第1章高频电子技术概论512.ppt

第1章　高频电子技术概论 　　　高频电子技术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。 1.1　无线电通信发展史 早期萌发： 无线电电子学时代： 　　 电子技术的发展推动着无线电通信技术的发展。 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、宇航技术、自动控制以及各学科领域。 　　可以说，到目前，上至天文，下到地理，大到宇宙空间，小至基本粒子等的科学研究，从工农业生产到社会家庭生活，均离不开无线电通信技术。 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。 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、天线开关 +接收设备（收信机）+信宿(终端) 。 信源：发出传送的信息（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。 无线电波的波段划分以及相应的传播方式和用途。 例：1、GSM数字蜂窝系统（单频、双频手机） 无线电波的频率特性 信号的频率指标（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。 在自由空间中, 波长与频率存在以下关系: c = f λ c=3 × 108m/s 　　从频率角度看，无线电波也可以认为是一种频率相对较低的电磁波。 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，中继与卫星等；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。 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。 接收设备主要完成选频、放大和解调（已调波　　调制波）。 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，也可分为语音通信、图像通信、数据通信和多媒体通信等。 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： （1）振荡器：产生 fosc 的高频振荡信号，几十 kHz 以上。 （2）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。 （3）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。 （4）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。 （1）高频放大器：由一级或多级小信号谐振放大器组成，放大天线上感生的有用信号；并利用放大器中的谐振系统抑制天线上感生的其它频率的干扰信号。可调谐。 （2）混频器：两个输入信号。频率为 fc 的高频已调信号，本机振荡器产生的频率为 fL 的本振信号。将频率为 fc 的高频已调信号不失真的变换为载波频率为 fI 的中频已调信号：　　　　　　　，我国中频为： （3）本机振荡：用来产生频率为 （或　　　　　　）的高频振荡信号