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1、第六章 无线电发送概论第一节第一节 无线电波的传播无线电波的传播 无线电波的发射无线电波的发射 无线电波的传播无线电波的传播 无线电波各波段传播特点无线电波各波段传播特点第二节第二节 天线天线-无线电波的进出口无线电波的进出口 天线振子天线振子 天线的馈电天线的馈电第三节第三节 无线电波发射机无线电波发射机 振荡部分振荡部分 调制部分调制部分 功率放大部分功率放大部分 发射机电路发射机电路第一节第一节 无线电波的传播无线电波的传播 一、一、无线电波的发射无线电波的发射 1.从电容器电路到天线电路从电容器电路到天线电路 当外加一电压时当外加一电压时,C C两极板介质间建立一电场。两极板介质间建立
2、一电场。当外加交流电压时当外加交流电压时,C C两极板介质间存在交变电场两极板介质间存在交变电场,电路中形成交流电流电路中形成交流电流,电场辐射不出去。电场辐射不出去。如果将如果将C C两平行极板两平行极板两平行极板两平行极板换为换为两条平行导线两条平行导线两条平行导线两条平行导线,并且把并且把两条导线两条导线两条导线两条导线张开张开,电场就辐射到空间，电场就辐射到空间，电容器电路电容器电路电容器电路电容器电路则变成则变成天线电路天线电路天线电路天线电路。2.无线电波的发射无线电波的发射 高频电流在天线中流动时高频电流在天线中流动时高频电流在天线中流动时高频电流在天线中流动时,根据安培右手法则
3、根据安培右手法则根据安培右手法则根据安培右手法则,天线的周围空间天线的周围空间天线的周围空间天线的周围空间 产生电磁场。产生电磁场。产生电磁场。产生电磁场。由于高频电流方向变化极快，在外层的电力线和磁力线刚建立起由于高频电流方向变化极快，在外层的电力线和磁力线刚建立起由于高频电流方向变化极快，在外层的电力线和磁力线刚建立起由于高频电流方向变化极快，在外层的电力线和磁力线刚建立起 来，还来不及随电流的终止而消失，相反方向的电流又产生新的来，还来不及随电流的终止而消失，相反方向的电流又产生新的来，还来不及随电流的终止而消失，相反方向的电流又产生新的来，还来不及随电流的终止而消失，相反方向的电流又产
4、生新的 电力线和磁力线，把前面的电力线和磁力线推向远方，形成电磁电力线和磁力线，把前面的电力线和磁力线推向远方，形成电磁电力线和磁力线，把前面的电力线和磁力线推向远方，形成电磁电力线和磁力线，把前面的电力线和磁力线推向远方，形成电磁 波波波波(无线电波无线电波无线电波无线电波)的发射。的发射。的发射。的发射。二、二、无线电波的传播无线电波的传播 1.无线电波的波段无线电波的波段 2.无线电波的传播方式无线电波的传播方式 地波地波地波地波传播传播传播传播:沿地表面传播沿地表面传播沿地表面传播沿地表面传播,直接到达接收天线。直接到达接收天线。直接到达接收天线。直接到达接收天线。天波天波天波天波传播
5、传播传播传播:由电离层反射传播由电离层反射传播由电离层反射传播由电离层反射传播,到达接收天线。到达接收天线。到达接收天线。到达接收天线。直接波直接波直接波直接波传播传播传播传播:从发射天线出发从发射天线出发从发射天线出发从发射天线出发,直接到达接收天线。直接到达接收天线。直接到达接收天线。直接到达接收天线。地面反射波地面反射波地面反射波地面反射波传播传播传播传播:从发射天线出发从发射天线出发从发射天线出发从发射天线出发,经地面反射到达接收天线。经地面反射到达接收天线。经地面反射到达接收天线。经地面反射到达接收天线。三三.无线电各波段传播特点无线电各波段传播特点 电离层概况电离层概况电离层概况电
6、离层概况:距地表距地表距地表距地表7070kmkm300km300km高空存在一天然高空存在一天然高空存在一天然高空存在一天然“反射层反射层反射层反射层”-”-电离层电离层电离层电离层,这里空气稀薄这里空气稀薄这里空气稀薄这里空气稀薄,受太阳辐射的紫外线和受太阳辐射的紫外线和受太阳辐射的紫外线和受太阳辐射的紫外线和X X射线等高能射线等高能射线等高能射线等高能粒子的冲击粒子的冲击粒子的冲击粒子的冲击,气体分子或原子发生电离气体分子或原子发生电离气体分子或原子发生电离气体分子或原子发生电离,产生自由电子和离子产生自由电子和离子产生自由电子和离子产生自由电子和离子(主主主主要是带负电的电离子要是带
