高频第1章 绪论.ppt

* 高频电子线路与相关课程的关系 与《通信电子线路》及《非线性电路》的关系 《通信电子线路》一般会包含通信中所常用到的所有电路，包括高频电路和一部分低频电路 《非线性电子线路》一般只包含高频电路中的非线性电路部分（例如高频功放），不含线性电路（如小信号放大）部分 * 先修课程:《电路分析基础》、《模拟电路》、 《信号与系统》 教材：《高频电子线路》（第五版），张肃文， 高等教育出版社，2009 参考书：1、《高频电子线路》（第二版）， 曾兴雯，高等教育出版社，2009 2、Joseph，《射频电路设计》， 电子工业出版社，2001 * 怀化学院 物理与信息工程系 张 沛 tel * 学习内容 1、了解高频信号和高频电路的特点； 2、了解无线电通信技术的发展简史； 3、建立无线电信号发/收初步概念； 4、了解高频信号的一般传输媒质。 * 引 言 无线通信 * * 无线电通信发展简史 1837年莫尔斯发明电报，创造莫尔斯电码， 开创通信的新纪元； 1864年英国物理学家麦克斯韦从理论上证 明了电磁波的存在，推断电磁波能在空间 和媒质中传播，为后来的无线电发明和发 展奠定了坚实的理论基础； 1876年贝尔发明电话，能够直接将语言信 号变为电信号沿导线传送； * 无线电通信发展简史 1887年德国物理学家赫兹以卓越的实验技 巧证实了电磁波是客观存在的； 1895年马可尼首次在几百米的距离实现电 磁波通信，1901年首次完成横渡大西洋的 通信； 1904年，弗莱明发明电子二极管，进入无 线电电子学时代； 1907年李·德·福雷斯特发明了电子三极 管，用它可组成多种重要功能的电子线路； * 无线电通信发展简史 1948年肖克莱等人发明了晶体三极管，它 在许多方面已取代了电子管的传统地位； 20世纪60年代开始出现将“管”、“路”结合起来的集成电路。 * 为什么需要高频信号 一个导体如果载有高频电流，就有电磁能向空间辐射。 电磁能以电磁波的形式向外传播。 天线 * 为什么需要高频信号 天线以及传输装置的体积与电磁波的波长比拟。 C=fλ C=3×108m/s * 为什么需要高频信号 高频信号相对频带宽、传输信息量大，能容纳 更多信道； * 无线电信号传输原理 1.2.1传输信号的基本方法 信号源 发送设备 信道 接收设备 收信装置 通信系统框图 通信系统是指“电通信”，包括移动通信、电报、电话、广播、电视、雷达、遥测、遥控等。 * 调幅发射机方框图 无线电信号传输原理 1.2.2 无线电信号的产生与发射 * 无线电信号传输原理 将信息（低频信号）“装载”在载波（高频信号）上，这个过程称为“调制”，以利于由天线发射和接收。 1.2.2 无线电信号的产生与发射 调制 连 续 波 脉 冲 波 模拟 数字 连续波调制 AM FM PM * 无线电信号传输原理 1.2.2 无线电信号的产生与发射 调频/调相波形 原信号波形 载波波形 正弦调幅波形 * 无线电信号传输原理 1.2.2 无线电信号的接收 超外差式接收机方框图 解调 将天线收到的高频信号转变为已调波电流，再从已调波电流中检出原始的信息，这个过程称为“解调”。 * 通信的传输媒质 通信系统根据传输媒质的不同分为 有线通信 无线通信 广播网 电视机 收音机 局域网 计算机1 计算机2 * 通信的传输媒质 有线通信传输媒质 双线对电缆 同轴电缆 光纤 波导 * 通信的传输媒质 双线对电缆（双绞线） 主要用于频率较低电话通信和中短距离低速数据通信。双线扭绞，相邻线电流方向相反，感应电磁场互相抵消，以减少干扰。 频率较高时，由于趋肤效应，导线电阻增大，且不能忽视辐射损耗。 * 通信的传输媒质 同轴电缆 主要用于频率较高电视信号传输、射频/微波器件和模块之间的连接，用途广泛。 * 通信的传输媒质 光纤 主要用于高速、远距离大数据量数据通信。 * 通信的传输媒质 波导 主要应用毫米波信号的传输及毫米波电路的制作。 * 通信的传输媒质 微带线 主要应用于射频/微波器件和多层印制板电路的制作。 * 通信的传输媒质 无线通信的传输媒质是自由空间。 适用长波与超长波传播 适用超短波、微波传播 适用短波传播 * * 高频电子线路学习的意义 电子电路 模拟 数字 模拟电路 高频 低频 忽视高频电路而着手数字与低频电路的设计，虽然电路可能能正常工作，但可能存在不稳定、通用性差等问题； 随着人们对仪器设备更高更快的要求，数字