高频第1章讲述.ppt

第1章 绪 论 1.1 历史回顾 1907年福雷斯特（Lee de Forat ）发明了电子三极管之后，才开始了无线电电子学时代。用电子二极管和三极管可组成具有放大、振荡、变频、调制、检波、波形变换等重要功能的电子电路。电子管的出现是电子技术发展史上的第一个重要的里程碑。 1948年肖克莱（W.Shockley）等人发明了晶体三极管，成为电子技术发展史上的第二个重要里程碑。 二十世纪60年代开始出现了集成电路，几十年来已取得了巨大的成就。中大规模乃至超大规模集成电路的不断涌现，已成为电子线路、数字电路发展的主流，对人类进入信息社会起了不可估量的推动作用。这是电子技术发展史上的第三个重要里程碑。 第1章 绪 论 从发明无线电开始，传输信息是无线电技术的首要任务。虽然无线电子学领域在迅速扩大，但信息的传输与处理仍然是它的主要内容。高频电子线路所涉及的单元电路都是从传输与处理信息这一基本点出发来进行研究的。因此有必要在本书的开头概述无线电信号的传输原理，介绍电子通信系统的基本组成，以便对以后各章单元电路之间的相互联系，获得初步的概念。这将有助于今后的学习。 1.2电子通信系统的基本组成 高频电子线路广泛用于通信系统和各种电子设备中 1.2电子通信系统的基本组成 无线通信系统：它由发射装置、接收装置和传输媒质组成，如图1-2-1所示。 发射装置包括换能器、发射器（Transmitter）和发射天线三部分。其中，换能器将发送者提供的信息变换为电信号，如果发送者提供的信息表现为语音，那么，换能器就是将声音变换为电信号的拾音器。发射机将电信号变换为足够强度的高频电振荡，发射天线则将高频电振荡变换为电磁波，向传输媒质辐射。 接收是发射的逆过程，接收装置由接收天线、接收机（Reciver）和换能器组成。其中接收天线将空间传播到其上的电磁波变换为高频电振荡，接收机将高频电振荡还原为电信号，换能器则将电信号还原为所传送的信息，如果信息表现为语音，那么换能器就是将电信号变换为声音的耳机或扬声音。 1.2电子通信系统的基本组成 发射天线辐射的电磁波能量通过长距离传输到接收天线的仅是其中很小的部分。因此，尽管发射天线辐射很强的电磁波，接收天线收到的电磁波能量却已十分微弱（例如10-12w）。其次，许多其它电台的发射天线和各种工业、医学装置等也向空间辐射电磁波，再加上大气层和宇宙空间中存在着固有的电磁干扰，因此，接收装置必须从众多的电磁波中选择出有用的微弱信号。因此，通信系统中的发射机和接收机都必须借助电子线路对携有信息的电信号进行变换和处理。在这些变换和处理中，除放大以外，最主要的是调制（Modulation）和解调(Demoduletion)。 1.2电子通信系统的基本组成 调制是指：由携有信息的信号去控制高频振荡信号的某一参数，使该参数按照电信号的规律而变化的一种处理方式。通常将携有信息的电信号称为调制信号，未调制的高频振荡信号称为载波信号，经过调制后的高频振荡信号称为已调波信号。例如，受控的参数是高频振荡的振幅，则这种调制为振幅调制，简称为调幅，相应的已调波信号称为调幅波信号；如果受控的参数是高频振荡的频率或相位，则这种调制称为频率调制或相位调制，简称为调频或调相，并统称为调角，相应的已调波信号分别称为调频波信号或调相波信号，并统称为调角波信号。 1.2电子通信系统的基本组成 解调就是调制的逆过程，它的作用是将已调波信号变换为携有信息的电信号。 1）调制在无线通信系统中的作用至关重要。首先，只有馈送到天线上的信号波长与天线的尺寸可以相比拟时，天线才能有效地辐射和接收电磁波。 2）如果将频谱分布在低频区的调制信号直接馈送到天线上，则要将它有效地变换为电磁波向传输媒质辐射，天线的长度就要几百公里，显然，就是无法实现的。 3）通过调制，将调制信号频谱搬移到频率较高的载波信号频率附近，构成已调波信号。再将这种频率足够高的已调波信号加到天线上，发射天线的尺寸就可显著减小。调制可使各电台发送的信号装载到不同频率的载波信号上，这样，接收机就能根据载波信号的频率选择出所需要电台发送的信息，而抑制其它电台发送的信息和各种干扰。 1.2电子通信系统的基本组成 发射机的组成 1.2电子通信系统的基本组成 图1-2-2是采用调幅方式的中波广播发射机的一种组成方框图。高频放大器由多级带有谐振系统的放大器（包括倍频器）组成，用来放大振荡器产生的振荡信号，并使其频率倍增到载