7、负电的电离子要是带负电的电离子要是带负电的电离子),),因此因此因此因此,电离层能吸收、反射或折射无线电电离层能吸收、反射或折射无线电电离层能吸收、反射或折射无线电电离层能吸收、反射或折射无线电波。波。波。波。无线电波长越长无线电波长越长无线电波长越长无线电波长越长,通过电离层时或由电离层反射时损耗越大。通过电离层时或由电离层反射时损耗越大。通过电离层时或由电离层反射时损耗越大。通过电离层时或由电离层反射时损耗越大。白天白天白天白天:F F2 2电子密度最大，电子密度最大，电子密度最大，电子密度最大，F F1 1层、层、层、层、E E层、层、层、层、D D层层层层 依此减小依此减小依此减小依此
8、减小。夜间夜间夜间夜间:各层的电子密度各层的电子密度各层的电子密度各层的电子密度 降低降低降低降低,D D层消失层消失层消失层消失。各波段传播特点各波段传播特点各波段传播特点各波段传播特点:长波长波长波长波到达到达到达到达D D层被反射回来；层被反射回来；层被反射回来；层被反射回来；中波中波中波中波到达到达到达到达E E层被反射回来；层被反射回来；层被反射回来；层被反射回来；短波短波短波短波可以穿过可以穿过可以穿过可以穿过D D层和层和层和层和E E层，到达层，到达层，到达层，到达F F层被反射回来。层被反射回来。层被反射回来。层被反射回来。2.各波段传播特点各波段传播特点(续续)中波中波中波
9、中波(MF)MF)中波是国内广播的主要波段。中波是国内广播的主要波段。中波是国内广播的主要波段。中波是国内广播的主要波段。白天白天白天白天:由于由于由于由于D D层电离子密度较大层电离子密度较大层电离子密度较大层电离子密度较大,对对对对 中波中波中波中波(1(1kmkm100m)100m)有强烈吸有强烈吸有强烈吸有强烈吸 收作用收作用收作用收作用,中波经过中波经过中波经过中波经过D D层时损耗很大层时损耗很大层时损耗很大层时损耗很大,不能靠电离层反射传播。不能靠电离层反射传播。不能靠电离层反射传播。不能靠电离层反射传播。中波主要靠地波传播中波主要靠地波传播中波主要靠地波传播中波主要靠地波传播。
10、因此，白天只能收到本地及临近地区的中波广播电台节目。因此，白天只能收到本地及临近地区的中波广播电台节目。因此，白天只能收到本地及临近地区的中波广播电台节目。因此，白天只能收到本地及临近地区的中波广播电台节目。夜间夜间夜间夜间:D D层消失层消失层消失层消失,中波经由中波经由中波经由中波经由E E层反射传播层反射传播层反射传播层反射传播,而且可传播到比较远的地方而且可传播到比较远的地方而且可传播到比较远的地方而且可传播到比较远的地方。因此，夜晚可收听到许多外地的中波广播电台节目。因此，夜晚可收听到许多外地的中波广播电台节目。因此，夜晚可收听到许多外地的中波广播电台节目。因此，夜晚可收听到许多外地
11、的中波广播电台节目。中波传播特点中波传播特点中波传播特点中波传播特点:日靠地波日靠地波日靠地波日靠地波,夜靠天波夜靠天波夜靠天波夜靠天波 短波短波短波短波(HF)HF)HF)HF)短波是广播电台的主要波段。短波是广播电台的主要波段。短波是广播电台的主要波段。短波是广播电台的主要波段。短波的波长较短短波的波长较短短波的波长较短短波的波长较短(100(100mm10m),10m),白天白天白天白天:由于由于由于由于D D层、层、层、层、E E层层层层电离子密度较夜间大电离子密度较夜间大电离子密度较夜间大电离子密度较夜间大,对短波的低频段具有较对短波的低频段具有较对短波的低频段具有较对短波的低频段具
12、有较 强的吸收作用强的吸收作用强的吸收作用强的吸收作用,只有中、高频段的短波能够穿过只有中、高频段的短波能够穿过只有中、高频段的短波能够穿过只有中、高频段的短波能够穿过D D层、层、层、层、E E层层层层,到到到到 达达达达F F层被层被层被层被反射回地面。因此反射回地面。因此反射回地面。因此反射回地面。因此,白天白天白天白天短波要用中、高频段传播短波要用中、高频段传播短波要用中、高频段传播短波要用中、高频段传播。夜间夜间夜间夜间:D D层消失层消失层消失层消失,E E层电离子密度较小层电离子密度较小层电离子密度较小层电离子密度较小,短波能够穿过短波能够穿过短波能够穿过短波能够穿过D D层、层
