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无线电导航基础 东苑电脑工作室 目 录 一、串联谐振与并联谐振 二、滤波器 三、晶体管的高频放大特性 四、正弦波振荡器 五、频率合成器 六、发射机原理 七、无线电频率 八、接收机原理 九、莫尔斯电报码 十、学习总结 十一、深入学习调幅波 十二、双边带信号 十三、单边带信号 十四、调频 十五、频分复用 十六、学习总结 十七、脉冲测距 十八、时分复用 十九、高频电流通过导体 二十、高频传输线 二十一、认识阻抗圆图 二十二、同轴电缆 二十三、高频连接器 二十四、天线 二十五、半刚性电缆 二十六、定向耦合器 二十七、环行器 一、串联谐振与并联谐振 1、串联谐振 串联谐振电路由电感、电容和电阻串联而成，见下图。 图1 串联谐振电路图 在串联谐振电路中，电路的谐振频率为。 当输入信号的频率等于时，电路产生谐振。此时，串联电路的阻抗=R，电抗为0，电路中出现电流最大值。 也就是说，在串联谐振电路中，电路呈现为低电阻特性，即为一条通路。 图2 串联谐振电流曲线图 图3 串联谐振电压曲线图 由于在谐振时，电路中电流很大，所以，在电容器上和电感线圈上产生有很高的谐振电压，只不过二者大小相等，相位相反。二者电压叠加后，总的电抗电压是零。 2、并联谐振 并联谐振电路由电感、电容并联而成，见下图。 并联谐振电路的谐振频率，也是。 图4 并联谐振电路图 当输入信号的频率等于时，电路产生并联谐振。此时，并联电路的总阻抗为极大值，电路中电流为0。 图5 并联谐振电流曲线图 也就是说，在并联谐振电路中，电路呈现为高电阻特性，即阻挡该频率信号通过的。 图6 并联谐振电压曲线图 在并联谐振时，在回路两端将产生有很高的谐振电压。 3、在无方向信标中，天线调谐线圈与天线一起构成了串联谐振电路。 二、滤波器 1、什么叫滤波？ 当信号通过一个系统时，在指定频带内的信号允许通过，而在指定频带以外的信号被阻止，这就是滤波。 允许通过的频带叫做通带，不允许通过的频带叫做阻带。 2、什么叫滤波器？ 滤波器是一种允许指定频率范围内的频带信号通过，而不允许其它频率信号通过的电路。 滤波器的英文叫做Filter。 3、滤波器的分类 从功能上分，有低通滤波器、高通滤波器，带通滤波器，带阻滤波器四种。 低通滤波器是一种可以通过某一频率以下低频信号，阻挡该频率以上高频信号的滤波器。 高通滤波器是一种可以通过某一频率以上高频信号，阻挡该频率以下低频信号的滤波器。 通带和阻带之间的分界频率，叫做滤波器的截止频率，用fc表示。 （1）理想低通滤波器 （2）理想高通滤波器 图7 理想低通滤波器、理想高通滤波器的幅频曲线图 带通滤波器是一种可以通过指定频率范围内的信号，阻挡该频率范围以外信号的滤波器。 带阻滤波器是一种阻挡指定频率范围内的信号，而对于该频率范围以外信号则可以通过的滤波器。 （1）理想带通滤波器 （2）理想带阻滤波器 图8 理想带通滤波器、理想带阻滤波器的幅频曲线图 在上面，我们看到了理想滤波器要求幅频特性在通带内为一个常数，在阻带内为零，没有过渡带，即幅频特性曲线为一个矩形，同时还要求群延时函数在通带内为一常量。 非常遗憾的是，理想滤波器对应的输入输出信号不是因果关系的，因此理想滤波器，在物理上是不可实现的。 4、LC滤波器 使用电感和电容器，可以方便地组成LC滤波器，见下图所示。我们在电工学中已经学过，对于电感线圈来说，频率越高，感抗越大，高频电流越不容易通过电感线圈；对于电容器来说，频率越高，容抗越小，高频电流是容易通过电容器的。 也就是说，电感线圈具有通直流，阻交流的作用，频率越高，阻力越大；电容器具有通交流，隔直流的作用，频率越高，越容易通过电容器。 据此，我们可以使用电感和电容器组成各种滤波器，以满足保留有用频率信号，滤去杂波的需要。 （1）LC低通滤波器 （2）LC高通滤波器 图9 LC低通滤波器和LC高通滤波器的组成原理图 （1）LC带通滤波器 （2）LC带阻滤波器 图10 LC低通滤波器和LC高通滤波器的组成原理图 将串联谐振电路和并联谐振电路组合起来，还可以构成戈形带通滤波器，见下图所示。 图11 LC带通滤波器原理图 在实际工作中，低通滤波器和带通滤波器应用最多。 5、构建物理上可以实现的滤波器 理想滤波器是不可实现的，在实践中只能采用数学逼近的方法，最常用的数学逼近滤波器为切比雪夫滤波器。 图12 切比雪夫低通滤波器频率特性图 三、晶体管的高频放大特性 1、高频晶体管 我们知道，晶体三极管是有电