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1、,*,,,,,,,,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級(jí),,第三級(jí),,第四級(jí),,第五級(jí),,1,華僑大學(xué)工學(xué)院,,張育釗,,tel,：,13799507815,,e_mail:zyz@,高頻電子線路,2,第一章 緒 論,學(xué)習(xí)內(nèi)容,1,、了解高頻信號(hào)和高頻電路的特點(diǎn)；,2,、了解無(wú)線電通信技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)史；,3,、建立無(wú)線電信號(hào)發(fā),/,收初步概念；,4,、了解高頻信號(hào)的一般傳輸媒質(zhì)。,3,引 言,無(wú)線通信,4,無(wú)線電通信發(fā)展簡(jiǎn)史,1837,年莫爾斯發(fā)明電報(bào)，創(chuàng)造莫爾斯電碼，,,開(kāi)創(chuàng)通信的新紀(jì)元；,,1864,年英國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋從理論上證,,明了電磁波的存在，推斷電磁波
2、能在空間,,和媒質(zhì)中傳播，為后來(lái)的無(wú)線電發(fā)明和發(fā),,展奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)；,,1876,年貝爾發(fā)明電話，能夠直接將語(yǔ)言信,,號(hào)變?yōu)殡娦盘?hào)沿導(dǎo)線傳送；,,5,無(wú)線電通信發(fā)展簡(jiǎn)史,1887,年德國(guó)物理學(xué)家赫茲以卓越的實(shí)驗(yàn)技,,巧證實(shí)了電磁波是客觀存在的；,,1895,年馬可尼首次在幾百米的距離實(shí)現(xiàn)電,,磁波通信，,1901,年首次完成橫渡大西洋的,,通信；,1904,年，弗萊明發(fā)明電子二極管，進(jìn)入無(wú),,線電電子學(xué)時(shí)代；,,1907,年李,·,德,·,福雷斯特發(fā)明了電子三極,,管，用它可組成多種重要功能的電子線路；,,6,無(wú)線電通信發(fā)展簡(jiǎn)史,1948,年肖克萊等人發(fā)明了晶體三極管，它,,在許多方面
3、已取代了電子管的傳統(tǒng)地位；,20,世紀(jì),60,年代開(kāi)始出現(xiàn)將,“,管,”,、,“,路,”,結(jié)合起來(lái)的集成電路。,7,為什么需要高頻信號(hào),一個(gè)導(dǎo)體如果載有高頻電流，就有電磁能向空間輻射。,,電磁能以電磁波的形式向外傳播。,,天線,,,8,為什么需要高頻信號(hào),天線以及傳輸裝置的體積與電磁波的波長(zhǎng)比擬。,C=f,λ,,C=3,×,10,8,m/s,9,為什么需要高頻信號(hào),高頻信號(hào)相對(duì)頻帶寬、傳輸信息量大，能容納,,更多信道；,10,無(wú)線電信號(hào)傳輸原理,1.2.1,傳輸信號(hào)的基本方法,信號(hào)源,發(fā)送設(shè)備,信道,接收設(shè)備,收信裝置,,,,,通信系統(tǒng)框圖,,通信系統(tǒng)是指,“,電通信,”,，包括移動(dòng)通信、電報(bào)
4、、電話、廣播、電視、雷達(dá)、遙測(cè)、遙控等。,,11,調(diào)幅發(fā)射機(jī)方框圖,無(wú)線電信號(hào)傳輸原理,1.2.2,無(wú)線電信號(hào)的產(chǎn)生與發(fā)射,12,無(wú)線電信號(hào)傳輸原理,,將信息（低頻信號(hào)）,“,裝載,”,在,載波,（高頻信號(hào)）上，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為,“,調(diào)制,”,，以利于由天線發(fā)射和接收。,1.2.2,無(wú)線電信號(hào)的產(chǎn)生與發(fā)射,調(diào)制,,,連,續(xù),波,脈,沖,波,模擬,數(shù)字,連續(xù)波調(diào)制,AM,FM,PM,13,無(wú)線電信號(hào)傳輸原理,1.2.2,無(wú)線電信號(hào)的產(chǎn)生與發(fā)射,調(diào)頻,/,調(diào)相波形,原信號(hào)波形,載波波形,正弦調(diào)幅波形,14,無(wú)線電信號(hào)傳輸原理,1.2.2,,無(wú)線電信號(hào)的接收,超外差式接收機(jī)方框圖,解調(diào),將天線收到的高頻