13、、层、层、E E层层层层,到达到达到达到达 F F层被反射回地面，层被反射回地面，层被反射回地面，层被反射回地面，短波可用低频段短波可用低频段短波可用低频段短波可用低频段。由于短波的波长较短由于短波的波长较短由于短波的波长较短由于短波的波长较短,不仅以天波传播不仅以天波传播不仅以天波传播不仅以天波传播,地地地地 表也能反射短波无线电波表也能反射短波无线电波表也能反射短波无线电波表也能反射短波无线电波,因此因此因此因此,短波可经短波可经短波可经短波可经 电离层和地表反射传播到世界各地电离层和地表反射传播到世界各地电离层和地表反射传播到世界各地电离层和地表反射传播到世界各地。短波传播特点短波传播特
14、点短波传播特点短波传播特点:日用日用日用日用中、高频段中、高频段中、高频段中、高频段,夜可夜可夜可夜可用低频段用低频段用低频段用低频段,可洲际可洲际可洲际可洲际(全球全球全球全球)传播。传播。传播。传播。寂静区寂静区寂静区寂静区(静区静区静区静区):):地波和天波都收不到的地区。地波和天波都收不到的地区。地波和天波都收不到的地区。地波和天波都收不到的地区。超短波超短波超短波超短波(VHF)VHF)超短波是电视和调频通讯的主要波段。超短波是电视和调频通讯的主要波段。超短波是电视和调频通讯的主要波段。超短波是电视和调频通讯的主要波段。超短波的波长超短波的波长超短波的波长超短波的波长(10(10mm
15、1m)1m)。超短波入射到电离层时超短波入射到电离层时超短波入射到电离层时超短波入射到电离层时,通常会直接穿过不能返回通常会直接穿过不能返回通常会直接穿过不能返回通常会直接穿过不能返回 地面地面地面地面,因此因此因此因此,要靠直线传播。要靠直线传播。要靠直线传播。要靠直线传播。为了减小地波的损耗为了减小地波的损耗为了减小地波的损耗为了减小地波的损耗,把把把把 超短波传送到很远的地方超短波传送到很远的地方超短波传送到很远的地方超短波传送到很远的地方,必须设置中继站必须设置中继站必须设置中继站必须设置中继站,通过中继站一站接一站的直线传播通过中继站一站接一站的直线传播通过中继站一站接一站的直线传播
16、通过中继站一站接一站的直线传播,把超短波把超短波把超短波把超短波 传向远方传向远方传向远方传向远方。中继站间隔一般为中继站间隔一般为中继站间隔一般为中继站间隔一般为5050kmkm，超短波发射台天线一般高于超短波发射台天线一般高于超短波发射台天线一般高于超短波发射台天线一般高于100100mm。超短波异常传播现象超短波异常传播现象:在夏季的白天在夏季的白天在夏季的白天在夏季的白天,电离层电离层电离层电离层E E层的下部常会产生分散层的下部常会产生分散层的下部常会产生分散层的下部常会产生分散E E层层层层(EsEs层层层层),),EsEs层层层层 会把入射的超短波反射回地面，会出现超短波直接传播
17、至数百会把入射的超短波反射回地面，会出现超短波直接传播至数百会把入射的超短波反射回地面，会出现超短波直接传播至数百会把入射的超短波反射回地面，会出现超短波直接传播至数百 公里公里公里公里,甚至几千公里以外的现象。甚至几千公里以外的现象。甚至几千公里以外的现象。甚至几千公里以外的现象。对流层对流层对流层对流层(距地表约距地表约距地表约距地表约1717kmkm7km)7km)中的湍流和电离层中的湍流和电离层中的湍流和电离层中的湍流和电离层E E层常会对入层常会对入层常会对入层常会对入 射的超短波产生散射射的超短波产生散射射的超短波产生散射射的超短波产生散射,使超短波部分返回地面使超短波部分返回地面
18、使超短波部分返回地面使超短波部分返回地面,也会导致超短波也会导致超短波也会导致超短波也会导致超短波 直接传播至数百公里以外直接传播至数百公里以外直接传播至数百公里以外直接传播至数百公里以外,甚至更远的现象。甚至更远的现象。甚至更远的现象。甚至更远的现象。微波微波微波微波 微波是电视和微波通信的主要波段。微波是电视和微波通信的主要波段。微波是电视和微波通信的主要波段。微波是电视和微波通信的主要波段。微波微波微波微波UHFUHF波段波段波段波段的波长的波长的波长的波长(1 1mm10dm)10dm)。微波的传播一般也是微波的传播一般也是微波的传播一般也是微波的传播一般也是通过中继站直线传播通过中继
19、站直线传播通过中继站直线传播通过中继站直线传播。微波还可以微波还可以微波还可以微波还可以通过地面通过地面通过地面通过地面-空中物体空中物体空中物体空中物体,卫星卫星卫星卫星-卫星卫星卫星卫星,卫星卫星卫星卫星-地面地面地面地面传播传播传播传播。例如例如例如例如,UHFUHF波段波段波段波段的的的的TVTV信号的传播信号的传播信号的传播信号的传播,移动通信信号的传播等。移动通信信号的传播等。移动通信信号的传播等。移动通信信号的传播等。第二节第二节 天线天线-无线电波的进出口无线电波的进出口 发射天线发射天线发射天线发射天线和和和和接收天线接收天线接收天线接收天线 发射天线发射天线发射天线发射天线
