通信電子線路于洪珍版,前七章資料

1、第一個完整的通信系統(tǒng)應(yīng)包括 信息源、發(fā)送設(shè)備、信道、接收設(shè)備和收信裝置五部分無線電的傳播方式主要有 繞射（地波）傳播，折射和反射（天波）傳播以 及散射傳播，直線傳播等，決定傳播方式和傳播特性的關(guān)鍵因素是 無線電信 號的頻率。繞射：頻率越高，損耗越嚴(yán)重，傳播的距離越短，因此頻率較高 的電磁波不宜采用繞射方式傳播，通常只有中長波范圍的信號才采用繞射方 式傳播。電離層能反射電波，也能吸收電波，但對頻率較高的電波吸收的很 少，短波，無線電波是利用電離層反射的最佳波段 。只有當(dāng)天線的尺寸大到可以與信號波長相比擬時，天線才具有較高的輻射效率。這也是為什么把低頻的調(diào)制信號調(diào)制到較高的載頻上的原因之一。調(diào)制使

2、幅度變化的稱調(diào)幅，是頻率變化的稱調(diào)頻，使相位變化的稱調(diào)相。 解調(diào)就是在接收信號的一方，從收到的已調(diào)信號中把調(diào)制信號恢復(fù)出來。調(diào) 幅波的解調(diào)稱檢波，調(diào)頻波的解調(diào)叫 鑒頻。第二章小信號調(diào)諧放大器是一種最常見的 選頻放大器，即有選擇地對某一頻率的信 號進行放大的放大器。它是構(gòu)成無線電通信設(shè)備的主要電路，其作用是放大 信道中的高頻小信號。所謂調(diào)諧，主要是指放大器的集電極負(fù)載為調(diào)諧回路。 調(diào)諧放大器主要由放大器和調(diào)諧回路兩部分組成。因此，調(diào)諧放大器不僅有 放大作用，還有選頻作用。其選頻性能通常用 通頻帶和選擇性兩個指標(biāo)衡量。 小信號調(diào)諧放大器的主要指標(biāo)要求是：有足夠的增益，滿足通頻帶和選擇性要求，工作穩(wěn)

3、定等。并聯(lián)諧振回路稱為諧振回路的特性阻抗）, i VLc Fl oL =0C C C并聯(lián)諧振回路的品質(zhì)因數(shù)是由回路諧振電阻與特性阻抗的比值定義的，即Q汽記譏。CC回路的R。越大，Q值越大，阻抗特性曲線越尖銳；反之，R。越小，Q值越小，阻抗特性曲線越平坦。在諧振點 V 0處，電壓幅值最大，當(dāng)0時，回路呈現(xiàn)感性，電壓超前電流一個相角，電壓幅值減小。當(dāng),0時，回路呈現(xiàn)容性，電壓滯后電流一個 相角，電壓幅值也減小。諧振回路的諧振曲線分析Um對于同樣頻偏 丄f，Q越大， Um值越小，諧振曲線越尖銳一個無線電信號占有一定的頻帶寬度，無線電信號通過諧振回路不失真的條件是：諧振回路的幅頻特性是一常數(shù)，相頻特性

4、正比于角頻率。在無線電技術(shù)中,常把 Um從1下降到（以dB表示，從0下降到-3dB）處的兩個頻率的范圍叫做通頻帶，以符號B或2 3 0.7表示。即回路的通頻帶為選擇性是諧振回路的另一個重要指標(biāo),它表示回路對通頻帶以外干擾信號的抑制能力。Q越高選擇性越好，但通頻帶越窄 負(fù)載和信號源內(nèi)阻對諧振回路的影響把沒有接信號源內(nèi)阻和負(fù)載時回路本身的Q值叫做無載或者空載Q值，以Qo表示。把計入信號源內(nèi)阻和負(fù)載時的Q值叫做有載Q值，以Ql表示RsR_回路并聯(lián)接入的Rs,Rl越小，Ql較Qo下降的越多。Ql下降，通頻帶加寬，選擇性變差接入系數(shù)的概念接入系數(shù)JCL n2CLIsnl晶體管咼頻等效電路及頻率參數(shù)按照晶

5、體管實際使用時工作頻率的咼低分為咼頻管和低頻管，晶體管在咼頻工作時，頻率越高，電流放大系數(shù)越小。高頻晶體管的分析常用到兩種等效電路：混 合U型等效電路與Y參數(shù)等效電路。晶體管咼頻放大能力及頻率參數(shù)晶體管在高頻情況下的放大能力隨頻率的增高而下降。B截止頻率f-,是B下降到0.707 時的頻率；特征頻率1,1是B下降到1 時的頻率。a截止頻率f，仁是a下降到0.707 0時的頻率；f f：隨f變化的特點如下:1）當(dāng)ff _時（實際上f 3即可），此時-=：0，這時-不隨f變化，即相當(dāng)于低頻的情況。2） 當(dāng)f ：“ f 的附近，：開始隨f增加而下降，當(dāng)f =仁時，降到0的70.7%.f f f3）

