高頻電子線路第1章緒論課件

高頻電子線路第一章1教材及教學(xué)輔助參考書教材：《高頻電子線路》第五版張肅文主編高等教育出版社出版教學(xué)輔助參考書：《高頻電子線路學(xué)習(xí)指導(dǎo)》戴峻浩編國防工業(yè)出版社出版《高頻電子線路》曾興雯陳健劉乃安編西安電子科技大學(xué)出版社出版《高頻電子線路學(xué)習(xí)指導(dǎo)與題解》華中科技大學(xué)出版社嚴(yán)國萍編著2023/6/72周朝，烽火狼煙商朝郵驛唐朝信鴿1.1無線通信發(fā)展簡史2023/6/731837年，莫爾斯電報機1876年，貝爾電話1854年，安東尼奧·穆奇2023/6/741864年，麥克斯韋方程組赫茲馬可尼于1895年實現(xiàn)無線電通信2023/6/75發(fā)射電子電表發(fā)射電子電表1904年，弗萊明發(fā)明二極管2023/6/76三個里程碑：①1907年，李·德·福雷斯特Leedeforest發(fā)明電子三極管②1948年，肖克萊W.Shockley發(fā)明晶體三極管③集成電路、數(shù)字電路的出現(xiàn)杰克·基爾比（基于鍺Ge）羅伯特·諾伊思（基于硅Si）電子三極管晶體三極管集成電路2023/6/77通信系統(tǒng)原理框圖信號源發(fā)送設(shè)備傳輸信道接收設(shè)備收信裝置1.2無線電信號傳輸原理2023/6/78信號源在實際的通信電子線路中傳輸?shù)氖歉鞣N電信號，為此，就需要將各種形式的信息轉(zhuǎn)變成電信號。常見的信號源有：話筒攝像機各種傳感器件2023/6/79信號及其頻譜常用的信號表示方法數(shù)學(xué)表達式法如：正弦波u=Asinωt階越函數(shù)u=Aε(t)2023/6/710雙頻信號：i(t)=2sin100t+cos200t單頻信號：i(t)=2sin100tf(Hz)250(rad/s)10002001001傳輸信道的帶寬必須大于信號的帶寬。多頻信號：占據(jù)一段頻帶寬度----帶寬離散譜連續(xù)譜Bf1f2ff22023/6/711脈沖信號的分解2023/6/7122023/6/713脈沖信號的頻譜f1表示脈沖重復(fù)頻率，也就是基波頻率。f3、

f5、f7…分別表示三、五、七次諧波，在f軸的0點，表示直流分量，這條譜線的長度表示脈沖直流分量（即平衡值）的大小。高次諧波的譜線可以分布到很高的頻率，但其幅度已相當(dāng)小。2023/6/714話音信號用傅里葉變換后的頻譜分布如圖，f(Hz)3003400o振幅語音信號的頻譜是連續(xù)的，其主要能量集中在1000Hz左右。2023/6/715發(fā)送設(shè)備發(fā)送設(shè)備的作用：發(fā)送設(shè)備主要有兩大任務(wù):一是調(diào)制,二是放大。對基帶信號進行變換的原因？1.天線尺寸與被輻射信號的波長相比擬；2.如果直接發(fā)射，多家電臺的發(fā)射信號頻率范圍大致相同，接收機無法區(qū)分。2023/6/716

無線電發(fā)射機將音頻信號“裝載”到高頻振蕩中的方法有好幾種，如調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)相等。電視中圖象是調(diào)幅，伴音是調(diào)頻。廣播電臺中常用的方法是調(diào)幅與調(diào)頻。2023/6/717調(diào)幅發(fā)射機框圖2023/6/718無線通信選擇高頻頻段的原因：1.天線長度與波長相比擬（波長λ的1/10~1）2.奈奎斯特采樣定律：2023/6/719傳輸信道信號從發(fā)送到接收中間要經(jīng)過傳輸信道，又稱傳輸媒質(zhì)。不同的傳輸信道有不同的傳輸特性。如電纜、光纜、無線電波等。根據(jù)傳輸媒質(zhì)的不同，可以分為兩大類：