20、将将将将发射机发射机发射机发射机产生产生产生产生电信号电信号电信号电信号,转换成转换成转换成转换成电磁波电磁波电磁波电磁波并向并向并向并向 空间辐射空间辐射空间辐射空间辐射,发射天线发射天线发射天线发射天线是无线电波的出口是无线电波的出口是无线电波的出口是无线电波的出口;接收天线接收天线接收天线接收天线把收到的把收到的把收到的把收到的电磁波电磁波电磁波电磁波再还原成再还原成再还原成再还原成电信号电信号电信号电信号,送给送给送给送给接接接接 收机收机收机收机,接收天线接收天线接收天线接收天线是无线电波的入口。是无线电波的入口。是无线电波的入口。是无线电波的入口。天线天线天线天线由由由由天线天线天
21、线天线振子振子和和和和天线馈线天线馈线天线馈线天线馈线组成。组成。组成。组成。天线天线天线天线振子振子作用：作用：电信号电信号电信号电信号 电磁波电磁波电磁波电磁波 天线天线天线天线馈线馈线作用：作用：把发射机产生的电信号馈送到天线把发射机产生的电信号馈送到天线把发射机产生的电信号馈送到天线把发射机产生的电信号馈送到天线振子振子;发射天线振子发射天线振子发射天线振子发射天线振子 把天线把天线把天线把天线振子振子接收的电磁波还原成的电信接收的电磁波还原成的电信接收的电磁波还原成的电信接收的电磁波还原成的电信 号馈送到接收机。号馈送到接收机。号馈送到接收机。号馈送到接收机。电信号接收机接收机接收机
22、接收机一、一、天线振子的长度天线振子的长度 只有当天线振子的长度只有当天线振子的长度只有当天线振子的长度只有当天线振子的长度L L L L与无线电波的频率与无线电波的频率与无线电波的频率与无线电波的频率f(f(f(f(或波长或波长或波长或波长)相适时相适时相适时相适时,无线电波才能顺利地通过天线无线电波才能顺利地通过天线无线电波才能顺利地通过天线无线电波才能顺利地通过天线。设设设设无线电波的波长无线电波的波长无线电波的波长无线电波的波长为为为为 ，当当当当信号信号信号信号从天线中心点输入、从天线中心点输入、从天线中心点输入、从天线中心点输入、振子两端都悬空时振子两端都悬空时振子两端都悬空时振子
23、两端都悬空时,L=L=L=L=/2/2/2/2为振子的适宜长度为振子的适宜长度为振子的适宜长度为振子的适宜长度;当当当当信号信号信号信号从天线振子一端输入、从天线振子一端输入、从天线振子一端输入、从天线振子一端输入、振子另一端接地时，振子另一端接地时，振子另一端接地时，振子另一端接地时，L=L=L=L=/4/4/4/4为振子的适宜长度。为振子的适宜长度。为振子的适宜长度。为振子的适宜长度。f=S/f=S/f=S/f=S/称作天线的称作天线的称作天线的称作天线的谐振频率谐振频率谐振频率谐振频率(或称为天线的或称为天线的或称为天线的或称为天线的固有频率固有频率固有频率固有频率),),),),其中其
24、中其中其中,S S S S为电磁波的传播速度为电磁波的传播速度为电磁波的传播速度为电磁波的传播速度,300000,300000,300000,300000km/skm/skm/skm/s；称作天线的称作天线的称作天线的称作天线的固有波长固有波长固有波长固有波长。一、一、天线振子的长度天线振子的长度(续续)当无线电波的频率当无线电波的频率当无线电波的频率当无线电波的频率f f f f为天线的固有频率的为天线的固有频率的为天线的固有频率的为天线的固有频率的奇数倍奇数倍奇数倍奇数倍时时时时,天线天线天线天线与无线电波也产生谐振。频率与无线电波也产生谐振。频率与无线电波也产生谐振。频率与无线电波也产生
25、谐振。频率f f f f称作天线的称作天线的称作天线的称作天线的谐波频率谐波频率谐波频率谐波频率。一副一副一副一副天线可有许多天线可有许多天线可有许多天线可有许多谐波频率谐波频率谐波频率谐波频率,使其适用于许多不同频率。使其适用于许多不同频率。使其适用于许多不同频率。使其适用于许多不同频率。例例例例:信号频率为信号频率为信号频率为信号频率为50505050MHz,MHz,MHz,MHz,当当当当信号信号信号信号从天线中心点输入、振子两端都悬从天线中心点输入、振子两端都悬从天线中心点输入、振子两端都悬从天线中心点输入、振子两端都悬空时空时空时空时,试计算天线振子的长度试计算天线振子的长度试计算天
