第一章课件-概述.ppt

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1、第1章 绪 论 非线性电子线路非线性电子线路高频电子线路高频电子线路通信电子线路通信电子线路1第1章 绪 论 课程简介课程简介 高频电子线路高频电子线路是电子信息工程、通信工程、广播电是电子信息工程、通信工程、广播电视工程等专业学生的重要技术基础课程。它的任务是使学生视工程等专业学生的重要技术基础课程。它的任务是使学生掌握功率放大、正弦振荡、频谱线性搬移及非线性搬移的各掌握功率放大、正弦振荡、频谱线性搬移及非线性搬移的各单元电路的基本构成、基本特点、基本工作原理、基本分析单元电路的基本构成、基本特点、基本工作原理、基本分析方法以及基本工程估算方法。方法以及基本工程估算方法。本课程的前续课程有本

2、课程的前续课程有大学物理大学物理、电路分析电路分析、信号与系统信号与系统、模拟电子技术模拟电子技术。后续课程有后续课程有通信原理通信原理、电视原理电视原理、移动通信移动通信、微波技术微波技术等。等。与相关课程的衔接与相关课程的衔接2第1章 绪 论 本课程讨论的内容本课程讨论的内容主要讨论用于各种电子系统和设备中的主要讨论用于各种电子系统和设备中的高频电子线路。高频电子线路。主要结合主要结合无线通信无线通信来讨论高频电路的线来讨论高频电路的线路组成、工作原理和分析、设计方法。路组成、工作原理和分析、设计方法。3第1章 绪 论 课程内容安排课程内容安排1 1、绪论、绪论2 2、高频电路基础、高频电

3、路基础3 3、高频谐振放大器、高频谐振放大器4 4、正弦波振荡器、正弦波振荡器5 5、频谱的线性搬移电路、频谱的线性搬移电路6 6、振幅调制、解调与混频、振幅调制、解调与混频7 7、角度调制与解调、角度调制与解调8 8、反馈控制电路反馈控制电路贯穿本书的贯穿本书的基础知识基础知识高频小信号放大器高频小信号放大器高频功率放大器高频功率放大器第六章第六章基础知基础知识识频谱非线频谱非线性搬移性搬移4第1章 绪 论 主要参考书主要参考书1 1、高频电子线路、高频电子线路 曾兴雯曾兴雯 高等教育出版社高等教育出版社 2 2、高频电子线路、高频电子线路 张肃文张肃文 高等教育出版社高等教育出版社3 3、

4、电子线路、电子线路（非线性部分）（非线性部分）谢嘉奎谢嘉奎 高教出版社高教出版社4 4、高频电子电路、高频电子电路 王卫东王卫东 电子工业出版社电子工业出版社5 5、高频电子线路、高频电子线路 廖惜春廖惜春 电子工业出版社电子工业出版社5第1章 绪 论 第第1 1章章 绪论绪论 1.1 无线通信系统概述无线通信系统概述1.2 无线电信号与调制无线电信号与调制1.3 本课程的特点本课程的特点6第1章 绪 论 1无线通信系统无线通信系统图无图无通信系统的组成通信系统的组成 组成：组成：发射装置发射装置+接收装置接收装置+传输媒质传输媒质(1)发射装置发射装置 换能器：换能器：将将被被发发送送的的信

5、信息息变变换换为为电电信信号号。例例：话话筒筒将将声声音音变变为为电电信号。信号。将将换换能能器器输输出出的的电电信信号号变变为为强强度度足足够够的的高高频电振荡。频电振荡。发射机：发射机：天线：天线：将高频电振荡变成将高频电振荡变成电磁波电磁波向传输媒质辐射。向传输媒质辐射。7第1章 绪 论(2)接收装置接收装置 接收是发射的逆过程。接收是发射的逆过程。接收天线：接收天线：高高频电频电振振荡荡电电信号。信号。接收机：接收机：将从空间接收的电磁波将从空间接收的电磁波 高频电振荡高频电振荡。换能器：换能器：将将电电信号信号所所传传送信息。送信息。(3)传输媒质传输媒质 自由空间自由空间电磁波传送

