高頻第2章高頻電路基礎(chǔ)1高頻電路中元器件及組

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1、第二章高頻電路基礎(chǔ)2.1高頻電路中的元器件2.2高頻電路中的組件作業(yè)：2-1、2-31.1無線通信系統(tǒng)概述1.1.1無線通信系統(tǒng)的組成發(fā)送設(shè)備主要由基帶信號處理、調(diào)制器、頻帶信號處理、功率放大器組成。發(fā)送設(shè)備的任務(wù)（功能）：調(diào)制、放大與濾波。接收設(shè)備主要由射頻選擇放大、解調(diào)、基帶信號處理、功率放大器組成。接收設(shè)備的任務(wù)（功能）：解調(diào)、放大與濾波。輸入換能器輸出換能器接收設(shè)備的結(jié)構(gòu)接收設(shè)備的總體結(jié)構(gòu)：超外差式。有一次變頻、二次變頻等結(jié)構(gòu)形式。鏡頻抑制接收機(jī)結(jié)構(gòu)零中頻式接收機(jī)結(jié)構(gòu)鏡頻抑制接收機(jī)原理零中頻接收機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn):1.無鏡頻干擾；2.射頻

2、處理模塊少；3.不需中頻濾波器缺點(diǎn)：1.本振泄漏(經(jīng)射頻通道、天線泄漏)；2.低噪聲放大器偶次諧波失真干擾；3.直流偏差（泄漏的本振經(jīng)天線接收在與本振混頻為零中頻的直流信號，遠(yuǎn)大于信號）（用交流耦合或諧波混頻消除）；4.低頻閃爍噪聲（場效應(yīng)管較嚴(yán)重，頻率越低越大）干擾。1.1.2無線通信系統(tǒng)的類型按系統(tǒng)中關(guān)鍵部分的不同特性分類：按工作頻段分：中波、短波、超短波、微波和衛(wèi)星等通信系統(tǒng)。按通信方式分：（全）雙工、半雙工和單工方式。按調(diào)制方式分：調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相和混合調(diào)制。按傳送的消息的類型分：模擬和數(shù)字通信。還有其它分類：移動(dòng)和固定專用和公用

3、、軍用和民用頻分多址和時(shí)分多址、碼分多址、空分多址陸地、空中、海上、航天1.2信號、頻譜與調(diào)制高頻電路中要處理的無線電信號主要有三種：基帶（消息）信號、高頻載波信號和已調(diào)信號。主要有時(shí)間特性、頻率特性、頻譜特性、調(diào)制特性和傳播特性。時(shí)間特性：各種信號波形，電參量隨時(shí)間而變化。頻譜特性：頻譜圖，或諧波分析。信號包含各種不同頻率正弦信號的幅度大小。頻率特性：任何信號都具有一定的頻率或波長，也都具有一定的頻率范圍（帶寬）。調(diào)制特性：信號要遠(yuǎn)距離傳輸都必需經(jīng)過調(diào)制，特別是無線傳輸。傳播特性：無線通信的傳播媒質(zhì)主要是自由空間。不同的頻率，有不同的傳

4、播方式。1.時(shí)間特性無線電信號（電流或電壓）的幅度隨時(shí)間的變化關(guān)系。表現(xiàn)為周期性或非周期性，連續(xù)變化或不連續(xù)變化，等等。2.頻譜特性非單一頻率的信號（非正弦信號，如脈沖信號），都包含不同的頻率分量，有特定的頻譜結(jié)構(gòu)。表現(xiàn)為連續(xù)或不連續(xù)特點(diǎn)。占據(jù)一定的寬度。如：語音的頻譜寬度約為100~6000Hz，圖像的頻譜寬度約為0~6MHz。3.頻率特性任何信號都具有一定的頻率或波長。在自由空間，頻率和波長有如下關(guān)系：(力學(xué)公式)應(yīng)當(dāng)指出，不同頻段的信號具有不同的分析與實(shí)現(xiàn)方法，對于米波（超短波或甚高頻）以上信號，通常用集總（中）參數(shù)的方法來分析與實(shí)

5、現(xiàn)；對于米波一下的信號一般用分布參數(shù)的方法來分析與實(shí)現(xiàn)。4.傳播特性依據(jù)無線電信號的頻段或波長，其傳播方式、傳播距離及傳播特點(diǎn)有所不同。電波傳播方式：直射（視距）、繞射（地波）、散射（空間波）、折射（不同介質(zhì)）、反射（天波）。廣播發(fā)射方式：地波、天波、空間波。中、低頻（中、長波）-----地波方式繞射傳播。波長越長，吸收損耗越少。短波波段----天波方式沿電離層反射傳播。頻率越高電離層吸收越少，但越容易穿透電離層。超短波以上（甚高頻VHF）----空間波方式直射傳播。5.調(diào)制特性調(diào)制特性在無線電通信中的作用是至關(guān)重要的。無線電輻射是通過天

6、線向外輻射，天線的尺寸與波長相適應(yīng)，信號通過調(diào)制到很高的頻率上，通過較小的天線有效的輻射到空間，形成電磁波輻射。調(diào)制的另一個(gè)作用是，實(shí)現(xiàn)信道的復(fù)用，提高信道的利用率。數(shù)字調(diào)制還能實(shí)現(xiàn)抗干擾、糾錯(cuò)和保密功能。調(diào)制分為模擬和數(shù)字調(diào)制。調(diào)制分為正弦調(diào)制和脈沖調(diào)制（載波為正弦或脈沖信號）信號如何調(diào)制？調(diào)制方式：調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相。（1）調(diào)幅高頻載波信號的幅度受調(diào)制信號控制，隨調(diào)制信號的變化而變化。分為AM、DSB、SSB、VSB調(diào)幅制。（2）調(diào)頻高頻載波信號的頻率受調(diào)制信號控制，隨調(diào)制信號的變化而變化。（3）調(diào)相高頻載波信號的相位受調(diào)制信號控制，隨

7、調(diào)制信號的變化而變化。2.調(diào)制方法：（1）調(diào)幅頻譜線性搬移（相乘器）（2）調(diào)相頻譜非線性搬移（諧振回路、移相網(wǎng)絡(luò)等）（3）調(diào)頻頻譜非線性搬移（直接與間接調(diào)頻）直接調(diào)頻：調(diào)制信號直接控制振蕩器。間接調(diào)頻：先將調(diào)制信號積分后再進(jìn)行直接調(diào)相。第二章高頻電路基礎(chǔ)各種高頻電路基本上是由有源器件、無源元件和無源網(wǎng)絡(luò)組成的。高頻電路中使用的元器件與在低頻電路中使用的元器件基本相同，但是注意它們在高頻使用時(shí)的高頻特性。高頻電路中的元件主要是電阻（器）、電容（器）和電感（器）,它們都屬于無源的線性元件。高頻電路中完成信號的放大，非線性變換等功能的有源器件主

8、要是二極管，晶體管和集成電路。2.1高頻電路中的元器件1.電阻器一個(gè)實(shí)際的電阻器，在低頻時(shí)主要表現(xiàn)為電阻特性，但在高頻使用時(shí)不僅表現(xiàn)有電阻特性的一面，而且還表現(xiàn)有電抗特性的一面。電阻器的電抗特