26、线振子的长度试计算天线振子的长度。解：已知解：已知解：已知解：已知f=50MHz,f=50MHz,f=50MHz,f=50MHz,电磁波传播速度电磁波传播速度电磁波传播速度电磁波传播速度S=300000km/s,S=300000km/s,S=300000km/s,S=300000km/s,则则则则 =S/f=300000km/50MHz=6m=S/f=300000km/50MHz=6m=S/f=300000km/50MHz=6m=S/f=300000km/50MHz=6m L=/2=3m L=/2=3m L=/2=3m L=/2=3m二、二、天线的馈电天线的馈电天线天线天线天线馈线馈线作用作用
27、:把发射机产生的电信号馈送到天线把发射机产生的电信号馈送到天线把发射机产生的电信号馈送到天线把发射机产生的电信号馈送到天线振子振子;把天线把天线把天线把天线振子振子接收的电磁波还原成的电信号馈送接收的电磁波还原成的电信号馈送接收的电磁波还原成的电信号馈送接收的电磁波还原成的电信号馈送 到接收机。到接收机。到接收机。到接收机。天线天线天线天线馈电馈电方式方式:把发射机把发射机产生的电信号馈送到天线产生的电信号馈送到天线产生的电信号馈送到天线产生的电信号馈送到天线振子的方式振子的方式,主要有主要有:电流馈电电流馈电-从电流最大点处馈电的方式。从电流最大点处馈电的方式。(比较常用比较常用)电压馈电电
28、压馈电-从电压最高点处馈电的方式从电压最高点处馈电的方式常用常用天线天线1 1/4/4波长天线波长天线波长天线波长天线 天线天线天线天线振子的长度振子的长度L=L=/4/4/4/4 ,主要有主要有:垂直接地天线垂直接地天线和和布朗天线布朗天线垂直接地天线垂直接地天线：水平面没有方向性。：水平面没有方向性。使用时必须妥善接地使用时必须妥善接地使用时必须妥善接地使用时必须妥善接地,否则接地电阻较大否则接地电阻较大否则接地电阻较大否则接地电阻较大,会消耗信号功率。会消耗信号功率。会消耗信号功率。会消耗信号功率。主要用于近距离较低频率的通信和广播。主要用于近距离较低频率的通信和广播。主要用于近距离较低
29、频率的通信和广播。主要用于近距离较低频率的通信和广播。布朗天线布朗天线：水平面没有方向性。水平安装放射状的：水平面没有方向性。水平安装放射状的/4/4/4/4 振子的振子的振子的振子的作作作作 用与接地相同。用与接地相同。用与接地相同。用与接地相同。主要用于超短波信号的传播。主要用于超短波信号的传播。主要用于超短波信号的传播。主要用于超短波信号的传播。常用常用天线天线(续续)1 1/2/2波长天线波长天线波长天线波长天线 天线天线天线天线振子的长度振子的长度L=L=/2/2/2/2 ,主要有主要有:半波对称子半波对称子(半波偶极半波偶极)天线天线和和波道式天线波道式天线(王字天线王字天线)半波
30、对称子天线半波对称子天线：水平面有方向性：水平面有方向性,呈呈8 8字形字形。与振子垂直方向与振子垂直方向与振子垂直方向与振子垂直方向:发送功率最强发送功率最强发送功率最强发送功率最强,接收灵敏度最高接收灵敏度最高接收灵敏度最高接收灵敏度最高;沿振子轴向沿振子轴向沿振子轴向沿振子轴向:发送功率最弱发送功率最弱发送功率最弱发送功率最弱,接收灵敏度最低接收灵敏度最低接收灵敏度最低接收灵敏度最低。主要用于短波信号的收播。主要用于短波信号的收播。主要用于短波信号的收播。主要用于短波信号的收播。波道式天线波道式天线:定向天线。波道式天线有三个振子组成定向天线。波道式天线有三个振子组成,呈呈“王王王王”字
31、字字字形形形形 。引向器振子长度引向器振子长度引向器振子长度引向器振子长度L LD D,投射器振子长度投射器振子长度投射器振子长度投射器振子长度L LP P=/2/2/2/2 ,反射器振子长度反射器振子长度反射器振子长度反射器振子长度L LR R 。设计设计设计设计 L LD D L LP PL LD D,加强正前方的接收能力加强正前方的接收能力加强正前方的接收能力加强正前方的接收能力,消弱后方的接收能力。消弱后方的接收能力。消弱后方的接收能力。消弱后方的接收能力。主要用于超短波或更高波段信号的收播。例如主要用于超短波或更高波段信号的收播。例如主要用于超短波或更高波段信号的收播。例如主要用于超
