf=20-20KHz），声波在空），声波在空气中传播的速度气中传播的速度340340米米秒，且衰减很快。秒，且衰减很快。把声音传到把声音传到远方采用的方法是：远方采用的方法是： 将声音变为电信号，将反映声音变化规律的电信将声音变为电信号，将反映声音变化规律的电信号借助非线性电子器件进行号借助非线性电子器件进行变换和处理变换和处理，由发射机将，由发射机将该信号变为足够强的高频电振荡，由天线变为电信号该信号变为足够强的高频电振荡，由天线变为电信号向媒体辐射。向媒体辐射。该过程称为发送该过程称为发送。 传送到远方由接收机接收后，经过与发射传送到

25、远方由接收机接收后，经过与发射相反的相反的变换过程变换过程及放大后，再经电及放大后，再经电声，变换为原声音。声，变换为原声音。该该过程称为接收过程称为接收。调制解调0.2二、无线电通信的分类二、无线电通信的分类 无线电通信的类型很多，可以按无线电通信的类型很多，可以按传输手段传输手段、频率范围频率范围、用途用途等进行分类。如等进行分类。如n 1 1、按传输手段分类，有、按传输手段分类，有短波通信、超短波通短波通信、超短波通信、微波中继通信信、微波中继通信和和卫星通信卫星通信等等；n 2 2、按传送信息的类型分类，有、按传送信息的类型分类，有模拟通信模拟通信和和数数字通信；字通信；n 3 3、按

26、用途分类，有、按用途分类，有地面移动通信、航空通信地面移动通信、航空通信和和舰船通信舰船通信等等。等等。 各种不同的通信，其设备的组成、设备的复各种不同的通信，其设备的组成、设备的复杂程度都有很大不同，但基本组成不变，如图杂程度都有很大不同，但基本组成不变，如图0.2.10.2.1所示。所示。 0.2主要由三部分组成：主要由三部分组成：u发射装置、发射装置、u接收装置、接收装置、u传输媒质（信道）。传输媒质（信道）。关键设备是发射机和接收机关键设备是发射机和接收机。 图图0.2.1 0.2.1 无线通信系统无线通信系统0.2 发射机组成发射机组成(以调幅广播为例以调幅广播为例) 组成框图缓冲器

27、缓冲器高频高频放大器放大器AM AM 调制器调制器高频功率高频功率放大器放大器主振器主振器低频功率低频功率放大器放大器前置前置放大器放大器声电声电变换器变换器找出：找出： 低频电路、高频电路？三、发射机的组成框图三、发射机的组成框图图图0.2.2 0.2.2 发送设备框图发送设备框图0.2发送设备工作原理动画发射机的组成框图中有关的信号发射机的组成框图中有关的信号找出：找出： 高频载波、低频调制信号、基带信号在电路中的位置？ 主振器产生的高频振荡信号经缓冲、倍频主振器产生的高频振荡信号经缓冲、倍频, ,并通过高频并通过高频电压放大后作为电压放大后作为高频载波电压，高频载波电压，送给振幅（或频率

28、）调送给振幅（或频率）调制器。制器。声音（其它）信号由声电（其它）变换器转换为电信声音（其它）信号由声电（其它）变换器转换为电信号号( (基带信号基带信号),),经过放大（电压放大、功率放大）后，作经过放大（电压放大、功率放大）后，作为低频调制信号，送给振幅（或频率）调制器。为低频调制信号，送给振幅（或频率）调制器。调制器将送来的高频载波信号和低频调制信号进行调调制器将送来的高频载波信号和低频调制信号进行调制制, , 产生产生调幅（调频）波（高频已调波）调幅（调频）波（高频已调波）, ,再通过高频再通过高频功率放大、经功率放大、经天线以电磁波形式天线以电磁波形式辐射出去。辐射出去。信息传输的过

29、程信息传输的过程无线电发送基本任务：无线电发送基本任务：是以自由空间为传输信道，把需要是以自由空间为传输信道，把需要传送的信息传送的信息(声音、文字或图象声音、文字或图象)变换成无线电磁波传变换成无线电磁波传送到远方的接收点。送到远方的接收点。信息传输的基本要求信息传输的基本要求: : 希望传送距离远、快。希望传送距离远、快。 声音信号传不远、不快。声音的传播需要介质声音信号传不远、不快。声音的传播需要介质,声音在声音在不同的物质中的传播速度不同，不同的物质中的传播速度不同， 在真空中不能传播。在真空中不能传播。声音传播速度：声音传播速度： 15空气空气 340m/s ，25空气空气 346m