有線通信：雙線對電纜、同軸電纜、光纜

無線通信：自由空間2023/6/720有線通信信道1.雙絞線適用于短距離（小于100m）、1Mb/s數(shù)據(jù)率的通信環(huán)境。2.同軸電纜適用于距離在幾百米、帶寬小于10Mhz、碼流率小于20Mbps的通信環(huán)境。3.光纖電纜特點：衰減?。ㄐ∮?db/km）、工作頻率高、信息容量大2023/6/721沿地表傳播,稱為地波適用于長波、超長波。1.5MHz以下的電磁波趨膚效應(yīng)：高頻時，導(dǎo)線中心的電流變小，電磁波損耗嚴(yán)重。無線通信信道2023/6/72250Km90Km130Km210Km1000KmF2F1EDD、F1夜間消失，D、E為吸收層，F(xiàn)2為反射層入射角大反射強，入射角小折射強。頻率過高將穿過電離層，1.5～30MHz的電磁波電離層2023/6/723沿空間直線傳播，稱為空間波：適用于30MHz以上的電磁波2023/6/724散射通信利用對流層對電波的散射進行通訊，它適用于超短波以及微波波段的通信，通信距離很遠。適用于400~600MHz的光波傳輸。2023/6/725電磁波波譜C=fλ2023/6/726

無線電波段的劃分

波段名稱波長范圍頻率范圍頻段名稱超長波30000—10000m10—30kHz甚低頻VLF長波10000—1000m30—300kHz低頻LF中波1000—100m300—3000kHz中頻MF短波100—10m3—30MHz高頻HF米波10—1m30—300MHz甚高頻VHF分米波100—10cm300—3000MHz超高頻UHF厘米波(微波)10—1cm3000—30000MHz特高頻SHF毫米波1—0.1cm30—300GHz極高頻EHF亞毫米波1mm以下300GHz以上超極高頻2023/6/7271.地波：其傳播情況取決于地面條件。1）地面對電磁波有吸收現(xiàn)象。2）電磁波頻率越低，損耗越小。3）電磁波具有繞射的特性。地波傳播適用于長波、中波（即中、低頻）多用于遠距離通信與導(dǎo)航。例如，收音機接收的廣播電臺中波信號。2.天波：是經(jīng)過電離層反射后，傳播到接收點的電磁波。主要優(yōu)點是用較小的功率進行遠距離通信。例如，收音機接收的廣播電臺短波信號或軍用短波電臺。天波傳播適用于短波波段。2023/6/7283.散射傳播：主要發(fā)生在10—12Km范圍內(nèi)的對流層。散射特性是具有很強的方向性和隨機性，還有一定的散射損耗。傳播距離100—500km，適用頻率在400—600MHz。4.視距傳播：頻率較高的超短波及其更高頻率的無線電波，主要沿空間直線傳播。例如，衛(wèi)星通信采用視距傳播。

長波信號以地波繞射為主，中波和短波信號可以以地波和天波兩種方式傳播，超短波以上頻段信號大多以直射方式傳播，也可用對流層散射的方式傳播。2023/6/729

接收設(shè)備接收設(shè)備的作用：將信道傳送過來的已調(diào)信號進行處理，以恢復(fù)出與發(fā)送端相一致的基帶信號，即：解調(diào)。接收設(shè)備的要求：由于信號在傳輸和恢復(fù)的過程中存在著干擾和失真，接收設(shè)備要盡量減少這種失真。2023/6/730無線電信號的接收最簡單的接收機原理框圖選擇性電路檢波2023/6/731超外差式接收機方框圖本地振蕩與信號頻率差保持不變2023/6/732

收信裝置收信裝置是指接收設(shè)備輸出的電信號變換成原來形式的信號的裝置。