6、方式，依据波长不同，可分为：电磁波传送方式，依据波长不同，可分为：长波长波、中中波波、短波短波、超短波超短波。无线通信系统的组成无线通信系统的组成8第1章 绪 论 2无线通信存在的问题无线通信存在的问题(1)接收信号微弱接收信号微弱 电电磁波磁波接收天接收天线线(2)存在干扰存在干扰例例如如其其他他电电台台的的发发射射信信号号，各各种种工工业业、医医学学装装置置辐辐射射电磁波，大气层、宇宙固有的电磁干扰等。电磁波，大气层、宇宙固有的电磁干扰等。对接收装置的要求：对接收装置的要求：增益高，选择性好增益高，选择性好。3解决方案解决方案 发发射射机机和和接接收收机机借借助助线线性性和和非非线线性性电

7、电子子线线路路对对携携有有信信息息的的电电信信号号进进行行变变换换和和处处理理。除除放放大大外外，最最主主要要有有调调制制、解调解调。9第1章 绪 论 高频载波信号可表示为：高频载波信号可表示为：c=Vccos(ct+c)调制调制 调制信号调制信号(声音或图象声音或图象)高频载波信号高频载波信号已已调调波波 放大、放大、调制、解调调制、解调3解决方案解决方案（1）调制的基本原理）调制的基本原理10第1章 绪 论 调制调制：由：由携有信息的电信号携有信息的电信号去控制去控制高频振荡信号高频振荡信号的的某一参数某一参数，使该参数使该参数按照电信号的规律而变化的一种处理方式。按照电信号的规律而变化的

8、一种处理方式。调制信号调制信号载波信号载波信号 振幅振幅-调幅调幅 频率频率-调频调频 相位相位-调相调相经过调制后的高频振荡信号经过调制后的高频振荡信号-称已调波信号。称已调波信号。解调解调：调制的逆过程，将已调波信号变换为携有信息的电信号。：调制的逆过程，将已调波信号变换为携有信息的电信号。（2）调制、解调的定义）调制、解调的定义11第1章 绪 论(3)调制的作用调制的作用 减小天线的尺寸。减小天线的尺寸。选台。选台。音频范围：音频范围：20Hz 20kHz，若发射，若发射 100 Hz，波长，波长 =c/f =3 000 km，天线至少几百千米。需减少波长，提高发射频率。天线至少几百千米

9、。需减少波长，提高发射频率。将将不不同同电电台台发发送送的的信信息息分分配配到到不不同同频频率率的的载载波波信信号号上上，使使接接收收机机可选择特定电台的信息而抑制其他电台发送的信息和各种干扰。可选择特定电台的信息而抑制其他电台发送的信息和各种干扰。调制调制 调制信号调制信号(声音或图象声音或图象)高频载波信号高频载波信号已已调调波波 只有馈送到天线上的信号波长与只有馈送到天线上的信号波长与天线尺寸可以比拟时，天线才能有效天线尺寸可以比拟时，天线才能有效地辐射和接收电磁波。地辐射和接收电磁波。12第1章 绪 论 4调幅广播调幅广播发射机组成发射机组成(1)低频部分：低频部分：信息变换与放大信息

10、变换与放大(2)高频部分：高频部分：高频信号产生、高频信号产生、放大、调制放大、调制13第1章 绪 论 4调幅广播调幅广播发射机组成发射机组成振荡器：产生振荡器：产生 fosc 的高频振荡信号，几十千赫以上。的高频振荡信号，几十千赫以上。高高频频放放大大器器：多多级级小小信信号号谐谐振振放放大大器器，放放大大振振荡荡信信号号，使频率倍增至使频率倍增至 fc，并提供足够大的载波功率。，并提供足够大的载波功率。调调制制信信号号放放大大器器：多多级级放放大大器器，前前几几级级为为小小信信号号放放大大器器，放放大大微微音音器器的的电电信信号号；后后几几级级为为功功放放，提提供供功功率率足足够够的的调制

