高频复习资料.ppt

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1、1、发送设备的主要功能是什么？2、接收设备的主要功能是什么？3、电磁波的传播方式有哪几种？4、什么是调制？为什么要调制？,1,第一章 绪论,（1）地波传播 绕射：电磁波沿弯曲的地球表面传播 频率：2MHz 以下；通信距离：可达数百数千 km,24,（2）天波传播 电离层反射 频率：230MHz 通信距离：单次可达4000km，多次可达10000km以上,25,（3）直线传播（视线传播）频率：30MHz以上 类似光波做直线传播（将穿透电离层）天线高度h与传播距离D(=2d)的关系：D 2=8rh50h（r为地球的等效半径）,27,（4）散射传播 电离层散射：30 60 MHz 对流层散射:100

2、 4000 MHz 通信流星余迹:30 100 MHz,32,所谓调制，就是使载波信号的某一个或几个参数(振幅、频率或相位)按照调制信号的规律变化的过程。,调制信号 载波信号 已调信号,36,为什么要调制？天线设计，多路复用,调制,解调,基带,带通,38,1、影响电阻高频特性的因素有哪些？2、在什么情况下高频电路中的电容器等效于一个电 感器？3、高频电感器的损耗性能用什么参数来表征？4、抽头并联谐振回路接入系数的定义。5、石英晶体谐振器的压电效应和反压电效应？6、比较晶体滤波器和陶瓷滤波器的异同点。7、高频电路中主要存在哪些非线性失真？8、什么是高频接收机的动态范围？,1,第二章 高频电路基础

3、,高频电路中的电阻,CR为分布电容 LR为引线电感,分布电容和引线电感越小，电阻的高频特性越好。金属膜电阻比碳膜电阻的高频特性要好，而碳膜电阻比线 绕电阻的高频特性要好。表面贴装(SMD)电阻比引线电阻的高频特性要好。小尺寸的电阻比大尺寸的电阻的高频特性要好。频率越高，电阻器的高频特性表现越明显。,4,2.电容器,RC为极间绝缘电阻；LC为分布电感或(和)极间电感。,电容器的等效电路,电容器的阻抗特性,当工作频率大于自身谐振频率时，电容器将等效为一个电感器。,自身谐振频率,容性区,感性区,5,接入系数p,-与外电路相连的那部分电抗与本回路参与分 压的同性质总电抗之比。,(a)电感抽头 p=(L

4、1+M)/L若可忽略M，则 p=L1/L,(b)电容抽头,L1,物理特性,石英晶体谐振器,压电效应 当晶体受外力作用而变形时，其表面会产生正负电荷。,反压电效应 当晶体两面加电压时，晶体会发生机械形变。,陶瓷谐振器的等效电路和晶体谐振器相同。,串并联频率间隔较大，通带较晶体滤波器要宽。品质因数较晶体小得多(约为数百)，选择性稍差。陶瓷材料相对较为便宜。,非线性失真与动态范围,接收机能正常工作(能够检测到并解调)所承受的信号变化范围称为动态范围。下限-接收机的灵敏度。上限-由最大可接受的非线性失真决定。,例 1（P17-18）设一放大器以简单并联振荡回路为负载，信号中心频率fs=10 MHz，回

5、路电容C=50pF，(1)试计算所需的线圈电感值。(2)若线圈品质因数为Q=100，试计算回路谐振电阻及回路带宽。(3)若放大器所需的带宽B0.7=0.5 Hz，则应在回路上并联多大电阻才能满足放大器所需带宽要求?,2-2 图示为波段内调谐用的并联振荡回路，可变电容C的变化范围为 12260 pF，t为微调电容，要求此回路的调谐范围为 5351605 kHz，求回路电感和t的值，并要求的最大和最小值与波段的最低和最高频率对应。,2-3 图示为一电容抽头的并联振荡回路，谐振频率f0=1MHz,C1=400 pF，C2=100 pF，求回路电感L。若Q0=100,RL=2 k，求回路有载QL值。,

