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高頻電子線(xiàn)路完成日期： 指導(dǎo)教師簽字： 成績(jī)： 單元一 緒論課 題：1.1 線(xiàn)性電路與非線(xiàn)性電路1.2 無(wú)線(xiàn)電通信系統(tǒng)（一）教學(xué)目的：1了解線(xiàn)性電路與非線(xiàn)性電路的基本概念2了解通信系統(tǒng)的分類(lèi)3掌握無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的組成及調(diào)制、解調(diào)的基本概念教學(xué)重點(diǎn)：無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的組成及調(diào)制、解調(diào)的基本概念教學(xué)難點(diǎn)：無(wú) 教學(xué)方法：講授 課 時(shí)：2學(xué)時(shí) 教學(xué)進(jìn)程單元一 緒論高頻電子線(xiàn)路是通信系統(tǒng)，特別是無(wú)線(xiàn)電通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)，它研究的對(duì)象是非線(xiàn)性電子線(xiàn)路的單元電路，均是無(wú)線(xiàn)電通信設(shè)備必不可少的單元電路。高頻電子線(xiàn)路廣泛應(yīng)用于通信系統(tǒng)和各種設(shè)備中。無(wú)線(xiàn)電通信、廣播、雷達(dá)、導(dǎo)航等都是利用高頻無(wú)線(xiàn)電波來(lái)傳遞信息。盡管它們?cè)趥鬟f信息形式、工作方式及設(shè)備體制等方面有很大不同，但設(shè)備中產(chǎn)生和接收、檢測(cè)高頻信號(hào)的基本電路大致相同。本課程將以無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)為主要研究對(duì)象，著重討論無(wú)線(xiàn)電設(shè)備中的高頻放大器和高頻功率放大器、振蕩器、頻率變換器等電子電路的基本原理和應(yīng)用。1.1 線(xiàn)性電路與非線(xiàn)性電路電子器件嚴(yán)格上均為非線(xiàn)性的，故所構(gòu)成的電子線(xiàn)路均為非線(xiàn)性電子線(xiàn)路。但是，依據(jù)器件的使用條件不同，所表現(xiàn)的非線(xiàn)性程度不同。線(xiàn)性電路：對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理時(shí)，盡量使用器件特性的線(xiàn)性部分。電路基本是線(xiàn)性的，但存在不希望有的失真。非線(xiàn)性電路：對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理時(shí)，使用了器件特性的非線(xiàn)性部分，利用器件的非線(xiàn)性完成振蕩、頻率變換等功能。小信號(hào)條件下，由于輸入信號(hào)足夠小，電路可以用線(xiàn)性等效電路表示，如線(xiàn)性電子線(xiàn)路部分討論過(guò)的各種小信號(hào)放大器。器件的特性，歸屬線(xiàn)性電子線(xiàn)路。大信號(hào)條件下，由于輸入信號(hào)較大，必然涉及到器件的非線(xiàn)性部分，例如功率放大器，這樣就不能用線(xiàn)性等效電路表示電子器件的特征，而必須用非線(xiàn)性電路的分析方法。所以功放歸在非線(xiàn)性電子線(xiàn)路的范疇。1.2 無(wú)線(xiàn)電通信系統(tǒng)一. 通信系統(tǒng)的分類(lèi) 1. 通信（communication）一切將信息從發(fā)送者傳送到接收者的過(guò)程。 自古以來(lái)，信息就如同物質(zhì)和能量一樣，是人類(lèi)賴(lài)以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)資源之一。