32、短波或更高波段信号的收播。例如,TVTV和雷达天线。和雷达天线。和雷达天线。和雷达天线。第第三节三节 无线电波发射机介绍无线电波发射机介绍 无线电广播和通信中无线电广播和通信中无线电广播和通信中无线电广播和通信中,声音和图象及其它信息声音和图象及其它信息声音和图象及其它信息声音和图象及其它信息都是都是都是都是由由由由高频电振荡信号高频电振荡信号高频电振荡信号高频电振荡信号“运载运载运载运载”,通过天线发送。通过天线发送。通过天线发送。通过天线发送。用来产生高频电信号用来产生高频电信号用来产生高频电信号用来产生高频电信号,并把要传送的信号加载到高并把要传送的信号加载到高并把要传送的信号加载到高并
33、把要传送的信号加载到高频频频频“运载运载运载运载”电振荡信号上，并使得输出的高频电振荡信号上，并使得输出的高频电振荡信号上，并使得输出的高频电振荡信号上，并使得输出的高频“运载运载运载运载”电振电振电振电振荡信号具有额定的功率，这种设备叫作荡信号具有额定的功率，这种设备叫作荡信号具有额定的功率，这种设备叫作荡信号具有额定的功率，这种设备叫作无线电发射机无线电发射机无线电发射机无线电发射机。无线电发射机的基本结构：无线电发射机的基本结构：无线电发射机的基本结构：无线电发射机的基本结构：一、一、无线电发射机振荡部分无线电发射机振荡部分发射机振荡部分发射机振荡部分 包括包括包括包括振荡器振荡器,缓冲
34、放大器缓冲放大器,倍频器倍频器和和混频器混频器 1.1.1.1.振荡器振荡器振荡器振荡器-发射机的心脏发射机的心脏。作用。作用。作用。作用:产生高频电振荡信号。产生高频电振荡信号。产生高频电振荡信号。产生高频电振荡信号。常用振荡电路：常用振荡电路：常用振荡电路：常用振荡电路：LCLCLCLC振荡电路振荡电路振荡电路振荡电路,石英晶体振荡器石英晶体振荡器石英晶体振荡器石英晶体振荡器 振荡器的主要性能参数振荡器的主要性能参数振荡器的主要性能参数振荡器的主要性能参数:频率频率频率频率,频率稳定度频率稳定度频率稳定度频率稳定度 电源电压的波动电源电压的波动电源电压的波动电源电压的波动,环境温度环境温度
35、环境温度环境温度,外部剧烈振动等因素外部剧烈振动等因素外部剧烈振动等因素外部剧烈振动等因素,对稳定度对稳定度对稳定度对稳定度 都会产生影响。都会产生影响。都会产生影响。都会产生影响。后级电路对振荡器的作用，也会对后级电路对振荡器的作用，也会对后级电路对振荡器的作用，也会对后级电路对振荡器的作用，也会对稳定度稳定度稳定度稳定度产生影响。产生影响。产生影响。产生影响。一、一、无线电发射机振荡部分无线电发射机振荡部分(续续)2.2.2.2.缓冲放大器缓冲放大器缓冲放大器缓冲放大器-位于振荡器与后级电路之间的放大电路位于振荡器与后级电路之间的放大电路 作用作用作用作用:将从振荡器获得很小的功率信号放大
36、将从振荡器获得很小的功率信号放大将从振荡器获得很小的功率信号放大将从振荡器获得很小的功率信号放大,向后级电路提向后级电路提向后级电路提向后级电路提供满足额定的功率要求的高频电振荡信号。供满足额定的功率要求的高频电振荡信号。供满足额定的功率要求的高频电振荡信号。供满足额定的功率要求的高频电振荡信号。由于缓冲放大器的输入阻抗很大由于缓冲放大器的输入阻抗很大由于缓冲放大器的输入阻抗很大由于缓冲放大器的输入阻抗很大,输出阻抗很小输出阻抗很小输出阻抗很小输出阻抗很小,因此因此因此因此,缓冲放大器可以隔离后级电路对振荡器的影响。缓冲放大器可以隔离后级电路对振荡器的影响。缓冲放大器可以隔离后级电路对振荡器的
37、影响。缓冲放大器可以隔离后级电路对振荡器的影响。缓冲放大器的主要性能参数缓冲放大器的主要性能参数:功率增益功率增益功率增益功率增益A A A Ap p p p（P P P Po o o o/P/P/P/Pi i i i ）输入功率输入功率输入功率输入功率P P P Pi i i i 输出功率输出功率输出功率输出功率P P P Po o o o 频率带宽频率带宽频率带宽频率带宽BWBWBWBW 输入阻抗输入阻抗输入阻抗输入阻抗R R R Ri i i i 输出阻抗输出阻抗输出阻抗输出阻抗R R R Ro o o o3.3.倍频器倍频器 在实际工程中在实际工程中在实际工程中在实际工程中,振荡器通常