30、/s 。电磁波在空间中的传播速度很快。电磁波在空间中的传播速度很快3*108 m/s。通常把非电信号转换为电信号，再以电磁波形式发送通常把非电信号转换为电信号，再以电磁波形式发送出。出。 实现低成本的电磁波的有效发射，。实现低成本的电磁波的有效发射，。 能实现多路同时传输，且各路信号传输时，应互不能实现多路同时传输，且各路信号传输时，应互不干扰。干扰。 基带信号直接发送基带信号直接发送 存在的问题存在的问题 要求天线很长，在制造工艺及使用上都是很困难的要求天线很长，在制造工艺及使用上都是很困难的 原因原因: :电信号有效发射需要的天线长度要求与发射信号电信号有效发射需要的天线长度要求与发射信号

31、的波长相当。的波长相当。很难实现多路通信很难实现多路通信 原因原因: :不同基带信号占有的频带范围基本相同，频带有不同基带信号占有的频带范围基本相同，频带有重合，不同的信号会相互叠加，产生干扰。重合，不同的信号会相互叠加，产生干扰。 1、高频部分的作用：、高频部分的作用：cf83 10c n （A A）、交变电振荡可利用天线向空中辐射出去，）、交变电振荡可利用天线向空中辐射出去， 但但天线长度必须和电振荡的波长差不多。天线长度必须和电振荡的波长差不多。 如：音频频率范围如：音频频率范围 20-20kHz 20-20kHz 语音分布在语音分布在300-3000Hz300-3000Hz； 信号波长

32、计算公式信号波长计算公式 （米（米秒）秒）音频信号波长范围是音频信号波长范围是n （B B）、即使若能发射，因各电台发出的信号均在同一）、即使若能发射，因各电台发出的信号均在同一频率范围内，会造成各电台之间的相互干扰。频率范围内，会造成各电台之间的相互干扰。(100 1000)km0.2n （C C）、解决方法：）、解决方法： 把音频信号（把音频信号（调制信号、携有信息的信号调制信号、携有信息的信号）“装载装载”（调制）到高频振荡（调制）到高频振荡（载波载波）之中，然后由天线向外辐）之中，然后由天线向外辐射出去，这种方法叫射出去，这种方法叫调制调制。待发送的货物运载工具2 2、调制的概念、调制

33、的概念设：高频振荡即载波：设：高频振荡即载波： 称为载频称为载频 表示待发送的信号表示待发送的信号( (有用信号、调制信号、音频有用信号、调制信号、音频信号信号) )。 0coscosccmccmtVtVt2ccfcf0.2如：当 Hz时， = 60米65 10f 调制的定义调制的定义 载波调制是用需传送的信息（低频载波调制是用需传送的信息（低频基带信号基带信号）直接或）直接或放大后作为放大后作为调制信号调制信号，去控制，去控制高频载波高频载波振荡信号的三个参振荡信号的三个参量之一，使该高频参量随需传送的信息成线性关系变化。量之一，使该高频参量随需传送的信息成线性关系变化。 调制方式分类调制方

34、式分类根据受控参数不同，调制可分为：根据受控参数不同，调制可分为：u模拟调制分：模拟调制分：振幅调制振幅调制(Amplitude Modulation)(Amplitude Modulation)，简称为调幅（，简称为调幅（AMAM） 由于调频和调相都使载波的总相角产生变化，故由于调频和调相都使载波的总相角产生变化，故又统称为调角。又统称为调角。频率调制频率调制(Frequency Modulation)(Frequency Modulation)，简称调频（，简称调频（FMFM）相位调制相位调制(Phase Modulation) (Phase Modulation) ，简称调相（，简称调相

35、（PMPM）u数字调制分：数字调制分：振幅键控振幅键控(ASK)(ASK)、频率键控、频率键控(FSK)(FSK)、相位键控、相位键控(PSK)(PSK) 接收概念：接收概念：无线电接收过程正好与发送过程相反，它的无线电接收过程正好与发送过程相反，它的 基本任务是将通过天空传来的高频电磁波接收下来基本任务是将通过天空传来的高频电磁波接收下来，并从中取出需要接收的低频信息信号。，并从中取出需要接收的低频信息信号。解调：解调：解调是调制的逆过程。即从已调波中恢复出原基解调是调制的逆过程。即从已调波中恢复出原基带信号的过程。和模拟调制相对应，也分为三种：带信号的过程。和模拟调制相对应，也分为三种：检