人類(lèi)通信的歷史可以追溯到遠(yuǎn)古時(shí)代，文字、信標(biāo)、烽火及驛站等作為主要的通信方式，曾經(jīng)延續(xù)了幾千年。電通信的發(fā)展歷史從1837年美國(guó)人莫爾斯發(fā)明人工電報(bào)裝置開(kāi)始，至今不過(guò)170年。翻開(kāi)厚厚的電信史冊(cè)，沿著歷史的腳步一路走來(lái)，在技術(shù)和市場(chǎng)需求的雙重驅(qū)動(dòng)下，僅有一百多年歷史的電通信發(fā)生了翻天覆地的巨變，取得了令人驚嘆的輝煌成就。消息 （NEWS，MESSAGE）： 關(guān)于人或事物情況的報(bào)道。 通信過(guò)程中傳輸?shù)木唧w對(duì)象：文字，語(yǔ)音，圖象，數(shù)據(jù)等。信息 （INFORMATION）： 有用的消息信號(hào) （SIGNAL）： 信息的具體存載體。2. 通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息傳送過(guò)程的系統(tǒng)。3. 分類(lèi)（1）按傳輸?shù)男畔⒌奈锢硖卣?，可以分為電?huà)、電報(bào)、傳真通信系統(tǒng)，廣播電視通信系統(tǒng)，數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)等；（2）按信道傳輸?shù)男盘?hào)傳送類(lèi)型，可以分為模擬和數(shù)字通信系統(tǒng)；（3）按傳輸媒介（信道）的物理特征，可以分為有線(xiàn)通信系統(tǒng)利用導(dǎo)線(xiàn)傳送信息；無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)利用電磁波傳送信息；光纖通信系統(tǒng)利用光導(dǎo)纖維傳送信息。在無(wú)線(xiàn)模擬通信系統(tǒng)中，信道便是指自由空間。二無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)組成：發(fā)送設(shè)備+接收設(shè)備+傳輸媒體。圖1-1 無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)組成1. 發(fā)送設(shè)備（1）變換器（換能器）：將被發(fā)送的信息變換為電信號(hào)。例如話(huà)筒將聲音變?yōu)殡娦盘?hào)。（2）發(fā)射機(jī)：將換能器輸出的電信號(hào)變?yōu)閺?qiáng)度足夠的高頻電振蕩。（3）天線(xiàn)：將高頻電振蕩變成電磁波向傳輸媒質(zhì)輻射。2. 傳輸媒體電磁波電磁波波譜圖如圖1-2所示：圖1-2 電磁波波譜圖在自由空間中, 波長(zhǎng)與頻率存在以下關(guān)系: c = f 式中: c為光速, f 和分別為無(wú)線(xiàn)電波的頻率和波長(zhǎng), 因此, 無(wú)線(xiàn)電波也可以認(rèn)為是一種頻率相對(duì)較低的電磁波。 對(duì)頻率或波長(zhǎng)進(jìn)行分段, 分別稱(chēng)為頻段或波段。 不同頻段信號(hào)的產(chǎn)生、放大和接收的方法不同, 傳播的能力和方式也不同, 因而它們的分析方法和應(yīng)用范圍也不同。無(wú)線(xiàn)電波只是一種波長(zhǎng)比較長(zhǎng)的電磁波, 占據(jù)的頻率范圍很廣。 電磁波從發(fā)射機(jī)天線(xiàn)輻射后，不僅電波的能量會(huì)擴(kuò)散，接收機(jī)只能收到其中極小的一 部分，而且在傳播過(guò)程中，電波的能量會(huì)被地面、建筑物或高空的電離層吸收或反射；或在大氣層中產(chǎn)生折射或散射，從而造成強(qiáng)度的衰減。根據(jù)無(wú)線(xiàn)電波在傳播過(guò)程所發(fā)生的現(xiàn)象 , 電波的傳播方式見(jiàn)圖1-3，主要有（a）繞射（地波），（b）反射和折射（天波），（c）直射（空間波） 。