高频电子线路PPT 第1章

第1章 绪论
结论：
长波信号以地波绕射为主，中波和短波信号可以以地 波和天波两种方式传播，超短波以上频段信号大多以直射 方式传播，也可用对流层散射的方式传播。
第1章 绪论
附：选频网络
选频网络---谐振回路和滤波器---的作用是选出需要的频 率分量并滤除不需要的分量。
耦合振荡回路 谐振回路： 由电容和电感组成 串联 / 并联联振荡回路
第1章 绪论
四. 按元件性质: 线性性和参数恒定性 1）线性电子线路：由线性元件组成的电子线路。用线性
代数方程、线性微分方程或线性差分方程来描述。
2）非线性电子线路：由非线性元件组成的电子线路。用非
线性代数方程、非线性微分方程或非线性差分方程来描述
3) 恒定参数电子线路：由恒定参数元件组成的电子线路。 4) 变参(时变)电子线路：含有时变参数元件的电子线路。 本课程：通信电子线路是 高频 模拟 非线性 变参 工作频率和信号形式---应用对象 集成度和元件性质---内部结构特性
若在串联振荡回路两端加一恒压信号 U , 则发生串联
谐振时因阻抗最小, 流过电路的电流最大, 其值为 I 0
电感上的电压：
0 L U L j0 LI 0 jU r 电容上的电压：
1 U UC I0 j j0C r0C
. UL

U r
. U 0 . I0
. UC
第1章 绪论
第1章 绪论
在任意频率下的回路电流 I

与谐振电流之比为：1IFra bibliotek
U ZS


I0
U r
r ZS 1 j
1
L
r
1 C
1 j
0 L 0 ( ) r 0
I I0
Q1＞Q2 Q2 Q1
I I0
1
1 Q 2 ( 0 )2 0
0

串联谐振回路的谐振曲线
第1章 绪论
通
信
电
子
线
路
通信工程教研室：胡宗福
主要参考书： 1. 严国萍等编. 《通信电子线路》，科学出版社，2006 2. 曾兴雯等编. 《通信电子线路》，科学出版社，2006 3. 张肃文主编. 《高频电子线路》，高等教育出版社，1989
4. 董尚武主编. 《电子线路II》，清华大学出版社，2008
第1章 绪论
1.1 电子线路的分类
一. 按工作频率
1) 低频电子线路：工作频率低于300kHz。 2) 中频电子线路：工作频率在300kHz～6MHz 。广播 3) 高频电子线路：工作频率在6MHz ～ 300MHz。电视、 短波通信等。 4）微波电子线路：频率高于300MHz。卫星电视、微波中 继通信、导航等。
iC iC
Q 0 0 u BE u BE u i ＝Uimcos t 0
i C
t
t
UBE Q
(a)
图1.1 非线性工作的晶 体三极管集电极电流输 入信号大小的关系
第1章 绪论
iC iC
Q 0 u BE 0
t
0
u BE u i ＝Uimcos t
t
(b)
图1.1 非线性工作的晶体三极管集电极电流与静态工作点

所以 2Q
0
因此
I 1 I0 1 2
第1章 绪论
e) 通频带(回路带宽): 当保持外加信号的幅值不变而改变 其频率时, 将回路电流值下降为谐振值的 1/√2 时对应的频 率范围称为回路的通频带，用B来表示。即ξ=±1对应的频 宽：
B f0 2f 0.7 Q
f) 信号源内阻与负载电阻对串联谐振回路的影响
第1章 绪论
1.3 非线性电子线路的应用
非线性电子线路是通信系统, 特别是无线通信系统的基础,
是无线通信设备的重要组成部分。
1.3.1 无线通信系统的组成
Fig.1.3 发射机典型结构
第1章 绪论
Fig.1.4 接收机典型结构
第1章 绪论
本课程内容
1. 绪论
2.
3. 4.
高频功率放大器
正弦波振荡器 噪声与高频小信号放大器
直流跨导 就是静态工作点的电流与静态工作点的电压之 比。如图1.2(a)所示
g0
I CQ U BEQ
iC Q

