高频电路原理与分析 曾兴雯

1、第一章介绍，1.1无线通信系统概述1.2信号、频谱和调制1.3本课程的特征事故问题和练习问题，1.1无线通信系统概述，高频电路是通信系统，特别是无线通信系统的基础，是无线通信设备的重要组成部分。1.1.1无线通信系统构成无线通信(或无线通信)的类型各不相同，可以根据传输方法、频率范围、用途等进行分类。不同的无线通信系统具有明显的设备配置和复杂性，但基本配置保持不变。图1是无线通信系统的基本组件框。图中，虚线以上部分是发送设备(发送器)，虚线以下部分是接收设备(接收器)，天线和天线开关是发送和接收孔刘设备。通道是自由空间。麦克风和扬声器分别是通信终端设备，分别是源和新宿。图11无线通信系统的基本

2、组件，超外差接收器的主要特征是用固定频率的中频放大器选择和放大接收信号。如果信号频率发生变化，则相应地更改本地振动信号频率即可。通过以上实例，总结了无线通信系统的基本配置。还可以看出，高频电路的基本内容包括： (1)高频振荡器(2)放大器(3)混合或频率转换(4)调制和曹征，以及1.1.2无线通信系统的类型根据无线通信系统的主要部分，应包括不同的特性。操作频率主要是指发送和接收的无线电频率(RF)频率。无线电频率实际上是“高频”的广义词，是指适合无线电收发和传播的频率。无线通信的发展方向之一是开辟更高的频段。(2)按通信方式分类，主要有(全双工)、半双工、单工作方式。(3)根据调制方法，包括幅

3、度调制、频率调制、相位调制和混合调制。(4)根据所传递消息的类型，有模拟通信和数字通信，可分为语音通信、视频通信、数据通信、多媒体通信等。不同类型的通信系统在系统配置和设备的复杂性方面有很大差异。但是构成设备的基本电路及其原理都是相同的，遵循相同的规律。这本书将以模拟通信为中心研究这些基本电路，并了解其规律。这些电路和定律可以应用于完全不同类型的通信系统。在1.2信号、频谱和调制、高频电路中，我们要处理的无线信号主要是3种：基带(消息)信号、高频载波信号和调整后的信号。基带信号是调制之前的原始信号，也称为调制信号。1.时间特性可以表示为电压或电流的时间函数的无线信号，通常用时域波形或数学表达式

4、来描述。无线信号的时间特性是信号随时间变化的速度的特性。信号的时间特性必须相应地调整发送信号的电路的时间特性(例如时间常数)。2.对于频谱特性语音信号、图像信号等复杂信号，用频谱分析方法表示更加方便。图1 2信号分解，对于周期信号，图1 3可以表示为各种单独的频率分量(组件之间的谐波关系)，如图1 2所示的信号的频谱图。对于非周期信号，可以使用傅立叶变换方法分解成连续谱，信号是连续谱的积分。频谱特性包括振幅和相位频率特性两部分，反映信号各频率分量的振幅和相位分布。任何信号都会占用一定的带宽。光谱特性上，带宽是信号能量的主要部分(通常大于90%)所占据的频率范围或频带宽度。图1 3光谱，3 .频

5、率特性所有信号都有一定的频率或波长。我们这里说的频率特性就是无线电信号的频率或波长。电磁波辐射的光谱很宽，如图1 4所示。无线电波只是波长比较长的电子档案，所占的频率范围很广。在自由空间中，波长和频率有以下关系： c=f (11)，图1 4电磁波谱，格式中， c是光通量，F和分别是无线电波的频率和波长，因此无线电波也可以被视为相对低频的电磁波。将频率或波长分成区段。这分别称为频带或频带。不同的频带信号的生成、放大和接收方法具有不同的传播能力和方法，因此分析方法和应用范围也不同。徐璐不同频段的信号徐璐有不同的分析和实现方法，微波以上(包括微波、1 m)的信号通常通过聚合(中)参数的方法进行分析和

6、实现，而微波以下(1 m)的信号通常通过应用分布参数的方法进行分析和实现。当然，这也是相对的。4 .传播特性传播特性是指无线信号的传播方式、传播距离、传播特性等。无线信号的传播特性主要根据其所在的频带或频带进行区分。电磁波从发射天线发射后，无线电波的能量不仅会扩散，接收器只能接收其中极小的部分，在传播过程中，无线电波的能量可以被地面、建筑物或高空的电离层吸收或反射。或者大气中发生折射或散射等现象，到达接收器时强度会大幅减少。根据传播过程中发生传播的现象，传播的传播方式主要包括直射(视线)传播、迂回(部族)传播、折射和反射(天波)传播以及散射传播(见图1 5)。决定传播方式和传播特征的关键因素是

7、无线信号的频率。图1 5传播的主要传播方法(a)直接传播；(b)地面波传播；(c)天波传播；(D)散射传播，5 .调制特性无线电波一般使用高频(射频)的另一个原因是高频适用于天线辐射和无线电波。只有在天线大小大到可以与信号波长相比较的情况下，天线的发射效率才会提高，因此，只有用更小的信号功率传播很长的距离，接收天线才能有效地接收信号。调制是利用调制信号控制高频载波的参数，使载波信号的一个或多个参数(振幅、频率或相位)根据调制信号的规律发生变化。根据载波调制参数，调制分为幅度调制(幅度调制)、频率调制(频率调制)和相位调制(相位调制)三种基本方法。分别标记为AM、FM、PM，还有组合调制方法。1.3这个过程的特点是高频电子线路在科学技术和生产实践中发展起来，只有通过实践才能得到深入的理解。因此，在学习这门课程的时候，必须非常重视实验过程，坚持理论联系实际，在实践中积累丰富的经验。随着计算机技术和电子设计自动化(EDA技术)的发展，越来越多的高频电子线路可以使用EDA软件进行设计、模拟分析和电路板制作，也可以进行电磁兼容分析和在实际环境中模拟。因此，掌握先进的高频电路EDA技术也是学习高频电子电路的重