5、信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橐颜{(diào)波電流，再?gòu)囊颜{(diào)波電流中檢出原始的信息，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為,“,解調(diào),”,。,15,通信的傳輸媒質(zhì),通信系統(tǒng)根據(jù)傳輸媒質(zhì)的不同分為,有線通信,無(wú)線通信,廣播網(wǎng),,電視機(jī),,收音機(jī),局域網(wǎng),計(jì)算機(jī),1,計(jì)算機(jī),2,16,通信的傳輸媒質(zhì),有線通信傳輸媒質(zhì),雙線對(duì)電纜,,同軸電纜,,光纖,波導(dǎo),17,通信的傳輸媒質(zhì),雙線對(duì)電纜（雙絞線）,主要用于頻率較低電話通信和中短距離低速數(shù)據(jù)通信。雙線扭絞，相鄰線電流方向相反，感應(yīng)電磁場(chǎng)互相抵消，以減少干擾。,頻率較高時(shí)，由于趨膚效應(yīng)，導(dǎo)線電阻增大，且不能忽視輻射損耗。,,18,通信的傳輸媒質(zhì),同軸電纜,,主要用于頻率較高電視信號(hào)傳輸、射頻,/,微波器件
6、和模塊之間的連接，用途廣泛。,19,通信的傳輸媒質(zhì),光纖,,主要用于高速、遠(yuǎn)距離大數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)通信。,20,通信的傳輸媒質(zhì),波導(dǎo),主要應(yīng)用毫米波信號(hào)的傳輸及毫米波電路的制作。,21,通信的傳輸媒質(zhì),微帶線,主要應(yīng)用于射頻,/,微波器件和多層印制板電路的制作。,22,通信的傳輸媒質(zhì),無(wú)線通信的傳輸媒質(zhì)是自由空間。,適用長(zhǎng)波與超長(zhǎng)波傳播,適用超短波、微波傳播,適用短波傳播,23,,高頻電子線路學(xué)習(xí)的意義,電子電路,模擬,數(shù)字,模擬電路,高頻,低頻,忽視高頻電路而著手?jǐn)?shù)字與低頻電路的設(shè)計(jì)，雖然電路可能能正常工作，但可能存在不穩(wěn)定、通用性差等問(wèn)題；,隨著人們對(duì)儀器設(shè)備更高更快的要求，數(shù)字電路已經(jīng)朝著高速
7、化發(fā)展了，即現(xiàn)代實(shí)用數(shù)字電路中不可避免考慮高頻信號(hào)電磁輻射及電磁兼容,/,干擾問(wèn)題；,24,,高頻電子線路學(xué)習(xí)的意義,雖然數(shù)字、集成電路越來(lái)越普遍，但高頻電路基本理論對(duì)電子工藝的指導(dǎo)作用仍然存在；,,很多外圍電路（如天線、供電設(shè)備）以及接收機(jī),/,發(fā)射機(jī)前端系統(tǒng)仍然必須由模擬高頻電路來(lái)實(shí)現(xiàn)；,,高頻電路是從事射頻,/,微波通信工作以及雷達(dá)工作的理論基礎(chǔ)課程；,,,25,,高頻電路與低頻電路的區(qū)別,低頻信號(hào) 在電路中可以忽略能量輻射,高頻信號(hào)在電路中必須考慮輻射問(wèn)題,低頻信號(hào)在有限長(zhǎng)度傳輸線上電壓、電流的幅度和相位幾乎處處相等，可以忽略傳輸線的影響；,高頻信號(hào)在傳輸線上呈現(xiàn)波動(dòng)性，電壓、電流的幅
8、度和相位均不同，必須運(yùn)用傳輸線理論進(jìn)行分析；（,《,微波技術(shù),》,課程中深入學(xué)習(xí)）,26,,高頻電路與低頻電路的區(qū)別,器件在高頻區(qū)表現(xiàn)出非線性特性,電阻和電容在高頻區(qū)表現(xiàn)出引線電感特性,二極管在高頻區(qū)非線性造成信號(hào)頻譜搬移特性,三極管在高頻區(qū)信號(hào)放大倍數(shù)下降、波形畸變,低頻電路：以電壓、電流的傳遞為研究對(duì)象,高頻電路：多數(shù)情況下以功率的傳遞為研究對(duì)象,27,,高頻電子線路涉及的知識(shí)體系,各類(lèi)無(wú)線通信系統(tǒng),遠(yuǎn)程控制系統(tǒng),高速計(jì)算機(jī)系統(tǒng),,本課程內(nèi)容,高頻,,小信號(hào)放大,選頻網(wǎng)絡(luò),電路分析,模擬電路,信號(hào)與系統(tǒng),調(diào)制解調(diào),頻率變換,高頻,,功率放大,振蕩電路,基礎(chǔ)課程,28,,高頻電子線路與相關(guān)課
9、程的關(guān)系,,與,《,通信原理,》,的關(guān)系,,,二者都介紹了調(diào)制與解調(diào)，所不同的是,《,通信原理,》,側(cè)重于原理分析；本課側(cè)重于具體電路；,《,通信原理,》,側(cè)重介紹數(shù)字調(diào)制解調(diào)；本課程側(cè)重介紹模擬調(diào)制解調(diào)。,29,,高頻電子線路與相關(guān)課程的關(guān)系,與,《,通信電子線路,》,及,《,非線性電路,》,的關(guān)系,《,通信電子線路,》,一般會(huì)包含通信中所常用到的所有電路，包括高頻電路和一部分低頻電路,《,非線性電子線路,》,一般只包含高頻電路中的非線性電路部分（例如高頻功放），不含線性電路（如小信號(hào)放大）部分,30,先修課程,:《,電路分析基礎(chǔ),》,、,《,模擬電路,》,、,,,《,信號(hào)與系統(tǒng),》,教材,：,《,高頻電子線路,》,（第五版），張肅文，,,高等教育出版社，,2009,,參考書(shū),：,1,、,《,高頻電子線路,》,（第二版），,,曾興雯，高等教育出版社，,2009,,2,、,Joseph,，,《,射頻電路設(shè)計(jì),》,，,,電子工業(yè)出版社，,2001,
高頻電子線路_第一章