決定傳播方式的關(guān)鍵因素是無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的頻率。圖1-3 電波的傳播方式沿大地與空氣的分界面?zhèn)鞑サ碾姴ń械乇砻娌ǎ?jiǎn)稱(chēng)地波。繞射傳播。傳播途徑主要取決于地面的電特性。地波在傳播過(guò)程中，由于能量逐漸被大地吸收，很快減弱（波長(zhǎng)越短，減弱越快），因而傳播距離不遠(yuǎn)。但地波不受氣候影響，可靠性高。超長(zhǎng)波、長(zhǎng)波、中波無(wú)線(xiàn)電信號(hào)，都是利用地波傳播的。短波近距離通信也利用地波傳播。天波：利用天空的電離層折射和反射而傳播的電波，也叫天空波。電離層只對(duì)短波波段的電磁波產(chǎn)生反射作用，因此天波傳播主要用于短波遠(yuǎn)距離通信。兩個(gè)突出特點(diǎn)：一是傳播距離遠(yuǎn)，同時(shí)產(chǎn)生中間靜區(qū)地帶，二是傳播不穩(wěn)定，隨晝夜和季節(jié)的變化而變化。因此，短波通信要經(jīng)黨更換波段，以保證質(zhì)量?？臻g波又稱(chēng)為直射波，是由發(fā)射點(diǎn)從空間直線(xiàn)傳播到接收點(diǎn)的無(wú)線(xiàn)電波。直射波傳播距離一般限于視距范圍。在傳播過(guò)程中，它的強(qiáng)度衰減較慢，超短波和微波通信就是利用直射波傳播的。在地面進(jìn)行直射波通信，其接收點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)由兩路組成：一路由發(fā)射天線(xiàn)直達(dá)接收天線(xiàn)，另一路由地面反射后到達(dá)接收天線(xiàn)，如果天線(xiàn)高度和方向架設(shè)不當(dāng)，容易造成相互干擾（例如電視的重影）。限制直射波通信距離的因素主要是地球表面弧度和山地、樓房等障礙物，因此超短波和微波天線(xiàn)要求盡量高架。電磁波傳輸方式，依據(jù)波長(zhǎng)不同，可分：波段名稱(chēng)波長(zhǎng)范圍頻率范圍波段名稱(chēng)傳播方式應(yīng)用場(chǎng)合長(zhǎng)波波段(LW)100010000m30300KHz低頻(LF)地波遠(yuǎn)距離通信中波波段(MW)1001000m3003000KHz中頻(MF)地波，天波廣播，通信，導(dǎo)航短波波段(SW)10100m330MHz高頻(HF)天波，地波廣播，中距離通信超短波波段(VSW)110m30300MHz甚高頻(YHF)直線(xiàn)傳播對(duì)流層散射移動(dòng)通信，電視廣播，調(diào)頻廣播，雷達(dá)導(dǎo)航等分米波波段(USW)101000cm3003000MHz超高頻(UHF)直線(xiàn)傳播散射傳播通信，中繼通信，衛(wèi)星通信，電視廣播，雷達(dá)厘米波波段(SSW)110cm330GHz特高頻(SHF)直線(xiàn)傳播中繼通信，雷達(dá)，衛(wèi)星通信毫米波波段(ESW)110mm30300GHz極高頻(EHF)直線(xiàn)傳播微波通信，雷達(dá)3. 接收設(shè)備接收是發(fā)射的逆過(guò)程（1）接收天線(xiàn)：將空間傳播到其上的電磁波高頻電振蕩（2）接收機(jī)：高頻電振蕩電信號(hào)（3）變換器（換能器）：將電信號(hào)所傳送信息三無(wú)線(xiàn)通信存在的問(wèn)題信號(hào)直接以電磁波形式從天線(xiàn)輻射出去，存在以下問(wèn)題：1無(wú)法制造合適尺寸的天線(xiàn)。天線(xiàn)尺寸與波長(zhǎng)相比擬時(shí)，信號(hào)才能被天線(xiàn)有效輻射。如音頻信號(hào)：20Hz-20KHz。計(jì)算知實(shí)際做不到。2. 接收者無(wú)法選出要接收的信號(hào)。存在干擾：其它電臺(tái)發(fā)射信號(hào)，各種工業(yè)設(shè)備輻射電磁波，大氣層、宇宙固有的電磁干擾。