欢迎同学们学习 《高频电子线路》课程 祝同学们学习愉快学业有成.

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1 欢迎同学们学习 《高频电子线路》课程 祝同学们学习愉快学业有成

2 教材选用 《高频电子线路》胡宴如主编 高等教育出版社 参考教材： 1.《高频电子电路》王卫东 傅佑麟主编 电子工业出版社 2.《高频电子线路》吴慎山主编 电子工业出版社 3.《高频电子线路》张肃文主编 高等教育出版社

3 本课程的特点： ●知识的系统化、完整性。 ●内容多，有一定的难度。 本课程的学习要点： ●专注的听讲，积极的思考，能起到事半功倍的效果。 ●反复领悟各个电路工作原理之间内在的逻辑关系，抓住各种电路之间的共性，洞悉各种功能之间的内在联系，而不要局限于掌握一个个具体的电路及其工作原理。 ●熟悉典型的单元电路对识图能力的提高和电路的系统设计都是非常有意义的。

4 本课程主要内容： 高频功率放大器（第3章） 振幅调制（第5章） 频率调制（第5章） 相位调制（第5章） 小信号选频放器（第2章）
振幅解调（第6章） 混频（第5章） 频率解调（第6章） 相位解调（第6章） 正弦波振荡器（第4章） 发送设备 接收设备 发送、接收设备

5 第一章 绪 论 主要内容： 通信与通信系统 无线电波的基本特点 非线性电路的基本概念 小结

6 1.1、通信与通信系统 通信： 通信系统： 传递信息。即：将信息从一个地方传递 到另外一个地方。 用电信号（或光信号）传输信号的系统
称为通信系统，也称电信系统。

7 1.1.1、通信系统的基本组成 通信系统的组成： 一般通信系统由输入、输出变换器，发 送、接收设备和信道等组成。

8 1.1.1、通信系统的基本组成 无线通信系统组成框图

9 1.1.1、通信系统的基本组成 各部分作用 信息源：提供需要传送的信息；
输入变换器：将信息源（图像、声音等）的信息变换成电信号，把该信号称为基带信号； 发送设备：将基带信号进行某种处理，并以足够的功率送入信道，以实现有效的传送，其中最主要的处理为调制，调制后的信号称为已调信号，或已调波；

10 1.1.1、通信系统的基本组成 4）信道：信息的传送通道，又称传输媒介。信道可分为无线信道和有线信道两大类；
5）接收设备：把由信道传送过来的已调信号取出并进行处理，得到与发送相对应的原基带信号，把这一过程称为解调； 6）输出变换器：把基带信号恢复成原来形式的信息。

11 1.1.1、通信系统的基本组成 通信系统按传输的基带信号不同，分为模拟通信系统和数字通信系统两大类。
1）模拟通信系统：直接传输模拟信号（即基带信号为模拟信号）的通信系统,称为模拟通信系统。 典型的模拟通信系统的发送设备的组成框图和接收设备的组成框图分别如图2和图3所示。 图2为调幅发射机的组成框图。 图3为超外差式调幅接收机的组成框图。 2）数字通信系统：传输数字信号（即基带信号为数字信号）的通信系统,称为数字通信系统。

12 1.1.2、无线电发送与接收设备 典型调幅发送设备的组成框图

13 1.1.2、无线电发送与接收设备 —调幅发射机各部分的作用
1.1.2、无线电发送与接收设备 —调幅发射机各部分的作用 高频振荡器： 产生高频电振荡信号，这种高频电波是用来运载基带信号，称为载波，或载频。 倍频器： 输出信号的频率是输入信号频率整数倍的电路，称为倍频器。作用提高高频振荡频率。 高频放大器： 把振荡器产生的高频振荡放大到一定的幅度。