6、1、对高频小信号放大器的要求是什么？2、高频放大器的主要性能参数有哪些？3、谐振功率放大器与小信号谐振放大器的异同点。4、高频功率放大器的主要技术指标是什么？5、根据功放管的导通时间功率放大电路可分为几类？6、高频功放有几种工作状态？在哪种状态下输出功率 最大？7、根据直流电源连接方式的不同，直流馈电线路可以 分为哪两类？8、高效高频功率放大器的效率应达到多少？,1,第三章 高频谐振放大器,对小信号放大器的主要要求,1)增益高 2)频率选择性好 3)工作稳定可靠,2,ic,ube,t,o,o,ic,c,t,V,BZ,谐振功率放大器与小信号谐振放大器比较,相同之处：它们放大的信号均为高频信号，而

7、且放大器的负 载均为谐振回路。,不同之处：激励信号幅度大小不同；放大器工作点不同。,谐振功率放大器波形图,小信号谐振放大器波形图,i,c,Q,ube,t,o,o,i,c,t,功率放大器的主要技术指标是输出功率与效率。,-,不同工作状态时放大器的特点,工作状态,导通角,理想效率,负,载,应,用,甲类,q,c,=360,50%,电阻,低频,乙类,q,c,=180,78.5%,推挽，回路,低频，高频,甲乙类,180,q,c,360,50%,h,78.5%,推挽,低频,丙类,q,c,180,h,78.5%,选频回路,高频,丁类,开关状态,90%100%,选频回路,高频,临界状态 Ic1和Uc均有较大值

8、此时P1最大。,过压状态 Ic1随着负载RL的加大下降，因此输出功率和效率也随之减小。,电压、电流随负载变化波形,i,c,i,c,3,2,1,I,m,0,180,90,半导通角,w,t,B,A,C,D,3,2,1,负载增大,ubemax,b,V,CC,Q,e,c,min,V,c,m,1.,欠压状态,2.,临界状态,3.,过压状态,R,L,V,c,m,V,c,m,2、高频功放的工作状态,欠压状态 集电极电压利用不充分 当RL时，Uc1）ic、Ic0和Ic1基本不变2）P1=UcIc1/2=P1/P0,11,直流馈电线路,串联馈电 并联馈电,习题 3-4,例 某高频谐振功率放大器的输出功率P1=6

9、W，集电极电 源电压Ec=24V，集电极电流直流分量ICO=300mV，电压 利用系数=0.95，试计算,1）直流电源提供的功率Po2）功放管的集电极损耗功率Pc3）效率,解 1）Po=7.2W 2）Pc=1.2W 3）=83.3%,习题 3-3,晶体管集基间电容Cbc通过Y参数等效电路中反向传输导纳Yre的反馈，使放大器存在着工作不稳定的问题，如果这个反馈在某个频率相位上满足正反馈条件，且足够大，则会在满足条件的频率上产生自激振荡。,提高放大器稳定性的方法 1）减小反向传输导纳Yre，即选择管子时尽可能选择Cbc小的管子。2）从电路上设法消除晶体管的反向作用，使它单向化，具体方法有中和法和失

10、配法。,1、反馈型振荡器的起振条件和平衡条件。2、判断三端式振荡器能否振荡的原则是什么？3、比较电容反馈振荡器与电感反馈振荡器的特点。4、频率稳定度的定义和分类。5、在并联型晶体振荡器中，将石英晶体等效为什 么元件？6、石英晶体在串联型晶体振荡器的作用是什么？7、串联型晶体振荡器的振荡频率由什么确定？,1,第四章 正弦波振荡器,放大器的放大倍数K(s),环路增益,闭环电压放大倍数为Ku(s),反馈网络的电压反馈系数F(s),平衡条件,|T(j)|=KF=1,振幅平衡条件：,T(j)=K(j)F(j)=1,相位平衡条件：,起振条件,自激振荡的起振条件：,为了使振荡过程中输出幅度不断增加,应使反馈