(1.2―1)
tan ＝g m
iC
tan ＝g 0 ICQ
i C
ICQ
Q

0 UBE Q (a) u BE 0 UBE Q (b)
u BE u BE
图1.2 直流跨导与交流跨导 (a)直流跨导示意图；(b)交流跨导示意图
3. 抓住主要矛盾进行工程近似分析；
4. 课后复习，不清楚的及时提问； 5. 适当独立练习。
第1章 绪论
无线电波的传播特性介绍
传播特性指的是无线电信号的传播方式、 传播距离、 传播特点等。 无线电信号的传播特性主要根据其所处的频段 或波段来区分。 电磁波从发射天线辐射出去后, 电波的能量会扩散, 接收 机只能收到其中极小的一部分。在传播过程中, 电波的能量 会被地面、 建筑物或高空的电离层吸收或反射, 或者在大气 层中产生折射或散射等现象, 从而造成到达接收机时的强度 大大衰减。 根据无线电波在传播过程所发生的现象, 电波的 传播方式主要有直射（视距）传播、 绕射（地波）传播、 折射和反射（天波）传播及散射传播等, 如图 1 — 5 所示。 决 定传播方式和传播特点的关键因素是无线电信号的频率。
第1章 绪论
二. 按信号形式 1) 模拟电子线路：完成模拟信号的产生、放大、变换、 处理和传输的电子线路。 2）数字电子线路：完成数字信号产生、放大、变换、 处理和传输的电子线路。 三. 按集成度 1）集成电路：体积小、性能稳定、可靠性高、维修使用方 便等优点。
2）分立电路：高频、大功率电子线路还是以分立为主。
第1章 绪论
d) 广义失谐系数ξ。 当加信号的频率ω与回路谐振频率ω0之差Δω=ω-ω0时 0 L 0 ( ) 广义失谐系数 r 0 则：
0 0 0 2 02 ( )( ) 0 0 0 2 f ( )2 0 f0
与解调、高频信号源功能电路的设计与实现；
3. 高频/非线性电子线路性能的测试与分析能力; 4. 进一步学习射频电子线路的能力和高频/非线性电子线 路的语言表达和交流能力。
第1章 绪论
第1章 绪论
1.1 电子线路的分类
1.2 线性与非线性电子线路
1.3 非线性电子线路的应用
1.4 本课程的特点与要求
在谐振时，电容和电感上的电压将会远大于外加电压，
在选电容和电感器件的耐压值要特别注意。因此，串联谐 振回路也称为电压谐振回路。
c) 品质因素：
Q
0 L
r
1 0Cr
LC串联回路为了有好的选频特性，品质因素都是远大于1。
U L j0 LI 0 jQU
UC I0
1 jQU j 0 C
第1章 绪论
其中包含有直流、基波和各次谐波分量。取其中一个 谐波分量的幅值Inm与输入电压幅值Uim相比，得到的比值 gcn就是第n次谐波的平均跨导。如二次谐波的平均跨导为
I 2m gc 2 U im
(1.2―3)
第1章 绪论
5.非线性电子线路的数学描述是非线性方程。非线性微分方 程的精确求解是一个难题，时至今日，二阶以上的非线性 微分方程还没有实用的求解方法。在工程上一直沿用的是 近似解法，本书也将采用这种方法。随着计算技术的发展， 二阶以下的非线性微分方程可以采用计算机数值解法，这 种方法将会逐步走向实用。
电子线路的定义：包含有源器件的无源网络的统称。
通信电子线路：应用于通信系统中的高频电子线路。
第1章 绪论
《通信电子线路》课程的目的:
为通信工程专业学生将来在通信信号发送、接收与处 理设备的设计、制造、测试与使用奠定基础。 1. 使学生具有分析与设计高频/非线性电子线路的能力; 2. 能灵活运用有/无源的元器件进行高频信号放大、调 制
5.
6. 7. 8.
振幅调制与解调
混频 角度调制与解调 反馈控制电路
第1章 绪论
1.4 本课程的特点与要求
特点：1. 高频，非线性 2. 是具体功能和性能的硬件实现 3. 多采用工程近似分析法 要求：1. 理解并掌握具体功能的实现原理;
2. 熟练掌握各有源器件和无源网络的状态特性;
3. 学会非线性电子线路的分析方法; 4. 清楚近似的条件。
第1章 绪论
交流跨导是在静态工作点处的电流增量与电压增量之比。
如图1.2(b)所示，交流跨导
iC gm uBE
Q
(1.2―2)
当输入信号ui=Uimcosωt，晶体管的集电极电流 为余弦脉冲时(见图1.1(b))，利用傅立叶级数展开
iC I 0 I1m cos t I 2 m cos 2 t
的关系。
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4. 描述非线性有源器件特性的参量有三种：
1）静态参量，也称为直流参量；设置与设计工作
2）动态参量，也称为交流参量；设置下的动态特性 3）折合参量，也称为平均参量。频率相关的参量 例如：晶体三极管在非线性状态下工作，它的跨导要用直流 跨导、交流跨导和平均跨导三个参量来表述。
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第1章 绪论
1.2 线性与非线性电子线路
1）线性与非线性指的是输入与输出关系。 这一输入与输出关系是由它的内部结构状态（丙类）和 它的外部输入（大信号）决定的。
2) 非线性---即不具有线性电子线路的线性特性：叠加性
和均匀性，叠加定理不适用。从一般到具体主要有以下 五点不同。
第1章 绪论
1. 非线性电子线路不具有叠加性和均匀性，没有叠加定理。