11、信号。调制信号。振振幅幅调调制制器器：实实现现调调幅幅功功能能，将将输输入入的的载载波波信信号号和和调调制制信号变换为所需的调幅波信号，并加到天线上。信号变换为所需的调幅波信号，并加到天线上。14第1章 绪 论 各部分作用：各部分作用：(1)振荡器振荡器产生产生 fosc 的高频振荡信号，几十千赫以上。的高频振荡信号，几十千赫以上。(2)高频放大器高频放大器多多级级小小信信号号谐谐振振放放大大器器，放放大大振振荡荡信信号号，使使频频率率倍倍增增至至 fc，并提供足够大的载波功率。，并提供足够大的载波功率。(3)调制信号放大器调制信号放大器多多级级放放大大器器，前前几几级级为为小小信信号号放放大

12、大器器，放放大大微微音音器器的的电电信号；后几级为功放，提供功率足够的调制信号。信号；后几级为功放，提供功率足够的调制信号。(4)振幅调制器振幅调制器实实现现调调幅幅功功能能，将将输输入入的的载载波波信信号号和和调调制制信信号号变变换换为为所所需的调幅波信号，并加到天线上。需的调幅波信号，并加到天线上。调幅广播发射机的组成调幅广播发射机的组成15第1章 绪 论 5调幅广播接收机调幅广播接收机 组成组成(1)低频部分：低频部分：信息变换与放大信息变换与放大(2)高频部分：高频部分：高频信号产生、高频信号产生、放大、调制放大、调制16第1章 绪 论(1)高频放大器高频放大器是小信号谐振放大器，作用

13、：是小信号谐振放大器，作用：选选台台。利利用用可可调调谐谐的的谐谐振振系系统统选选出出有有用用信信号号，抑抑制制其其他频率的干扰信号。他频率的干扰信号。放大放大。放大选出的有用信号。放大选出的有用信号。17第1章 绪 论 (2)混频器混频器两路两路输输入入为：为：由高放级：由高放级：已已调调信号信号 fc。由由本机振本机振荡荡器器：本振信号本振信号 fL。作作用用：载载波波变变频频，即即将将已已调调信信号号的的载载波波由由 fc(高高频频)变变换换为为 fI(中频中频)，fI =|fc -fL|，而调制波形不变。而调制波形不变。18第1章 绪 论 (3)本机振荡器本机振荡器 产产生生频频率率为

14、为 fL=|fc -fI|(或或 fL=fc+fI)的的高高频频等等幅幅振振荡荡信信号。号。fL 可可调调，并能跟踪，并能跟踪 fc。(4)中频放大器中频放大器为多级固定调谐的小信号放大器，作用：放大中频信号。为多级固定调谐的小信号放大器，作用：放大中频信号。19第1章 绪 论(5)检波器检波器解调，从中频调幅波还原为所传送的调制信号。解调，从中频调幅波还原为所传送的调制信号。(6)低频放大器低频放大器组成：小信号放大器组成：小信号放大器 功率放大器。功率放大器。作用：放大调制信号，向扬声器提供所需的推动功率。作用：放大调制信号，向扬声器提供所需的推动功率。20第1章 绪 论 特点：特点：解调

15、电路前包括解调电路前包括混频器、本机振荡、中频放大器混频器、本机振荡、中频放大器等。等。优点：优点：增益高，选择性好。增益高，选择性好。直接接收机：直接接收机：解调前仅包括高放，无解调前仅包括高放，无混频器、本机混频器、本机 振荡、中频放大器振荡、中频放大器等，增益低，选择性差。等，增益低，选择性差。调幅广播接收机的组成调幅广播接收机的组成超外差接收机的概念超外差接收机的概念21第1章 绪 论 6、频段划分、频段划分例：多波段收音机例：多波段收音机：（8.518）MHz：（：（2.28.5）MHz：（1830）MHzMW：FMSW：LM(535KHz1605KHz)（88108）MHz22第1