14 1.1.2、无线电发送与接收设备 —调幅发射机各部分的作用
1.1.2、无线电发送与接收设备 —调幅发射机各部分的作用 高频功率放大器与调幅器： 作用是将输入的高频载波信号和低频调制信号 变换成高频已调信号，并以足够大的功率输送 到天线，然后辐射到空间； 话筒（拾音器）： 输入变换器，它的作用是把声音信源转变成电信号，称为音频信号，即基带信号或调制信号； 低频放大器： 把话筒变换的音频信号放大到一定的幅度，以实现一定的调制度。

15 1.1.2、无线电发送与接收设备 —调幅发射机各部分的作用
1.1.2、无线电发送与接收设备 —调幅发射机各部分的作用 调制 什么是调制？ 把待传送基带信号（调制信号）“装载”到高频振荡信号上去的过程。 三种信号 调制信号、载波信号和已调信号 三种调制方式 调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）

16 1.1.2、无线电发送与接收设备 为什么要调制? 因为信号源直接发送存在的问题，主要有以下两点： 天线尺寸
天线尺寸与被辐射信号的波长相比拟时（波长λ的1/10~1），信号才能被天线有效的辐射出去。对于音频范围20Hz~20kHz来说，这样的天线不可能实现。 信号选择 如果直接发射，多家电台的发射信号频率范围大致相同，接收机无法区分。

17 1.1.2、无线电发送与接收设备 —调幅发射机各部分的作用
1.1.2、无线电发送与接收设备 —调幅发射机各部分的作用 三种调制方式 用待传送基带信号去改变高频振荡信号的某一参量，就可以实现调制。 振幅调制：用基带信号去改变高频振荡信号的振幅，则称为振幅调制，简称调幅； 频率调制：用基带信号去改变高频振荡信号的频率，则称为频率调制，简称调频； 相位调制：用基带信号去改变高频振荡信号的相位，则称为相位调制，简称调相。

18 1.1.2、无线电发送与接收设备 典型超外差调幅接收设备的组成框图

19 1.1.2、无线电发送与接收设备 超外差接收机 1) 什么是超外差接收机？ 为了提高接收机的性能，目前广泛采用超外
1) 什么是超外差接收机？ 为了提高接收机的性能，目前广泛采用超外 差接收方式，超外差接收机的结构特点是具 有混频器。接收机将天线接收的高频已调信 号的载波信号经高频放大器进行初步的选择 和放大，并抑制其它无用信号。高频放大器 输出的载频为已调信号 和本地振荡器所提 供的频率为 的高频等幅信号同时输入混频

20 1.1.2、无线电发送与接收设备 号 ，通常取 ＝ － ，把此频率称为 中频信号，此中频信号经中频放大器放大到
器，在其输出端就可获得载频频率固定的信 号 ，通常取 ＝ － ，把此频率称为 中频信号，此中频信号经中频放大器放大到 足够值，然后经解调器解调，可恢复出原基 带信号，经低频放大后输出。 2) 混频器的作用 混频的作用是将接收的已调信号的载频频率 变为一固定中频信号。超外差接收机的结构 特点是具有混频器。

21 1.1.2、无线电发送与接收设备 解调——信号的“卸载” 什么是解调？ 从高频已调波信号中“取出”调制信号的过程。 解调的三种方式
①对调幅波的解调——检波 ②对调频波的解调——鉴频 ③对调相波的解调——鉴相

22 1.1.3、无线电波段的划分和无线电波的传播 无线电波是一种电磁波，其传播速度与光速相同，且有λ=c/f。
无线电波具有直射、绕射、反射与折射等现象。 无线电波的三种传播途径（如图）：

23 1.主要沿地表传播的电磁波, 称为地波 ①地波：适合1.5MHZ以下电磁波的传播（中长波的主要传播方式）因为大地不是理想导体，频率越高大地吸收电磁波的能量就越多, 所以较高频率的信号不适合地波传播。

24 2.主要靠天空中电离层的折射和反射传播的电磁波，称为天波。
②天波：适合1.5MHZ-30MHZ电磁波的传播（短波的主要传播方式） 因为：电离层是距地面50km-60km区域，空气稀薄太阳辐射、宇宙 射线使空气电离，电磁波的频率越高电离层吸收的能量越小，但电 磁波的穿透力也越强，所以电离层传播的电磁波不能超过30MHZ。