11、回来的信号比输入到放大器的信号大,即振荡开始时应为增幅振荡。,振幅条件,|T(j)|=KF1,相位条件,振荡器的组成原则,LC回路的三个端点与晶体管的三个电极分别连接。,在振荡频率上，应满足：X1+X2+X3=0,对于晶体管-“射同余异”。对于场效应管-“源同余异”,判断三端式振荡器能否振荡的原则(1)X1和2的电抗性质相同;(2)X3与X1、X2的电抗性质相反。,(4)电容反馈振荡器的工作频率高于电感反馈振荡器。,电容反馈振荡器与电感反馈振荡器比较,(1)电感反馈振荡器只要改变线圈抽头位置就可以改变反馈值F，而电容反馈振荡器需要改变C1、C2的比值。,(3)电感反馈振荡器输出的谐波较电容反馈

12、振荡器的大，因此电容反馈振荡器的输出波形比电感反馈振荡器的输出波形要好。,(2)电感反馈振荡器工作频带较电容反馈振荡器的宽。电容反馈振荡器一般工作在固定频率。,频率稳定度,振荡器的频率稳定度是指由于外界条件的变化，引起振荡器的实际工作频率偏离标称频率的程度，它是振荡器的一个很重要的指标。,设f1为实际工作频率，f0为标称频率,绝对偏差,相对偏差,-在一定时间间隔内，振荡器频率的相对偏差的最大值，用f/f1|时间间隔表示。,频率稳定度的定义,（2）短期稳定度:一般指一天以内，以小时、分钟或秒计时的时间间隔内频率的相对变化。产生这种频率不稳定的因素有温度、电源电压等。,频率稳定度的分类,（1）长期

13、稳定度:一般指一天以上以至几个月的时间间隔内的频率相对变化，通常是由振荡器中元器件老化而引起的。,（3）瞬时稳定度:一般指秒或毫秒时间间隔内的频率相对变化。这种频率变化一般都具有随机性质。引起这类频率不稳定的主要因素是振荡器内部的噪声。衡量时常用统计规律表示。,习题 4-10(b),习题 4-15,1、频谱搬移电路的功能。2、线性搬移电路的应用。3、非线性搬移电路的应用。4、在各种二极管电路频谱搬移电路中，流过二极 管的电流各包含哪些频率分量？5、各种差分对线性搬移电路的应用。,1,第五章 频谱的线性搬移电路,频谱搬移电路的功能 将输入信号进行频谱变换，以获得具有所需频谱的输出信号。,线性搬移

14、电路 在搬移的过程中，输入信号的频谱结构不发生变化，即搬移前后各频率分量的比例关系不变，只是在频域上简单的搬移(允许只取其中的一部分)。应用：振幅调制与解调、混频。,非线性搬移电路 在频谱的搬移过程中，输入信号的频谱不仅在频域上搬移，而且频谱结构也发生了变化。应用：频率调制与解调、相位调制与解调,1)1和2;2)2的偶次谐波分量;3)(2n+1)21，n=0,1,2,u1U1cos1t，u2U2cos2t,1)1 2)(2n1)21，n=0,1,2,输出信号所含的频率分量,(2n1)21，n=0,1,2,应用：AM电路,应用：AM、DSB电路,应用：DSB电路,差分对频谱搬移电路,双差分对电路

15、,|uA|26 mV时,|u1|、|u2|26 mV时,接入负反馈时的差分对电路,当Re2的滑动点处于中间值时,1、什么是惰性失真？2、什么是底部切削失真？3、为了减小底部切削失真，应在包络检波器中增 加什么元件？4、什么是混频？5、混频器输出的中频信号的频率是什么？6、调幅收音机和调频收音机的中频频率是什么？7、哪些线性搬移电路可以用于混频电路？8、高电平调制与低电平调制的区别。,1,第六章 振幅调制、解调及混频,高电平调制 将功放和调制合二为一，调制后的信号不需再放大就可直接发送出去。低电平调制 将调制和功放分开，调制后的信号电平较低，还需经功率放大后达到一定的发射功率再发送出去。,振幅调