6、當(dāng)ff $時（實際上f 3fB即可）:厲或仃問式中仃二f.晶體管內(nèi)部反饋的有害影響1）放大器調(diào)試?yán)щy；2）放大器工作不穩(wěn)定解決辦法：1）從晶體管本身想辦法，使反向傳輸導(dǎo)納減??；2）在電路上想辦法，把yre的作用抵消或減小。也就是說，從電路上設(shè)法消除晶體管的反向作用，使它變?yōu)閱蜗蚧?。單向化的方法有兩種，即中和法和失配法。第三章高頻調(diào)諧功率放大器是一種能量轉(zhuǎn)換器件， 它是將電源供給的 直流能量轉(zhuǎn)換 為高頻交流輸出。通信中應(yīng)用的高頻功率放大器，按其工作頻帶劃分為 窄帶 和寬帶兩種。窄帶高頻功率放大器通常以 諧振電路作為輸出回路，故又稱 調(diào) 諧功率放大器；寬帶高頻功率放大器的輸出電路則是傳輸線變壓器或

7、其他寬 帶匹配電路，因此又稱為非調(diào)諧功率放大器。高頻調(diào)諧功率放大器是通信系統(tǒng)中發(fā)送裝置的重要部件，它也是一種諧振電路作負(fù)載的放大器。高頻調(diào)諧功率放大器與小信號調(diào)諧放大器的主要區(qū)別：小信號調(diào)諧放大器1）小信號調(diào)諧放大器的輸入信號很小，在微伏到毫伏數(shù)量級，晶體管工作于線性 區(qū)域；2）它的功率很小，但通過阻抗匹配，可以獲得很大的功率增益（30-40dB）；3）小信號放大器一般工作在甲類狀態(tài)，效率較低。調(diào)諧功率放大器1）調(diào)諧功率放大器的輸入信號要大得多，為幾百毫伏到幾伏，晶體管工作延伸 到非線性區(qū)域-截止和飽和區(qū)2）這種放大器的輸出功率大，以滿足天線發(fā)射或其他負(fù)載的要求3）一般工作在丙類，效率較高。4

8、、高頻功率放大器因工作于非線性區(qū)域，用解析法分析較困難，故工程上普遍 采用近似的分析方法-折線法來分析其工作原理和工作狀態(tài)。L，C組成并聯(lián)諧振回路，作為集電極負(fù)載，這個回路叫做槽路。當(dāng)導(dǎo)通角二=180時，表明管子整個周期全導(dǎo)通，叫做放大器工作在甲類；當(dāng)二=90時，表明管子半個周期導(dǎo)通，叫做放大器工作在乙類；當(dāng)二:90時, 表明管子導(dǎo)通不到半個周期，叫做放大器工作在丙類。.5+Ebcos-U bm槽路電壓幅值:cmc1mRc調(diào)諧功率放大器有如下五種功率需要考慮:電源供給的直流功率PS;通過晶體管轉(zhuǎn)換的交流功率，即晶體管集電極輸出的交流功率P0 ；通過槽路送給負(fù)載的交流功率，即 Rl上得到的功率R

9、 ； 晶體管在能量轉(zhuǎn)換過程中的損耗功率，即晶體管損耗功率P ； 槽路損耗功率PT.是集電極基波電壓幅值與直流電源電壓之比，稱為集電極電壓利用系數(shù)。根據(jù)調(diào)諧功率放大器在工作時是否進入飽和區(qū)，可將放大器分為欠壓、過壓 和臨界三種狀態(tài)。工作狀態(tài)的判別方法 根據(jù)管子集電極電壓最低點Ucemin的大小，可判斷放大器工作在什么狀態(tài) 當(dāng)Ucemin dees，欠壓工作狀態(tài)；當(dāng)U cemin = Uees，臨界工作狀態(tài)； 當(dāng)Ucemin :： L，過壓工作狀態(tài)。Re、巳、Eb和Ubm變化對放大器工作狀態(tài)的影響 1）尺變化對放大器工作狀態(tài)的影響-調(diào)諧功放的負(fù)載特性在臨界狀態(tài)，輸出功率F0最大，集電極效率c也較高

