高频电路浅析.ppt

第1章 绪论 1.1 无线通信系统概述 1.2 信号、频谱与调制 1.3 本课程的特点 思考题与习题 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。  一、无线通信系统的组成 1861年麦克斯韦理论上预言了电磁波的存在，1888年赫兹通过火花放电实验得以证实，1896年马可尼完成无线通信实验，从而开始了无线通信技术。 无线通信(或称无线电通信)的类型很多, 可以根据传输方法、 频率范围、 用途等分类。不同的无线通信系统, 其设备组成和复杂度虽然有较大差异, 但它们的基本组成不变, 图1- 1是无线通信系统基本组成的方框图。 图中虚线以上部分为发送设备（发信机）, 虚线以下部分为接收设备（收信机）, 天线及天线开关为收发共用设备。 信道为自由空间。 话筒和扬声器属于通信的终端设备, 分别为信源和信宿。 超外差接收机的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。 优点：由于中频比载频低的多，对选频网络的要求低的多，容易实现高增益。 不足：由于存在混频，因而存在频率组合干扰，且抑制干扰比较麻烦。 由上面的例子可以总结出无线通信系统的基本组成, 从中也可看出高频电路的基本内容应该包括: （1）高频振荡器：用于产生载波或本地振荡信号 （2）放大器：包括小信号放大和功率放大 （3）混频或变频： （4）调制与解调： （5）反馈控制电路：包括AGC、AFC和APC（PLL） 二、无线通信系统的类型 按照无线通信系统中关键部分的不同特性, 有以下一些类型: 1、按照工作频段或传输手段分类, 有中波通信、 短波通信、 超短波通信、 微波通信和卫星通信等。 所谓工作频率, 主要指发射与接收的射频（RF）频率。 射频实际上就是“高频”的广义语, 它是指适合无线电发射和传播的频率。 无线通信的一个发展方向就是开辟更高的频段。 2、按照通信方式来分类, 主要有（全）双工、 半双工和单工方式。 3、按照调制方式的不同来划分, 有调幅、 调频、 调相以及混合调制等。 4、按照传送的消息的类型分类, 有模拟通信和数字通信, 也可以分为话音通信、图像通信、数据通信和多媒体通信等。 各种不同类型的通信系统, 其系统组成和设备的复杂程度都有很大不同。但是组成设备的基本电路及其原理都是相同的, 遵从同样的规律。 本书将以模拟通信为重点来研究这些基本电路, 认识其规律。 这些电路和规律完全可以推广应用到其它类型的通信系统。? 1.2 无线电信号的频谱及特性 一、无线电信号的频率及分段 1、信号频率及波谱 任何信号都具有一定的频率或波长。 我们这里所讲的频率特性就是无线电信号的频率或波长。 电磁波辐射的波谱很宽, 如图 1 — 4 所示。 2、无线电波的频（波）段划分 无线电波也可以认为是一种频率相对较低的电磁波。 对频率或波长进行分段, 分别称为频段或波段（波段划分请见下表）。 注意：不同频段信号的产生、放大和接收的方法不同, 传播的能力和方式也不同, 因而其应用范围也不同。 不同频段的信号具有不同的分析与实现方法, 对于米波以上（含米波, λ≥1 m）的信号通常用集总（中）参数的方法来分析与实现, 而对于米波以下（λ1 m）的信号一般应用分布参数的方法来分析与实现， 当然, 这也是相对的。 二、无线电信号的特性 在高频电路中, 我们要处理的无线电信号主要有三种: 基带（消息）信号、 高频载波信号和已调信号。 所谓基带信号, 就是没有进行调制之前的原始信号, 也称调制信号。 1、 时间特性 (1)、信号的描述：一个无线电信号, 可以将它表示为电压或电流的时间函数, 通常用时域波形或数学表达式来描述。 (2)、时间特性的概念：无线电信号的时间特性就是信号随时间变化快慢的特性。 2、频谱特性 对于较复杂的信号（如话音信号、 图像信号等）, 用频谱分析法表示较为方便。 信号的频谱特性的概念：信号的频谱特性就是信号中各频率成分的特性。 对于周期性信号,