16、章 绪 论 1.1 无线通信系统概述无线通信系统概述一、无线通信系统的组成一、无线通信系统的组成发送设备发送设备接收设备接收设备超外差形式超外差形式23第1章 绪 论 超外差接收机的主要特点超外差接收机的主要特点（1 1）由）由频率固定的中频放大器频率固定的中频放大器来完成对接收来完成对接收信号的选择和放大。信号的选择和放大。当信号频率改变时，只要当信号频率改变时，只要相应地改变本地振荡信号频率即可。相应地改变本地振荡信号频率即可。（2 2）中频比信号载频低得多，因此在中频上实现中频比信号载频低得多，因此在中频上实现对有用信号的选择要比在载频上选择对滤波器对有用信号的选择要比在载频上选择对滤波

17、器Q Q值的值的要求低得多，要求低得多，容易实现稳定的高增益放大。容易实现稳定的高增益放大。24第1章 绪 论 一、无线通信系统的组成一、无线通信系统的组成（2）调制）调制(Modulating)过程过程在发送设备中，一般存在两种变换：在发送设备中，一般存在两种变换：（1）将信源产生的原始信息变换成电信号）将信源产生的原始信息变换成电信号 该信号的频谱通常靠近零频附近，属于低频信号，该信号的频谱通常靠近零频附近，属于低频信号，称为称为基带信号基带信号(Baseband)；将基带信号变换成适合在信道中传输的信号形式将基带信号变换成适合在信道中传输的信号形式(一般为射频或高频的带通信号一般为射频或

18、高频的带通信号)。（1）将接收到的已调信号变换为基带信号的过程称为解调）将接收到的已调信号变换为基带信号的过程称为解调(Demodulating)。在接收设备中有相应的两种反变换。在接收设备中有相应的两种反变换。（2）将基带信号通过输出换能器转换为原始信息形式。）将基带信号通过输出换能器转换为原始信息形式。25第1章 绪 论（3）调制时还需要一个高频振荡信号，称为）调制时还需要一个高频振荡信号，称为载波载波(Carrier)。载波通常为单一频率的正弦信号或脉冲信号。载波通常为单一频率的正弦信号或脉冲信号。分析三种信号：分析三种信号：（2）调制后的信号称为）调制后的信号称为已调信号已调信号(Mo

19、dulated Signal)；（1）没有进行调制之前的基带信号称为）没有进行调制之前的基带信号称为调制信号调制信号(Modulating Signal)；调制信号、载波、已调波。调制信号、载波、已调波。26第1章 绪 论(1)高频振荡器高频振荡器(信号源、载波信号或本地振荡信号信号源、载波信号或本地振荡信号)；信号的放大信号的放大信号的产生信号的产生(3)混频或变频混频或变频(高频信号变换或处理高频信号变换或处理)(4)调制与解调调制与解调(高频信号变换或处理高频信号变换或处理)(2)放大器放大器(高频小信号放大器及高频功率放大器高频小信号放大器及高频功率放大器)；频率变换频率变换高频电路的

20、基本内容应该包括高频电路的基本内容应该包括:还需要什么还需要什么电路？电路？反馈控制电路！反馈控制电路！27第1章 绪 论 u主要有自动增益控制主要有自动增益控制(AGC)，自动频率控制，自动频率控制(AFC)电路和自动相位控制电路和自动相位控制(APC)电路电路(也称锁相环也称锁相环PLL)。无线通信系统中通常需要某些反馈控制电路！无线通信系统中通常需要某些反馈控制电路！u还要考虑高频电路中所用的元件、器件和组件，还要考虑高频电路中所用的元件、器件和组件，以及信道或接收机中的以及信道或接收机中的干扰与噪声干扰与噪声问题。问题。28第1章 绪 论 (1)按工作频段或传输手段按工作频段或传输手段

