高频电子线路电子教案.ppt

高频电子线路 主讲: 曹晖 电话: E_mail: cao_jjxy_dzgc@163.com 绪 论 0.1 无线电通信发展简史 0.2 信号、频谱与调制 0.3 通信系统的组成 0.4 元件的高频特性 0.5 本课程的特点、研究对象及任务 本 书 介 绍 本书主要讨论用于各种无线电技术设备和系统高 频电子线路,主要结合无线电通信这一方式讨论设备 和系统中高频电路的线路组成、工作原理及工程设 计计算。 0.1 无线电通信发展简史 信息传输是人类社会生活的重要内容。 古代的烽火到近代的旗语都是人们寻求快速远距 离通信的手段。 1837年，莫尔斯发明了电报，创造了莫尔斯电 码，开始了通信的新纪元。 1865年，英国的麦克斯韦总结了前人的科学成 果，提出电磁波学说。 1876年，贝尔发明了电话，能够直接将语言信 号变为电能沿导线传送。 1897年, 意大利科学家马可尼（Marconi）在赫兹实验的基础上，实现了远距离无线电信号的传送，这个距离在当时不过一百码，但一年后他就实现了船只与海岸的通信。 马可尼因此获得1909年度诺贝尔奖。与他分享这一年度诺贝尔奖的是布劳恩（Braun），因为布氏发现金属硫化物具有单向导电性，这一成果可用于无线电接收装置； 1906年，美国科学家弗雷斯特（ Forest）发明了真空三极管，是电子技术发展史上第一个重要里程碑。 1912年，英国科学家埃克尔斯（Eccles）提出了无线电波通过电离层传播的理论，这一理论使得一群业余爱好者在1921年实现了短波试验性广播； 同年，美国的费森登（Fessenden）和阿姆斯特朗（Armstrong）改进了接收机的工作方式，发明了外差式接受系统，这种形式仍是目前许多无线电接收机的主要工作方式； 1938年，美国科学家香农（Shannon）指出，利用布尔（Boole）代数能对复杂的开关电路进行分析，电子科学中一个崭新的分支就逐渐形成，发展起来。这就是电子计算机最初的理论。真正的电子计算机一般说来是1942年开始研制的ENIAC（Electronic numerical integrator and computer）。 几乎与此同时，一个引起电子科学革命性变化的工作也在进行，这就是对半导体器件的研制。而现今半导体器件几乎占领了电子科学所有特殊的和普通的领域。 晶体管的出世要归功于： 肖克莱﹙Shockley﹚ 巴丁﹙ Bardeen﹚ 布拉顿﹙Bratein﹚﹙1902年生于中国厦门 他们分享了1956年度诺贝尔物理学奖 而巴丁则又与库柏（Cooper）和施莱弗（Schrieffer）由于对超导理论的贡献共享了1972年度诺贝尔物理学奖。 晶体管出现后，无线电技术及电子学本身发生了巨大变化，得到了长足的发展； 随着半导体技术的发展，出现了许多电子技术新的分支。而今所谓三C技术、三A革命无一不是电子技术及半导体技术的发展所导致的直接结果。 五十年代开始，半导体技术在我国受到重视。一批从国外回来的著名科学家如：黄昆、谢希德等组织了一些有志之士开始了半导体专门化研究，他们那时培养的学生大多数已成为我国固体物理学或半导体技术界的学科带头人。 20世纪初首先解决了无线电报通信问题。接着又 解决了用无线电波传送语言和音乐的问题，从而 开展了无线电话通信和无线电广播。以后传输图象 的问题也解决了，出现了无线电传真和电视。20世 纪30年代中期到第二次世界大战期间，为了防空的 需要，无线电定位技术迅速发展和雷达的出现，带 动了其他科学的兴起，如无线电天文学、无线电气 象学等。20世纪50年代以来，宇航技术的发展又促 进了无线电技术向更高的阶段发展。 无线电技术的发展是从利用电磁波传输信 息的无线电通信扩展到计算机科学、宇航技术、自 动控制以及其他各学科领域的。 0.2 信号、频谱 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。 对于周期性信号, 可以表示为许多离散的频率分量（各分量间成谐频关系）, 例如图 2