chapter绪论无线电通信简介解析实用

会计学1chapter绪论无线电通信简介解析实用

*注：现代电子设备多为综合交叉运用。电信号的传递路径与主要分析方法高频电路:广播、电视、通讯等频率较高,集总参数电路的射频应用。特点：工作频率界于低频电路和微波电路之间，有对外辐射，但很小。非线性电路分析。微波电路：通信、雷达、导航与电子对抗等:分布参数与集总参数并存。特点：频率高于高频电路，对外辐射明显。场路结合的分析方法。低频电路: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。特点：能量直接在线路上

传递。回路理论分析。电磁波：非完全“电路”传输，能量以“场”的形式传递和接收频率由低到高强电（高低压）:电力电子,发供电设备,电力拖动,大功率电器特点：能量以线路（电缆）形式传递，频率50Hz（某些国家60Hz）弱电数字电路:自动化控制、计算机、数据通讯等模拟电路电子线路理论体系第1页/共21页高频电子线路课程是结合无线电通信方式主要讨论无线电接收和发送设备中各单元高频电子线路的组成、工作原理及工程分析计算。高频电子线路是针对传输、处理频率高于3MHz信号的电路，又称射频（RF）电路。主要应用于无线电通信系统。一般认为：射频（RadioFrequency）:3M—300GHz射频（狭义）:3M—300MHz第2页/共21页1.1无线电通信发展史早期萌发：无线电电子学时代：第3页/共21页

电子技术的发展推动着无线电通信技术的发展。通信技术也会促进电子技术的发展例如UWB（3.1-10.6GHz）通信技术推动UWB滤波器、UWB天线等射频前端的发展，同时对通信电路宽带高速率性能提出了更高要求。无线电通信快速发展时代：无线电通信从简单的通信快速扩展到计算机科学（用户管理）、宇航技术（空间通信）、自动控制（工业通信）以及各学科领域。第4页/共21页1.2无线电通信系统的组成

概念电信系统：传送光或电信号的系统无线通信系统：以无线介质传送光或电信号的系统。本质：收发电磁波无线通信系统的组成

(6部分)信源(终端)+发送设备（发信机）+信道

+天线系统

+接收设备（收信机）+信宿(终端)。第5页/共21页

图1-1无线通信系统的基本组成

信源天线信道发送设备接收设备信宿第6页/共21页信源：发出传送信息（声音、文字、图像等）的终端设备，如：话筒。发送设备：调制：放大：电压、功率放大。信道（传输媒介）：有线信道，如：架空明线，电缆，波导，光纤等。无线信道，如：海水，地球表面，自由空间等。

不同信道有不同的传输特性，同一信道对不同频率信号的传输特性也是不同的。第7页/共21页无线电波的波段划分以及相应的传播方式和用途。波段名称波长范围电波名称频率范围传播方式主要用途极长波>1×105m极低频ELF<3000Hz主要靠地面波，超过几千公里的远距离则靠天波。通讯、远洋导航等。超长波1×105~104m甚低频VLF3~30KHz长波1×104~103m低频LF30~300KHz中波1×103~102m中频MF300~3000KHz白天靠地波，晚上天波和地波均可传播通讯、远洋导航及广播等。短波1×102~10m高频HF3~30MHZ主要靠天波，但近距离靠地波米波10~1m甚高频VHF30~300MHz空间波通讯、电视、调频雷达及导航微波分米波10~1分米特高频UHF0.3~3GHz空间波、对流层传播通讯、电视、雷达、导航、天文等厘米波10~1cm超高频SHF3~30GHz毫米波10~1mm极高频EHF30~300GHz第8页/共21页例：1、GSM数字蜂窝系统（单频、双频手机）2、我国无线电广播系统第9页/共21页

无线电波的频率特性信号的频率范围（30K—300G）。无线电波只是一种波长比较长的电磁波,占据的频率范围很广。自由空间中,波长与频率存在以下关系:c=fλc=3×108m/s无线电波是一种频率相对较低的电磁波。第10页/共21页

无线电波传播特性：

无线电信号的传播方式、传播距离、传播特点等，由无线电信号的频率决定。电波的传播方式主要有：如下页图。直射（视距）(a):电视、调频广播，移动通信，中继卫星等；超短波绕射（地波）(b):波长长，地面吸收少，绕射能力强；广播、通信；中长波；条件：λ〉物体折射和反射（天波）(c):借助60~600km的电离层；广播、通信；短波；条件：物体〉λ散射传播(d):借助10~12km的对流层，适合400~6000MHz信号；条件：阻挡物体多，体积小于波长。第11页/共21页

无线电波的主要传播方式（a）直射传播;（b）地波传播;（c）天波传播;（d）散射传播第12页/共21页接收设备：一般采用超外差的形式。主要特点就是由频率固定的中频放大器来完成对接收信号的选择和放大。当信号频率改变时,只要相应地改变本地振荡信号频率即可。信宿：还原成原传送的信号的终端设备，如扬声器，显示器等。无线通信系统的类型按工作频段分，有中波通信、短波通信、超短波通信、微波通信和卫星通信。按传输手段分，有无线通信、有线通信和光纤通信。按通信方式分，有（全）双工、半双工和单工方式。按调制方式分，有调幅、调频、调相和混合调制。按传送的信号类型分，有模拟通信和数字通信，可分为语音通信、图像通信、数据通信和多媒体通信等。第13页/共21页1.3无线电发射设备和接收设备的组成以无线电调幅广播发射和接收设备为例说明：无线电调幅广播发射机框图第14页/共21页振荡器：产生fosc的高频振荡信号，几十kHz以上。

高频放大器：一或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：多级放大器组成，前几级为小信号放大器，用于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。第15页/共21页超外差式调幅广播接收机框图第16页/共21页1.4本课程的研究对象、内容以及特点研究对象：无线电发射设备和接收设备的组成、工作原理和工程分析计算。内容：发射和接收设备各单元电路的工作原理、性能特点、典型电路、工程分析方法、测试及调试方法等。单元电路：高频小信号放大电路、正弦波振荡器、高频功率放大电路、调制解调电路、混频电路、反馈控制电路、频率合成器等。特点：高频电子线路大部分是非线性电路，如振荡电路、调制解调电路等，一般都用非线性分析方法，这与低频模拟电子线路中可近似用线性分析方法不同，但是对应高频小信号放大器，由于输入信号足够小，而又要求不失真放大，故可用线性分析方法。第17页/共21页采用非线性分析法时，精确求解十分困难，一般都采用计算机辅助设计的方法进行近似分析，在工程上也往往根据实际情况对非线性器件的数学模型和电路的工作条件进行合理的近似，以便用简单的分析方法获得具有实际意义的结果。学习注意点：在熟悉典型的单元电路的基础上，要抓住各种电路之间的共性，洞悉各种功能之间的内在联系。重视实践环节，理论联系实际，加强课后的思考和练习。务必多理清与本专业其他课程的联系。学时问题：理论学时64，实验学时16。第18页/共21页1.5本课程选用的教材和参考书本课程推荐参考书：《通信电路》沈伟慈主编西安电子科技大学出版社-教材《高频电子线路》张肃文主编高等教育出版社-最详细系统

《高频电路原理与分析》曾兴雯等编西安电子科技大学出版社

对通信电路，特别是射频电路感兴趣的，可到图书馆借阅

微波/射频电路相关的参考书学好这门课的基本要求注重概念的理解，特别是理论对应的物理意义。电子技术仿真软件，如Multisim、Protel

、ORCAD/PSPICE等第19页/共21页思考题与习题无线通信为什么要用高频信号？“高频”信号指的是什么？