10、。這時候的放大器工作在最佳狀態(tài)。因此，放大器工作在臨界狀態(tài)的等效電阻，就是放大器阻抗匹配的最佳電阻。欠壓狀態(tài)時，電流Ic1m基本不隨Rc變化，放大器可視為恒流源；臨界狀態(tài)時，放大器輸出功率最大，效率也較高，這時候放大器工作在最佳狀態(tài); 過壓狀態(tài)時，當(dāng)在弱過壓狀態(tài)，輸出電壓基本不隨 Rc變化，放大器可視為恒壓 源。2）Ec變化對放大器工作狀態(tài)的影響-集電極調(diào)制特性只有在過壓狀態(tài)Ec對Ucm才能有較大的控制作用，所以集電極調(diào)幅應(yīng)工作在過壓 狀態(tài)。3）Eb變化對放大器工作狀態(tài)的影響-基極調(diào)制特性在欠壓區(qū)，高頻振幅Ucm基本隨Eb呈線性變化，Eb對Ucm有較強的控制作用，這 就是基極調(diào)幅的工作原理。4

11、）Ubm變化對放大器工作狀態(tài)的影響-振幅特性（輸入匹配電路）的作用是實現(xiàn)信號源輸出阻抗與放大器輸入阻抗之間的匹配，以期獲得最大的激勵功率。（輸出匹配電路）的作用是將負(fù)載 Rl變換為 放大器所需的最佳負(fù)載電阻，以保證放大器輸出功率最大。由調(diào)諧功率放大器的負(fù)載特性知道，放大器工作在（臨壓狀態(tài)）輸出功率最 大，功率也較高。因此，放大器工作在臨界狀態(tài)的等效電阻，就是放大器阻 抗匹配所需的最佳負(fù)載電阻，以 Rcp表示。倍頻器是一種將輸入信號頻率成整數(shù)倍增加的電路。主要用于甚高頻無線電 發(fā)射機或其他電子設(shè)備的中間級。采用倍頻器的原因：1）降低設(shè)備的主振頻率；2）對于調(diào)相或調(diào)頻發(fā)射機，利用倍頻器可增加調(diào)制度

12、，就可以加大相移或頻移；3）利用倍頻器擴展發(fā)射機輸出級的工作波段；倍頻器按工作原理分為兩大類：（參數(shù)倍頻器）和（丙類倍頻器）6左n最佳導(dǎo)通角二與倍頻次數(shù)n的關(guān)系n第四章振蕩器是指在沒有外加信號作用下的一種自動將（直流電源）的能量變換為 一定波形的（交流振蕩）能量的裝置。從采用的分析方法和振蕩器的特性來看， 可以把振蕩器分為（反饋式振蕩器） 和（負(fù)阻式振蕩器）兩大類；根據(jù)所產(chǎn)生的波形，又可以把振蕩器分為 亠 弦波振蕩器）和（非正弦波振蕩器）。正弦波振蕩器可分為 LC振蕩器、RC 振蕩器和晶體振蕩器等類型。其中 LC振蕩器和晶體振蕩器用于產(chǎn)生高頻正 弦波，RC振蕩器用于產(chǎn)生低頻正弦波。滿足振蕩的（

13、振幅平衡）條件為：KF=1自激振蕩（平衡）條件為:K F =1 起振條件是指為產(chǎn)生自激振蕩所需 K、F的乘積最小值，滿足KF1 對兩種三點式振蕩器電路電路進行比較：電容三點振蕩器反饋電壓C2,而電容對高次諧波呈低阻抗，濾除諧波電流能 力強，振蕩波形更接近于正弦波。電感三點式振蕩電路反饋電壓取自反饋電感 L2,對高次諧波呈現(xiàn)高阻抗，不易濾去高次諧波，輸出電壓波形不好，振蕩頻率不是很高。6三點式電路相位平衡條件的準(zhǔn)則是：1） Xce和Xbe性質(zhì)相同；2 ） Xcb和Xce， Xbe性質(zhì)相反。第五章模擬調(diào)制的分類調(diào)幅調(diào)頻調(diào)相調(diào)制，解調(diào)過程就是將低頻信號搬移到高頻段或從高頻段搬移到低頻段的過 程。完成

14、調(diào)制過程的裝置叫調(diào)制器，解調(diào)過程是調(diào)制的逆過程，在收信端， 實現(xiàn)解調(diào)的裝置叫解調(diào)器。調(diào)制器和解調(diào)器必須由非線性元器件夠成，它們 可以是二極管或工作在非線性區(qū)域的三極管。調(diào)幅波有普通調(diào)幅波 AM，抑制載波的雙邊帶調(diào)幅波 DSB/SC-AM，和抑制 載波的單邊帶調(diào)幅波SSB/SC-AM 0已 調(diào)撥的 表達式 U AM =U AM （t）cos c t=U cm （1+m a cos it）cos c tm a=k a m a稱為調(diào)幅指數(shù)或調(diào)幅度，它表示載波振幅受調(diào)制信號U cm控制的程度，一般情況下ka=1，由于調(diào)幅指數(shù)ma與調(diào)制電壓的振幅成正比，即U,. m越大，ma越大，調(diào)幅波幅度變化越大，m