21、 有中波通信、短波通信、超短波通信、微波通信有中波通信、短波通信、超短波通信、微波通信和卫星通信等。和卫星通信等。二、无线通信系统的类型二、无线通信系统的类型u 射频实际上就是射频实际上就是“高频高频”的广义语，它是指适合的广义语，它是指适合无线电发射和传播的频率。无线电发射和传播的频率。u 工作频率主要指发射与接收的射频工作频率主要指发射与接收的射频(RF)频率。频率。29第1章 绪 论 二、无线通信系统的类型二、无线通信系统的类型 图的例子图的例子是半双工方式，将天线开关换成双工器是半双工方式，将天线开关换成双工器就成了双工方式。就成了双工方式。主要有主要有(全全)双工、半双工和单工方式。

22、双工、半双工和单工方式。u 单工通信单工通信，指的是只能发或只能收的方式；，指的是只能发或只能收的方式；u 半双工半双工，既可以发也可以收但不能同时收发的方式；，既可以发也可以收但不能同时收发的方式；u双工通信双工通信，可以同时收发的通信方式。，可以同时收发的通信方式。(2)按通信方式按通信方式30第1章 绪 论(3)按调制方式按调制方式 有调幅、调频、调相以及混合调制等。有调幅、调频、调相以及混合调制等。二、无线通信系统的类型二、无线通信系统的类型(4)按传送的消息的类型按传送的消息的类型 (1)按工作频段或传输手段按工作频段或传输手段(2)按通信方式按通信方式 有模拟通信和数字通信，也可以

23、分为话音通信、有模拟通信和数字通信，也可以分为话音通信、图像通信、数据通信和多媒体通信等。图像通信、数据通信和多媒体通信等。31第1章 绪 论 自然界中存在的电磁波的波谱很宽，如图：自然界中存在的电磁波的波谱很宽，如图：1.2 无线电信号与调制无线电信号与调制 在电磁波谱中，波长最长的是无线电波。在电磁波谱中，波长最长的是无线电波。一般将频率低于一般将频率低于3*1011Hz的电磁波统称为无线电波。的电磁波统称为无线电波。32第1章 绪 论 无线电波的波段划分无线电波的波段划分视距传播；卫星通信、雷达视距传播；卫星通信、雷达330GHz超高频超高频SHF110cm厘米波波段厘米波波段视距传播；

24、射电天文雷达、卫星通视距传播；射电天文雷达、卫星通信、雷达信、雷达30300GHz极高频极高频EHF0.11cm毫米波波段毫米波波段视距传播、对流层散射；卫星通信视距传播、对流层散射；卫星通信雷达、电视雷达、电视3003000MHz特高频特高频UHF10100cm分米波波段分米波波段视距传播、对流层散射；电视、调视距传播、对流层散射；电视、调频广播、雷达频广播、雷达30300MHz甚高频甚高频VHF110m超短波波段超短波波段天波；短波广播、军用通信、业余天波；短波广播、军用通信、业余无线电台无线电台330MHz高频高频HF10100m短波波段短波波段地波、天波；调幅广播、导航地波、天波；调幅

25、广播、导航业余无线电台业余无线电台3003000kHz中频中频MF1001000m中波波段中波波段地波；航海设备地波；航海设备30300kHz低频低频LF100010000m长波波段长波波段 主要传播方式和用途主要传播方式和用途频率范围频率范围波长范围波长范围波段名称波段名称33第1章 绪 论 频段划分中的频段划分中的“高频高频”段，其范围为段，其范围为330 MHz，这是，这是“高频高频”的狭义解释，它指的就是短波频的狭义解释，它指的就是短波频段。段。广义的广义的“高频高频”指的是射频，其频率范围非常宽。指的是射频，其频率范围非常宽。目前的技术水平，目前的技术水平，“高频高频”的上限频率可达

26、微波的上限频率可达微波频段（如频段（如3GHz）。）。1.2 无线电信号与调制无线电信号与调制 只要电路尺寸比工作波长小得多，仍可用集中参只要电路尺寸比工作波长小得多，仍可用集中参数来分析实现，都可认为属于数来分析实现，都可认为属于“高频高频”范围。范围。高频的解释：高频的解释：34第1章 绪 论 u在高频电路中，要处理的无线电信号主要有在高频电路中，要处理的无线电信号主要有三种三种:基带信号、高频载波信号和已调信号。基带信号、高频载波信号和已调信号。u这些无线电信号有多方面的特性，主要有这些无线电信号有多方面的特性，主要有时域特性、频谱特性、调制特性、传播特性时域特性、频谱特性、调制特性、传