36、波、鉴频检波、鉴频和和鉴相鉴相。四、接收机的类型及组成四、接收机的类型及组成接收是发送的逆过程接收是发送的逆过程1 1、简单接收机框图：、简单接收机框图： 图图0.2.3 0.2.3 简单接收机框图简单接收机框图n 天线天线的作用：将接收的作用：将接收到的电磁波转换为已到的电磁波转换为已调波电流；调波电流；n 选择性回路选择性回路的作用：的作用：选频（电台）；同时，选频（电台）；同时，将所选电台的已调波将所选电台的已调波电流转换为电压。电流转换为电压。n 检波检波：调制的逆过程；将已调波电压变换为原来的音：调制的逆过程；将已调波电压变换为原来的音频电压。频电压。n 耳机耳机：实现电、声转换。：

37、实现电、声转换。0.2特点：特点：电路简单；接收灵敏度太差，选择性也差电路简单；接收灵敏度太差，选择性也差，很少直接采用，很少直接采用 2、直接放大式接收机框图、直接放大式接收机框图特点：特点：灵敏度较高，输出功率较大，特别适用于固定频率的灵敏度较高，输出功率较大，特别适用于固定频率的接收；接收；在用于多个电台接收时，其调谐比较复杂；在用于多个电台接收时，其调谐比较复杂；高频小信号放大器的整个接收频带内，频率高端的放高频小信号放大器的整个接收频带内，频率高端的放大倍数比低端要低；大倍数比低端要低；3 3、超外差式接收机框图、超外差式接收机框图 VmV超外差式接收机比较复杂，原因是：超外差式接收

38、机比较复杂，原因是：0.2nA A、天线接收的高频无线电信号非常弱，只有、天线接收的高频无线电信号非常弱，只有几十几十 至几至几 ，所以应加高频放大器。，所以应加高频放大器。nB B、各电台的载波不同，用同一接收机接收不、各电台的载波不同，用同一接收机接收不同电台的信号时，高频放大器调谐困难，所以同电台的信号时，高频放大器调谐困难，所以应加混频器。将接收到的不同载频的电信号转应加混频器。将接收到的不同载频的电信号转变成为固定的中频信号，即所谓的外差作用。变成为固定的中频信号，即所谓的外差作用。nC C、检波器需要较高的推动（输入）电压（约、检波器需要较高的推动（输入）电压（约500mV500m

39、V），所以应加中频放大器。），所以应加中频放大器。nD D、检波器输出只有几十、检波器输出只有几十mVmV，而推动扬声器需，而推动扬声器需要大功率，因此应加低频放大器与低频功率放要大功率，因此应加低频放大器与低频功率放大器。大器。 超外差接收机组成方框图超外差接收机组成方框图( (以调幅广播为例以调幅广播为例) )混混频频中频中频放大放大检检 波波 低频电低频电压放大压放大低频功低频功率放大率放大本机本机振荡振荡高频小高频小信号放信号放大大找出：电路中归属于高频的部分？工作原理说明？工作原理说明？ 典型的超外差式接收机中的信号典型的超外差式接收机中的信号 图图0.2.4 0.2.4 典型超外差

40、式接收机框图典型超外差式接收机框图0.2接收设备工作原理动画五、电信号在无线信道中的传播方式五、电信号在无线信道中的传播方式 1 1、无线电波的划分、无线电波的划分电磁波的波长或频率范围不同，电磁波在自由空间的传电磁波的波长或频率范围不同，电磁波在自由空间的传播方式也不同。播方式也不同。无线电波的频率范围为：无线电波的频率范围为： =10k-1000GHz=10k-1000GHz； 波长波长 =0.3mm-30km=0.3mm-30kmf无线电波划分为无线电波划分为 超长波超长波 10km-30km10km-30km 长长 波波 1km-10km1km-10km 中中 波波 100m-1km

41、100m-1km 短短 波波 10m10m100m 100m 超短波超短波 0.3mm-10m0.3mm-10m0.2传播方式传播方式: : 不同的信道有不同的传输（播）方式；相同的不同的信道有不同的传输（播）方式；相同的传播媒介对不同频率的信号，传播方式也不同。在自由空传播媒介对不同频率的信号，传播方式也不同。在自由空间媒介里，不同频率的电磁波，却有着不同的传播方式间媒介里，不同频率的电磁波，却有着不同的传播方式频带波长名称典型用途30300Hz104103km特低频水下通信；电报0.33kHz103102km音频数据终端；实线电话330kHz10210km甚低频远距离导航；声呐；电报；电话