38、不能直接产生所需要的高振荡器通常不能直接产生所需要的高振荡器通常不能直接产生所需要的高振荡器通常不能直接产生所需要的高频率振荡信号频率振荡信号频率振荡信号频率振荡信号,则需要使用则需要使用则需要使用则需要使用倍频器倍频器倍频器倍频器或或或或混频器混频器混频器混频器。倍频器的作用倍频器的作用倍频器的作用倍频器的作用:获得所需要的高频率振荡信号获得所需要的高频率振荡信号获得所需要的高频率振荡信号获得所需要的高频率振荡信号。将含有许多高次谐波的振荡信号给乙类或丙类放大器将含有许多高次谐波的振荡信号给乙类或丙类放大器将含有许多高次谐波的振荡信号给乙类或丙类放大器将含有许多高次谐波的振荡信号给乙类或丙类
39、放大器*,通过放大器负载所接的通过放大器负载所接的通过放大器负载所接的通过放大器负载所接的LCLCLCLC调谐回路调谐回路调谐回路调谐回路,选出所需的频率。选出所需的频率。选出所需的频率。选出所需的频率。主要参数主要参数主要参数主要参数:输入输入输入输入/输出频率范围输出频率范围输出频率范围输出频率范围变频损耗变频损耗变频损耗变频损耗谐波抑制比谐波抑制比谐波抑制比谐波抑制比输入信号电压输入信号电压输入信号电压输入信号电压最大输入功率最大输入功率最大输入功率最大输入功率输入驻波比输入驻波比输入驻波比输入驻波比系统阻抗系统阻抗系统阻抗系统阻抗4.4.混频器混频器 利用倍频器只能得到输入信号频率整数
40、倍的高频振荡信号利用倍频器只能得到输入信号频率整数倍的高频振荡信号利用倍频器只能得到输入信号频率整数倍的高频振荡信号利用倍频器只能得到输入信号频率整数倍的高频振荡信号,获得几个频率信号的获得几个频率信号的获得几个频率信号的获得几个频率信号的“和和和和”或或或或“差差差差”则需使用混频器。则需使用混频器。则需使用混频器。则需使用混频器。混频器的作用混频器的作用混频器的作用混频器的作用:获得所需要的高频率振荡信号获得所需要的高频率振荡信号获得所需要的高频率振荡信号获得所需要的高频率振荡信号 适用于倍频器无法胜任的场合适用于倍频器无法胜任的场合适用于倍频器无法胜任的场合适用于倍频器无法胜任的场合,或
41、一部发射机在不同频率下或一部发射机在不同频率下或一部发射机在不同频率下或一部发射机在不同频率下使用的场合。使用的场合。使用的场合。使用的场合。主要参数主要参数主要参数主要参数:变频损耗变频损耗变频损耗变频损耗噪声系数噪声系数噪声系数噪声系数隔离度隔离度隔离度隔离度二、二、无线电发射机调制部分无线电发射机调制部分调制部分的作用调制部分的作用:把要传播的低频信号把要传播的低频信号把要传播的低频信号把要传播的低频信号(如如如如:声音声音声音声音和和图象及其它图象及其它图象及其它图象及其它 信息的无线电信号信息的无线电信号信息的无线电信号信息的无线电信号)附加到振荡器产生的高频载波上去。附加到振荡器产
42、生的高频载波上去。附加到振荡器产生的高频载波上去。附加到振荡器产生的高频载波上去。把低频附加到振荡器产生的高频载波上去的方法把低频附加到振荡器产生的高频载波上去的方法把低频附加到振荡器产生的高频载波上去的方法把低频附加到振荡器产生的高频载波上去的方法,称作称作称作称作调制调制调制调制。调制调制调制调制常用方式有两种常用方式有两种常用方式有两种常用方式有两种:调幅调幅调幅调幅(AM)AM)AM)AM)和和和和调频调频调频调频(FM)FM)FM)FM)1.1.1.1.调幅调幅调幅调幅-使使使使高频载波的振幅高频载波的振幅高频载波的振幅高频载波的振幅随随随随要传播的低频信号的振幅要传播的低频信号的振
43、幅要传播的低频信号的振幅要传播的低频信号的振幅作正比作正比作正比作正比 例变化例变化例变化例变化,高频载波的频率高频载波的频率高频载波的频率高频载波的频率保持不变。保持不变。保持不变。保持不变。调幅原理调幅原理调幅原理调幅原理 1.1.调幅调幅(续续)调幅波的频率成分调幅波的频率成分调幅波的频率成分调幅波的频率成分 设设设设载波载波载波载波是一个正弦波是一个正弦波是一个正弦波是一个正弦波,c c=V Vc c sinsinc c t t 设设设设信号波信号波信号波信号波也是一个正弦波也是一个正弦波也是一个正弦波也是一个正弦波,s s=V Vs s sinsins s t t 通常通常通常通常
44、c c s s,则则则则 调制波调制波调制波调制波 mm=(V Vc c+k kd dV Vs s sinsins s t)sint)sinc ct (6-1)t (6-1)式中式中式中式中 k kd d 是是是是调制器的比例常数调制器的比例常数调制器的比例常数调制器的比例常数 设设设设 V Vmm=V Vc c+k kd dV Vs s sinsins s t (6-2)t (6-2)调制波最大振幅调制波最大振幅调制波最大振幅调制波最大振幅 A A=V Vc c+k kd dV Vs s ,调制波最小振幅调制波最小振幅调制波最小振幅调制波最小振幅 B B=V Vc c-k kd dV Vs