27、播特性等。等。1.2 无线电信号与调制无线电信号与调制35第1章 绪 论 无线电信号的特性无线电信号的特性（1）时间特性时间特性-信号随时间变化快慢的特性，通常用时域信号随时间变化快慢的特性，通常用时域波形或数学表达式来表示。波形或数学表达式来表示。（2）频谱特性频谱特性-任何信号都可以分解为许多不同频率、不任何信号都可以分解为许多不同频率、不同幅度的正弦信号之和。频谱特性有幅频特性和相频特性两同幅度的正弦信号之和。频谱特性有幅频特性和相频特性两部分。部分。（3）传播特性传播特性-是无线电信号的传播方式、传播距离、传是无线电信号的传播方式、传播距离、传播特点等。不同频段的信号，其传播特性不同。

28、播特点等。不同频段的信号，其传播特性不同。（4）调制特性调制特性-不同的调制信号和不同的调制方式，其调不同的调制信号和不同的调制方式，其调制特性不同。制特性不同。36第1章 绪 论 1.时间特性时间特性u 一个无线电信号，可将它表示为电压或电一个无线电信号，可将它表示为电压或电流的时间函数，通常用时域波形或数学表流的时间函数，通常用时域波形或数学表达式来描述。达式来描述。比较简单的如正弦波、周期性方比较简单的如正弦波、周期性方波等，此法表示很方便。波等，此法表示很方便。u无线电信号的时间特性就是无线电信号的时间特性就是信号随时间变信号随时间变化快慢的特性。化快慢的特性。1.2 无线电信号与调制

29、无线电信号与调制37第1章 绪 论 1.2 无线电信号与调制无线电信号与调制2.频谱特性频谱特性对于较复杂的信号(如话音信号、图像信号等)，用频谱分析法表示较为方便。直流分量直流分量基波分量基波分量直流、基直流、基波及三次波及三次谐波之和谐波之和38第1章 绪 论 2.频谱特性频谱特性u 射频频率越高，可利用的频带宽度越宽。射频频率越高，可利用的频带宽度越宽。带宽就是信号能量主要部分带宽就是信号能量主要部分(一般为一般为90%以上以上)所占据的频所占据的频率范围。率范围。不同的信号，其带宽不同，如话音的频率范围大致为不同的信号，其带宽不同，如话音的频率范围大致为100 Hz6 kHz，其，其主

30、要能量集中在主要能量集中在300 Hz3400Hz。u 任何信号都会占据一定的带宽。任何信号都会占据一定的带宽。不仅可以容纳许多互不干扰的信道，从而不仅可以容纳许多互不干扰的信道，从而实现频分复用或实现频分复用或频分多址频分多址，而且也可以传播某些宽频带的消息信号，而且也可以传播某些宽频带的消息信号(如图像信如图像信号号)。39第1章 绪 论 1.2 无线电信号与调制无线电信号与调制3.传播特性传播特性 指无线电信号的传播方式、传播距离、传播特点等。指无线电信号的传播方式、传播距离、传播特点等。电波的传播方式电波的传播方式主要有：主要有：直射直射(视距视距)传播、绕射传播、绕射(地波地波)传播

31、、折射和反射传播、折射和反射(天波天波)传播及散射传播传播及散射传播等。等。决定传播方式和传播特点的关键因素是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。无线电信号的频率。40第1章 绪 论 电波的传播方式电波的传播方式直射传播直射传播地波地波天波天波散射传播散射传播41第1章 绪 论 绕射方式（沿地面传播）绕射方式（沿地面传播）大地大地频率在频率在1.5MH1.5MHZ Z以下以下地面波地面波特点：特点：波长愈长，传播损耗愈小。主要用于中、长波无线电波长愈长，传播损耗愈小。主要用于中、长波无线电通信和导航。例如，收音机接收的广播电台中波信号。通信和导航。例如，收音机接收的广播电台中