42、；频率标准低频(长波)中频(中波)高频(短波)甚高频(超短波)超高频(分米波)极高频(厘米波)特高频(毫米波)30300GHz101mm雷达着陆系统；射电天文；铁路设施；科学研究0.33GHz10210cm电视广播；雷达；遥控遥测；导 航 ； 卫 星 通 信 ； 无 线 电 测高；移动通信330GHz101cm卫星通信；空间通信；微波接力；机载雷达；气象雷达；陆地机动车330MHz10210m国际定点通信；军用通信；商用调幅广播；飞机和船通信；岸与船通信30300MHz101m电视广播；调频广播；车辆通信；航空通信；导航设备30300kHz101km导航系统；航标信号；电报通信0.33MHz1

43、03102m商 用 调 幅 广 播 ； 业 余 移 动 通信；海军无线电通信；测向；遇险和呼救无线电波的频段划分无线电波的频段划分微微波波高高频频低低频频地地波波地地波、波、天天波波直直线线传传播播卫星通信：3.95-5.85GHz；12.24-18GHz我国中波调幅广播的频率是:535-1602KHz。调频广播频段：88-108MHz.电视广播的频率是470MHz790MHz， 我国电视广播第一频道频率范围 48.5MHZ56.5MHZ。人说话声音频率：300-3400Hz；视频频率：0-4.5MHz人耳能听到的音频：20-20000Hz人耳敏感音频：1000-3000Hz高于20KHz：超

44、声波电话线适合传输电信号频率：200-3400HzGSM的频率: 900M，发射890-915MHz，接收935-960MHz 1800M，发射1710-1785MHz，接收1805-1880MHz 1900M，发射1850-1910MHz，接收1930-1990MHz家用微波炉：2.45GHz，波长12.24cm对讲机:409（400-420）MHz; 460（450-470）MHz等一些常见频率一些常见频率2 2、无线电波的传播方式、无线电波的传播方式传播方式有传播方式有4 4种种 地波传播（地面波、地波）地波传播（地面波、地波） 视距（直线）传播（空间波）视距（直线）传播（空间波） 电离

45、层传播（天波）电离层传播（天波）和光波一样，无线电波也具有直射、反射、折射等现象。和光波一样，无线电波也具有直射、反射、折射等现象。0.2对流层散射传播对流层散射传播地波（绕射）传播地波（绕射）传播 天波（反射和折射）传播天波（反射和折射）传播 直线（视距）传播直线（视距）传播电波在无线信道中传播电波在无线信道中传播的主要方式可分为三种：的主要方式可分为三种： 沿地球弯曲表面传播，适用于波长沿地球弯曲表面传播，适用于波长 =200 m=200 m（频率（频率1.5 MHz)1.5 MHz)以上的中、长波。以上的中、长波。图0.2.5 地面波的发射与接收（1）绕射传播（绕射传播（地面波、地面波、

46、地波）地波）：0.2 由于大地表面由于大地表面是导体，当电磁波是导体，当电磁波在其表面传播时，在其表面传播时，一部分能量将被一部分能量将被损耗掉，且频率越高，趋肤效应越强，损耗越大。损耗掉，且频率越高，趋肤效应越强，损耗越大。故频率更高的电磁波不易沿地面传播，而主要靠电故频率更高的电磁波不易沿地面传播，而主要靠电离层。离层。地面波动画 特点：传播性能稳定可靠，但由于地面不是理想的导体，特点：传播性能稳定可靠，但由于地面不是理想的导体，有能量的损耗。有能量的损耗。 用途：主要用于长距离通信、用途：主要用于长距离通信、导航导航和广播。和广播。 电波沿着地球弯曲表面传播，示意图如图所示电波沿着地球弯曲表面传播，示意图如图所示适合频率适合频率f f：1.5 MHz1.5 MHz以下以下( ( 为为200 200 m m以上以上) )的的中长波中长波。绕射传播（绕射传播（地面波、地波）地面波、地波） 利用电离层的折射与利用电离层的折射与反射，使电磁波到达电离反射，使电磁波到达电离层后，一部分能量被吸收，层后，一部分能量被吸收，一部分透射、一部分被反一部分透射、一部分被