通信电路1.ppt

高频电子线路（一） 绪论 课本名称：通信线路 通信：无线通信、有线通信 无线通信：使用高频。 原因： 发射：天线尺寸要与信号波长同一数量级。 如：半波天线，1/4波长天线，5/8波长天线 频段分配。 通信的条件与过程 信息源：原始信息（光、温度、声音等） 输入变换器：传感器（转换成电信息） 发送设备：低频→高频 信道：地波、天波、直线、卫星 接收设备：高频→低频 输出变换器：还原信息 收信者 噪声源：内、外 低频、高频的转换 调制：用原始电信号（调制信号、基带信号）去控制高频振荡信号（载波信号）的某个参数。调幅、调频、调相。 解调：从高频已调波（频带信号）中恢复原始电信号。 无线通信的发送、接收系统 无线模拟发送、 接收系统方框图 超外差方式 接收端,混频电路与本地振荡电路一起可以把不同载频的各高频信号变换为同一载频（称为中频）的高频信号. 无线数字频带传输发送、 接收系统方框 第一章 基础知识 本课程的基础是模拟电路：如基本放大电路（共射、共基、共集）。 LC谐振回路的选频特性和阻抗变换特性。 集中选频滤波器 电噪声 反馈控制电路原理及其分析方法 LC谐振回路的选频特性和阻抗变换特性 LC谐振回路是通信电路中最常用的无源网络： 选频：谐振放大器、振荡器 频幅转换、频相转换：鉴频电路 阻抗变换：达到最佳负载阻抗的匹配 元件→空载LC回路→实际回路 电阻元件的交流电路 电感元件交流电路 品质因数Q值定义 电阻与电抗元件的串、并等效转换 要求：阻抗相等。 品质因数Q值定义 结论： 转换后，电抗元件的性质不变，数值基本不变。 并联电阻值大于串联电阻值。 作用： 实际电感：损耗电阻不可忽略。 电感Q值：几十到一、二百 电容Q值：几十到几万 计算常用 LC 谐振回路的选频特性 回路的阻抗 回路谐振电阻 回路电压U随信号频率而变化。 谐振时，回路呈现纯电导，回路电压最大。 归一化谐振函数N(f)： 任意频率时的回路电压U与谐振时回路电压U00之比，小于1. 通频带(带宽)：BW0.7 矩形系数:K0.1 衡量实际幅频特性曲线接近理想幅频特性曲线的程度，理想为1. 串联LC回路 阻抗变换电路 为什么需要？ 实际电路，考虑所有的电阻：电感损耗电阻、电源内阻、负载电阻。 纯电感或纯电容阻抗变换电路 变压器阻抗变换电路 同样分析 接入系数：n=N2/N1 电感分压式电路 通过串、并等效变换。 接入系数：n=L2/(L1+L2) 电容分压式电路 接入系数：n=C1/(C1+C2) 例：某接收机输入回路，已知Ｃ1=5pF，Ｃ2= 15pF，Ｒs=75 Ω，ＲL=300 Ω。为了使电路匹配，即负载ＲL等效到ＬＣ回路输入端的电阻ＲL′＝Ｒs，线圈初、次级匝数比Ｎ1／Ｎ2应该是多少？ LC选频匹配电路 倒L型网络：由两异性电抗元件X1、X2组成。 从串并转换，第一种增大负载电阻，第二种减少负载电阻。 例：已知某电阻性负载为10Ω，设计一个匹配网络， 使该负载在20 MHz时转换为50 Ω。 T型、π型网络：三个电抗元件。看作是两个倒L型网络的组合 例：已知电阻性负载为R2，现利用图示T型网络使该负载在工作频率f0处转换为R1，应该怎样确定三个电抗元件的值？ 集中选频滤波器 晶体滤波器和陶瓷滤波器 压电效应 谐振特性：当外加电流频率等于晶体的固有频率，产生谐振。 声表面波滤波器 利用压电效应与表面波传播特性。 电噪声 内部噪声与外部噪声。本节讨论器件内部产生噪声。 内部噪声：电阻、晶体管、场效应管噪声。 电阻噪声： 起伏噪声电流：自由电子的热运动，杂乱起伏。与温度有关。 白噪声：在整个无线电频段内具有均匀频谱。 阻值为Ｒ的电阻产生的噪声电流功率频谱密度和噪声电压功率频谱密度分别为： 噪声的分析计算：额定功率、额定功率增益 额定功率PA：信号源可能输出的最大功率。 线性四端网络的噪声系数：输入信噪比与输出信噪比的比值。 无源四端网络：从噪声角度, 可以等效为一个电阻网络。电阻的噪声额定功率与阻值无关, 均为k·T·BW。 例：某接收机由高放、混频、中放三级电路组成。已知混频器的额定功率增益ＧPA2＝0.2, 噪声系数ＮＦ2＝10ｄＢ, 中放噪声系数ＮＦ3＝6ｄＢ, 高放噪声系数ＮＦ1＝3ｄＢ。 如要求加入高放后使整个接收机总噪声系数降低为加入前的1/10, 则高放的额定功率增益ＧPA1应为多少？ 等效输入噪声温度Ｔe ：将实际四端网络内部噪声看成是理想无噪声四端网络输入端信号源内阻Ｒs在温度Ｔe时所产生的热噪声。Ｒs的温度则变为Ｔ0＋Ｔe 接收灵敏度：接收机正常工作时，输入端必须得到的最小信号电压或功率。 本章小结 LC谐振回路的选频特性与阻抗变换特性 串并联阻抗转换：特点（电抗性质、电阻大小） 选频特性：串、并联谐振的特点；Q、归一化谐振函数N(