15、a小于或等于1.如果ma1, 調(diào)幅波產(chǎn)生失真，這種情況稱為過調(diào)幅。調(diào)幅的過程就是在頻譜上將低頻調(diào)制信號搬移到高頻載波分量兩側(cè)的過程。1載波頻率分量的振幅為Ucm ,兩個變頻分量的振幅為-maUcm調(diào)制的過程2實質(zhì)上是頻譜搬移的而過程。AM BSB SSB變頻器都是頻譜的線性搬移 過程，角度調(diào)制（FM PM）不是頻譜的線性搬移。單頻調(diào)制時，其調(diào)幅波的頻帶寬度為調(diào)制信號頻譜的兩倍。即B=2F.多頻調(diào)制時，總的頻帶寬度為最高調(diào)制頻率的二倍，即B=2F max調(diào)幅波的功率如果將調(diào)幅波電壓加于負(fù)載電阻Rl上，則負(fù)載電阻吸收的功率為各項爭先U 21 cm分量單獨作用時功率之和。包括三個部分：載波分量功率P

16、c=- 2 Rl1 2 上邊頻分量功率下邊頻分量功率都等于Pi=p2=-m pc4 a因此，調(diào)幅波在調(diào)制信號一個周期內(nèi)的平均功率為2maP = Pc+P!+P2=（1+亙）Pc2抑制載波的雙邊帶調(diào)幅波DSB/SC-AMU DSB （t）= - AU，m U cm Cosjc ；）t COS（，c）t】2DSB/SC-AM調(diào)制信號有如下特點1）DSB/SC-AM信號的幅值仍隨調(diào)制信號而變化，但與普通調(diào)幅波不同,DSB/SC-AM的包絡(luò)不再反應(yīng)調(diào)制信號的形狀，仍保持調(diào)幅波頻譜搬移的 特征2）在調(diào)制信號的正負(fù)半周，載波的相位反相，即高頻振蕩的相位在 U（t）=O瞬間有180的突變3）對DSB/SC-

17、AM調(diào)制，信號仍集中在載頻 c附近，所占頻帶為BDSB=2Fmax在通信和廣播電視中應(yīng)用殘留邊帶調(diào)制技術(shù)振幅調(diào)制的方法按功率電平的高低分為高電平調(diào)制電路和低電平調(diào)制電路低電平調(diào)制電路可采用集成高頻放大器產(chǎn)生調(diào)幅波，也可利用模擬乘法器產(chǎn)生調(diào)幅波基極調(diào)幅電路放大器應(yīng)工作在欠壓狀態(tài)由于多種原因，基極調(diào)幅會出現(xiàn)一定的失真，失真現(xiàn)象大致有兩種，波谷變平 波腹變平集電極調(diào)幅放大器最大工作點設(shè)計在臨界狀態(tài)，那么便可保證其余時間都處于過壓狀態(tài)非相干解調(diào)有兩種方式，即小信號平方律檢波，和大信號包絡(luò)檢波小信號平方律檢波檢波原理檢波二極管由于輸入特性曲線的非線性，調(diào)幅波的正負(fù)半周所引起的電流變化不同，正半 周時電流

18、上升的多而負(fù)半周時電流下降的的少，這就使對稱的電壓調(diào)幅波變成不對稱的電流.如果取載波電流周期平均值，并繪出曲線，就可明顯看出電流中除高頻外,還含有直流和低頻成分其中高頻成分被C2旁路，故在R2上高 頻電壓甚少，主要是低頻和直流電壓。低頻就是檢出的調(diào)制信號，它通過 Ci隔直輸出。大信號峰值包絡(luò)檢波器 普通二極管（整流二極管）調(diào)頻電路中的二極管是受容二極管檢波輸出可能產(chǎn)生三種失真：由于檢波二極管伏安特性彎曲引起的失真；由 于濾波電容放電慢引起的失真，叫對角線失真；由于輸出耦合電容上所充的 直流電壓引起的失真，叫割底失真。第六章在調(diào)制中，載波信號的頻率隨調(diào)制信號而變，稱為頻率調(diào)制或調(diào)頻，F(xiàn)M ;載波信號的相位隨調(diào)制信號而變，稱為相位調(diào)制或調(diào)相PM調(diào)頻及數(shù)學(xué)表達式m f =調(diào)頻波的調(diào)制指數(shù) 它是最大頻偏 f 與調(diào)制信號角頻率之比，mi值可以大于1 （這與調(diào)幅波不同，調(diào)幅指數(shù) ma總是小于等于1）所以調(diào)頻波的數(shù)學(xué)表達式為 U （t） =U mcosC ct+m fsi門吒+ ）調(diào)相及數(shù)學(xué)表達式調(diào)相指數(shù) mp=KPUmU（t）=U mcos（