16、制电路,1)惰性失真,检波器的失真,-在二极管截止期间，当RC太大时引起电容电压下降速度太慢所产生的失真。,为避免惰性失真，要求：,若输入为单音调制的AM波，则不失真的条件为：,惰性失真的检验公式,2)底部切削失真,-由于检波器的交直流负载不同所引起的失真。,要避免底部切削失真，应满足:,直流负载:R=R，低频交流负载:R=RRg/(R+Rg),减小底部切削失真的电路,R=R1+R2，R=R1+R2Rg,混频,混频是使信号自某一个频率变换成另一个频率。,输出信号称为中频信号，其频率fI是fc和fL的差频或和频，即 fI=fLfc,常用的中频数值为:465(455)、500 kHz;1、1.5、

17、4.3、5、10.7、21.4、30、70、140 MHz。调幅收音机的中频为465(455)kHz;调频收音机的中频为10.7 MHz；微波接收机、卫星接收机的中频为70MHz或140MHz,1、比较直接调频法与间接调频法的优缺点。2、什么是鉴频器？3、直接鉴频法和间接鉴频法4、振幅鉴频法的原理。5、相位鉴频法的原理。6、直接脉冲计数式鉴频法的原理。7、正交鉴频器由哪几部分组成？8、对于限幅器的主要要求有哪些？9、什么是预加重？,1,第七章 频率调制与解调,-用调制电压直接控制振荡器的振荡频率，使振荡频率f(t)按调制电压的规律变化。在直接调频法中，振荡器与调制器合二为一。,1 直接调频法,

18、优点 在实现线性调频的要求下，可以获得较大的频偏 缺点 频率稳定度差,若被控制的是LC振荡器，则只需控制振荡回路的某个元件(L或C)，使其参数随调制电压变化。常用的方法是采用变容二极管。,优点 频率稳定度高 缺点 设备较复杂。,2、间接调频法,-先将调制信号积分，然后对载波进行调相，间接调频时，调制器与振荡器是分开的。,1）直接鉴频法-直接从调频信号的频率中提取原来调制信号的方法。2）间接鉴频法-对调频信号进行不同的变换或处理从而间接地恢复原来调制信号的方法。,鉴频方法,振幅鉴频法,相位鉴频法,鉴相器是用来检出两个信号之间的相位差，完成相位差电压变换作用的电路。,设输入鉴相器的两个信号分别为:

19、,鉴相器的输出电压为：,参考信号,调相波,在线性鉴相时：uo与输入相位差e(t)=2(t)1(t)成正比。,直接脉冲计数式鉴频法,正交鉴频器-一种乘积型相位鉴频器，它由移相网络、乘法器和低通滤波器三部分组成。调频信号一路直接加至乘法器，另一路经相移网络移相后(参考信号)加至乘法器。由于调频信号和参考信号同频正交，因此，称之为正交鉴频器。,正交鉴频器,限幅电路,限幅器:把输入幅度变化的信号变换为输出幅度恒定的信号的变换电路。,对限幅器的要求:在限幅区内要有平坦的限幅特性，门限电压要尽量小。,预加重是在发射机的调制器前，有目的地、人为地改变调制信号，使其高频端得到加强(提升)，以提高调制频率高端的

20、信噪比。信号经过这种处理后，产生了失真，因此在接收端应采取相反的措施，在解调器后接去加重网络，以恢复原来调制频率之间的比例关系。,1、反馈控制电路由哪几部分组成？2、反馈控制电路的分类。3、自动增益控制电路的作用。4、锁相环路的组成和基本原理。2、,1,第八章 反馈控制电路,反馈控制系统,分类 自动增益控制电路（AGC）电压或电流 自动频率控制电路（AFC）频率 自动相位控制电路（PLL）相位,自动增益控制电路的作用就是在输入信号电压变化很大时，保持接收机输出电压恒定或基本不变。,Uo=Kv(uc)Ui,锁相环的基本原理,基本原理 利用相位误差去消除频率误差。当电路达到平衡状态时，有剩余相位误差存在，但频率误差可以降低到零。,PD-鉴相器LF-环路滤波器VCO-电压控制振荡器,