25 3.主要沿空间直线传播的电磁波，称为空间波。 也叫视距传播、直线波传播。
③视距传播：适合30MHZ以上电磁波的传播（超短波、微波的主要传播方式）如：电视、广播即属此类传播方式。缺点：传播距离有限。

26 1.1.3、无线电波段的划分和无线电波的传播 无线电波的波段划分表： 波段名称 波长范围 频段名称 频率范围 主要用途 长波LW
103~104m 低频(LF) 30~300kHz 长距离点与点通信 中波MW 102~103m 中频(MF) 300~3000kHz 广播、船舶、飞行通信 短波SW 10~102m 高频(HF) 3~30kHz 短波广播、军事通信 米波 1~10m 甚高频(VHF) 30~300MHz 电视、调频广播、雷达 分米波 1~10dm 特高频(UHF) 300~3000MHz 电视、雷达、移动通信 厘米波 1~10cm 超高频(SHF) 3~30GHz 雷达、中继、卫星通信 毫米波 1~10mm 极高频(EHF) 30~300GHz 射电天文、卫星、雷达

27 1.2、非线性电子线路的基本概念 非线性元器件 电子元器件按工作特性分为线性元器件和非线性元器件两种。非线性元器件和线性元器件主要差别在于其工作特性是非线性的，它的参数不是一个常数，它的参数和外加电压或通过的电流大小有关。 图1.3.1为线性与非线性电阻器件的伏安特性曲线。从图可见线性电阻器件的伏安特性是过坐标原点的一条直线，即流过电阻器的电流i与加在电阻器两端的电压u成正比；而非线性电阻器件的伏安特性是非线性的，即流过非线性电阻器的电流i与加在电阻器两端的电压u不成正比。

28 1.2、非线性电子线路的基本概念 ※线性电路与非线性电路 线性电路 全部由线性或处于线性工作状态的元器件组成的电路，称为线性电路。
电路中只要含有一个元器件是非线性的或处于非线性工作状态，称为非线性电路。

29 当作用在非线性器件上的信号很小、工作点取得适当时非线性器件近似处于线性工作状态，可当作线性器件。例如在模拟电子技术中的晶体管，在小信号作用下，在直流工作点Q处可近似作为线性器件。

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31 1.2、非线性电子线路的基本概念 非线性电路的基本特点 1）非线性电路能够产生新的频率分量，具有频率 变换作用；
2）非线性电路分析上不适用叠加定理； 3）当作用信号很小、工作点取得适当时，非线性电路可近似按线性电路进行分析。

32 小 结 高频电子线路的典型应用是通信系统； 通信系统主要由发射设备、接收设备和传输媒介三部分组成； 电信号的发射与接收的关键是调制与解调；
小 结 高频电子线路的典型应用是通信系统； 通信系统主要由发射设备、接收设备和传输媒介三部分组成； 电信号的发射与接收的关键是调制与解调； 高放、混频、本振、调制、解调等相关知识是本课程要解决的问题。

33 课堂练习一 1.如果高频载波频率为150MHZ,问λ/4天线应长？ 解：∵频率等于光速C除以波长λ,即 ƒ ＝C∕λ,则： λ＝C∕ƒ ,
λ＝3× ÷150× ＝2(米), λ/4＝2÷4＝0.5 (米) 答：λ/4天线应0.5米长。

34 课堂练习二 2. 中波广播波段的波长范围为187~560米,问其波率范围为? 解：∵频率ƒ 等于光速C除以波长λ,即 ƒ＝C∕λ, 则：
λ＝560米时， ƒ ＝ 3× ∕560≈536 KHz λ＝187米时，ƒ ＝ 3× ∕187≈1604 KHz 答：波率范围为536 KHz ～1604 KHz。