45、s 调幅度调幅度调幅度调幅度 则则则则 V Vmm=V Vc c+k kd dV Vs s sinsins s t=t=V Vc c(1+m sin(1+m sins s t)t)mm=V Vc c(1+m(1+m sinsins s t)sint)sinc ct t (6-3)(6-3)展开展开展开展开(6-3),(6-3),mm=振幅调制器示例振幅调制器示例 单管调幅器电路单管调幅器电路单管调幅器电路单管调幅器电路 载波载波载波载波 c c由由由由B B B B1 1 1 1耦合输入到基极耦合输入到基极耦合输入到基极耦合输入到基极 信号波信号波信号波信号波 s s由由由由C C C C4
46、4 4 4耦合输入到基极耦合输入到基极耦合输入到基极耦合输入到基极 调制波调制波调制波调制波 mm由由由由B B B B2 2 2 2耦合输出耦合输出耦合输出耦合输出 ！由于由于由于由于 s s频率较低频率较低频率较低频率较低,C C C C4 4 4 4的的的的容值应容值应容值应容值应 很大很大很大很大,以保证以保证以保证以保证 s s的最低频率能耦合到基极的最低频率能耦合到基极的最低频率能耦合到基极的最低频率能耦合到基极,避免避免避免避免 s s信号低频率失真。信号低频率失真。信号低频率失真。信号低频率失真。C C C C1 1 1 1是是是是 c c的旁路的旁路的旁路的旁路电容电容电容电
47、容,其容值大小取决于其容值大小取决于其容值大小取决于其容值大小取决于 c c的的的的频率频率频率频率;但若其容值太大但若其容值太大但若其容值太大但若其容值太大 会使会使会使会使 s s中的高频旁路中的高频旁路中的高频旁路中的高频旁路,造成输入到基极造成输入到基极造成输入到基极造成输入到基极的的的的 s s信号高频率失真。信号高频率失真。信号高频率失真。信号高频率失真。C C C C2 2 2 2和和和和C C C C3 3 3 3的容值应适当大的容值应适当大的容值应适当大的容值应适当大,使其容抗对使其容抗对使其容抗对使其容抗对 mm的最低频率可以忽略，避的最低频率可以忽略，避的最低频率可以忽略
48、，避的最低频率可以忽略，避 免输出的免输出的免输出的免输出的 mm信号中的低频率部分发生失真。信号中的低频率部分发生失真。信号中的低频率部分发生失真。信号中的低频率部分发生失真。！R R R RB B B B,R R R RC C C C和和和和R R R RE E E E阻值适当阻值适当阻值适当阻值适当,设置的静态工作点能保证线性放大区工作。设置的静态工作点能保证线性放大区工作。设置的静态工作点能保证线性放大区工作。设置的静态工作点能保证线性放大区工作。振幅调制器调制信号各种输入方式振幅调制器调制信号各种输入方式振幅调制器调制信号各种输入方式振幅调制器调制信号各种输入方式双边带调幅波和单边带
49、调幅波双边带调幅波和单边带调幅波双边带调幅波和单边带调幅波双边带调幅波和单边带调幅波双边带调幅波和单边带调幅波双边带调幅波和单边带调幅波(续续)双边带调幅波：双边带调幅波：双边带调幅波：双边带调幅波：经过振幅调制后经过振幅调制后经过振幅调制后经过振幅调制后,包含载波包含载波包含载波包含载波 和上、下边带的调制波和上、下边带的调制波和上、下边带的调制波和上、下边带的调制波-DSB(Double Side Band)DSB(Double Side Band)DSB(Double Side Band)DSB(Double Side Band)。载波的作用仅是携载信息波；载波的作用仅是携载信息波；载波
50、的作用仅是携载信息波；载波的作用仅是携载信息波；对称分布在载波中心两边的上、下边带包含着完全相同的信息。对称分布在载波中心两边的上、下边带包含着完全相同的信息。对称分布在载波中心两边的上、下边带包含着完全相同的信息。对称分布在载波中心两边的上、下边带包含着完全相同的信息。如果把调制波的载波和一个边带去掉如果把调制波的载波和一个边带去掉如果把调制波的载波和一个边带去掉如果把调制波的载波和一个边带去掉,同样可把信号波传递出去。同样可把信号波传递出去。同样可把信号波传递出去。同样可把信号波传递出去。单边带调幅波：单边带调幅波：单边带调幅波：单边带调幅波：把调制波的载波和一个边带去掉，只保留一个边带的