32、波信号。（1 1）地波传播（绕射波）地波传播（绕射波）1.2 1.2 无线电信号与调制无线电信号与调制3 3、传播特性、传播特性问题：问题：地球表面是有电阻的导体，当电磁波在它上面行进地球表面是有电阻的导体，当电磁波在它上面行进时，有一部分电磁能量被消耗，且频率越高，地面波损耗时，有一部分电磁能量被消耗，且频率越高，地面波损耗越大！越大！42第1章 绪 论 1.2 无线电信号与调制无线电信号与调制3、传播特性、传播特性（2）天波）天波主要靠天空中主要靠天空中电离层电离层的折射和反射传播。的折射和反射传播。问题：问题：当频率超过一定值后，电磁波会穿透电离层，不再当频率超过一定值后，电磁波会穿透电

33、离层，不再返回地面！返回地面！主要用于短波、主要用于短波、中波的远距离通信和中波的远距离通信和广播。例如，收音机广播。例如，收音机接收的广播电台短波接收的广播电台短波信号或军用短波电台。信号或军用短波电台。频率在频率在1.5MHZ30MHZ 反射波反射波43第1章 绪 论 电电 离离 层简介层简介电离层：电离层：是由于太阳和星际空间的辐射引起大气电离而产是由于太阳和星际空间的辐射引起大气电离而产生的。在大气层中离地面生的。在大气层中离地面60600 km的区域称为电离层。的区域称为电离层。利用电离层进行的短波通信并不稳定。利用电离层进行的短波通信并不稳定。但由于电离层离但由于电离层离地面较高，

34、因此，短波通信还是一种价格低廉的远距离通信地面较高，因此，短波通信还是一种价格低廉的远距离通信方式。方式。44第1章 绪 论 1.2 无线电信号与调制无线电信号与调制3、传播特性、传播特性直射方式直射方式大地大地频率在频率在30MHZ以上以上 空间波空间波特点：收、发信高架（高度比波长大的多）。主要用于超短特点：收、发信高架（高度比波长大的多）。主要用于超短波、微波波段的通信和电视广播。例如，移动通信、卫星通波、微波波段的通信和电视广播。例如，移动通信、卫星通信采用视距传播。信采用视距传播。（3 3）视距传播（直射波）（传播距离在视线范围内）视距传播（直射波）（传播距离在视线范围内）45第1章

35、 绪 论 1.2 无线电信号与调制无线电信号与调制3、传播特性、传播特性（4）散射传播）散射传播散射散射现象。现象。散射发生于粗糙表面、小物体或不规则物体散射发生于粗糙表面、小物体或不规则物体等许多地方。等许多地方。频率在频率在4006000MHZ46第1章 绪 论 对对 流流 层层 散射是在电波通过的介质中存在小于波长的物散射是在电波通过的介质中存在小于波长的物体并且单位体积内阻挡体的个数非常大时产生的。体并且单位体积内阻挡体的个数非常大时产生的。散射现象主要发生在对流层。散射现象主要发生在对流层。在离地面大约在离地面大约1012 km范围内的大气层称为范围内的大气层称为对流层，对流层，该层

36、的空气密度较高，所有该层的空气密度较高，所有的大气现象的大气现象(如风、雨、雷、电等如风、雨、雷、电等)都发生在这一层。都发生在这一层。因此，散射发生于粗糙表面、小物体或不规则因此，散射发生于粗糙表面、小物体或不规则物体等许多地方。物体等许多地方。47第1章 绪 论 长波长波信号以地波绕射为主；信号以地波绕射为主；中波和短波中波和短波信号可以地波和天波两种方信号可以地波和天波两种方式传播，但前者以地波传播为主，后者以天式传播，但前者以地波传播为主，后者以天波波(反射与折射反射与折射)为主；为主；超短波以上超短波以上频段的信号大多以直射方式频段的信号大多以直射方式传播，也可采用对流层散射的方式传

37、播。传播，也可采用对流层散射的方式传播。电波传播方式总结电波传播方式总结48第1章 绪 论 1.2 无线电信号与调制无线电信号与调制4、调制特性、调制特性调制在无线通信中的作用至关重要。调制在无线通信中的作用至关重要。（1）调制的定义）调制的定义（2）调制的基本方式）调制的基本方式三种信号：三种信号：调制信号、调制信号、载波载波、已调波已调波本课程主要讨论：本课程主要讨论：模拟消息模拟消息(调制调制)信号和正弦载波的模拟调制。信号和正弦载波的模拟调制。49第1章 绪 论 一、线性电子电路与非线性电子电路一、线性电子电路与非线性电子电路 电电子子器器件件严严格格讲讲是是非非线线性性的的，但但依依

38、使使用用条条件件不不同同，表现的非线性程度不同。为此，有如下两种应用：表现的非线性程度不同。为此，有如下两种应用：（1）线性电路）线性电路 对信号进行处理时，尽量使用器件特性的线性部分。对信号进行处理时，尽量使用器件特性的线性部分。电路基本是线性的，但存在不希望有的失真。电路基本是线性的，但存在不希望有的失真。（2）非线性电路）非线性电路 对信号进行处理时，使用了器件特性的非线性部分，对信号进行处理时，使用了器件特性的非线性部分，利用器件的非线性完成利用器件的非线性完成振荡、频率变换振荡、频率变换等功能。等功能。器件特性与使用条件密切相关，例如：器件特性与使用条件密切相关，例如：1.3 本课程

39、的特点本课程的特点50第1章 绪 论 小小信信号号条条件件下下，输输入入信信号号小小，在在一一定定条条件件下下电电路路可可用用线线性性等等效效电电路路表表示示，例例如如各各种种小小信信号号放放大大器器，器器件件的的特特性性归属线性电子线路。归属线性电子线路。大大信信号号条条件件下下，输输入入信信号号大大，必必涉涉及及器器件件的的非非线线性性部部分，例如功率放大器。必须用非线性电路的分析方法。分，例如功率放大器。必须用非线性电路的分析方法。本书的绝大部分电路都属于非线性电路，本书的绝大部分电路都属于非线性电路，一般都用非线性电路的分析方法。一般都用非线性电路的分析方法。器件特性与使用条件密切相关

40、，例如：器件特性与使用条件密切相关，例如：一、线性电子电路与非线性电子电路一、线性电子电路与非线性电子电路51第1章 绪 论 1.3 本课程的特点本课程的特点 在工程上根据实际情况在工程上根据实际情况对器件的数学模型和电路对器件的数学模型和电路的工作条件进行合理的近似，的工作条件进行合理的近似，以便用简单的分析方以便用简单的分析方法获得具有实际意义的结果，法获得具有实际意义的结果，而不必过分追求其严而不必过分追求其严格性。格性。精确的求解非常困难，也不必要。精确的求解非常困难，也不必要。非线性电路的分析方法：非线性电路的分析方法：52第1章 绪 论 二、本课程的学习方法二、本课程的学习方法1.

41、3 本课程的特点本课程的特点在学习本课程时，要抓住各种电路之间的共性，在学习本课程时，要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。握一个个具体的电路及其工作原理。在学习本课程时必须要高度重视实验环节，坚持在学习本课程时必须要高度重视实验环节，坚持理论联系实际，在实践中积累丰富的经验。理论联系实际，在实践中积累丰富的经验。掌握先进的高频电路掌握先进的高频电路EDA技术，也是学习高频电技术，也是学习高频电子线路的一个重要内容。子线路的一个重要内容。53第1章 绪 论 本章主要内容：本章主要内容：（1）介绍与高频电路有关的无线通信设备与系统）介绍与高频电路有关的无线通信设备与系统（2）无线电信号与调制）无线电信号与调制（3）高频电子线路的特点。）高频电子线路的特点。本章的重点：本章的重点：（1）无线通信系统的组成与工作原理）无线通信系统的组成与工作原理（2）无线电波的频段划分）无线电波的频段划分（3）“高频高频”的含义的含义（4）无线电波的传播特性。）无线电波的传播特性。54