所以對(duì)接收裝置的要求：能從眾多的電磁波中選出有用的微弱信號(hào)。四解決方案發(fā)射機(jī)和接收機(jī)借助線(xiàn)性和非線(xiàn)性電子線(xiàn)路對(duì)攜有信息的電信號(hào)進(jìn)行變換和處理。除放大外，最主要有調(diào)制、解調(diào)。1. 調(diào)制：由攜有信息的電信號(hào)去控制高頻振蕩信號(hào)的某一參數(shù)，使該參數(shù)按照電信號(hào)的規(guī)律而變化。調(diào)制信號(hào)：攜有信息的電信號(hào)。載波信號(hào)：未調(diào)制的高頻振蕩信號(hào)。已調(diào)波：經(jīng)過(guò)調(diào)制后的高頻振蕩信號(hào)。調(diào)幅、調(diào)角（調(diào)頻、調(diào)相）。2. 解調(diào)：調(diào)制的逆過(guò)程，將已調(diào)波轉(zhuǎn)換為載有信息的電信號(hào)。3. 調(diào)制的作用：（1）顯著減小天線(xiàn)的尺寸；(聲音 30 3000 Hz，天線(xiàn)要幾百 km)；如果天線(xiàn)高度為輻射信號(hào)波長(zhǎng)的四分之一，更便于發(fā)揮天線(xiàn)的輻射能力。于是分配民用廣播的頻段為535-1605 KHz（中頻段），對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)為187-560 m，天線(xiàn)需要幾十米到上百米；而移動(dòng)通信手機(jī)天線(xiàn)只不過(guò)10cm，它使用了900 MHz頻段。這些廣播與移動(dòng)通信都必須進(jìn)行某種調(diào)制，而將話(huà)音或編碼基帶頻譜搬移到應(yīng)用頻段。（2）將不同電臺(tái)發(fā)送的信息分配到不同頻率的載波信號(hào)上，使接收機(jī)可選擇特定電臺(tái)的信息而抑制其它電臺(tái)發(fā)送的信息和各種干擾。五發(fā)射機(jī)組成采用調(diào)幅方式的中波廣播發(fā)射機(jī)組成方框圖如圖1-4。圖1-4采用調(diào)幅方式的中波廣播發(fā)射機(jī)組成方框圖（1）振蕩器：產(chǎn)生fosc的高頻振蕩信號(hào)，幾十kHz以上。（2）高頻放大器（倍頻器）：一或多級(jí)小信號(hào)諧振放大器，放大振蕩信號(hào)，使頻率倍增至fc，并提供足夠大的載波功率。（3）低頻放大器：多級(jí)放大器組成，前幾級(jí)為小信號(hào)放大器，用于放大微音器的電信號(hào)；后幾級(jí)為功放，提供功率足夠的調(diào)制信號(hào)。（4）高頻功放及調(diào)幅器：實(shí)現(xiàn)調(diào)幅功能，將輸入的載波信號(hào)和調(diào)制信號(hào)變換為所需的調(diào)幅波信號(hào)，并加到天線(xiàn)上。為了加強(qiáng)大家對(duì)無(wú)線(xiàn)電信號(hào)發(fā)射原理的理解，下面用動(dòng)畫(huà)對(duì)電視機(jī)發(fā)射情況作簡(jiǎn)單介紹。本課小結(jié)：1. 小信號(hào)條件下，器件的特性歸屬線(xiàn)性電子線(xiàn)路。大信號(hào)條件下，電子器件的特征歸在非線(xiàn)性電子線(xiàn)路的范疇。2. 無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)由發(fā)送設(shè)備、接收設(shè)備、傳輸媒體組成。3. 發(fā)送設(shè)備由換能器、發(fā)射機(jī)、天線(xiàn)組成。4. 電波的傳播方式主要有繞射、直射、反射、折射和散射。5. 發(fā)射機(jī)和接收機(jī)要對(duì)電信號(hào)進(jìn)行變換和處理。除放大外，最主要的功能是調(diào)制、解調(diào)。6. 發(fā)射機(jī)由振蕩器、高頻放大器、調(diào)制信號(hào)放大器組成。本課作業(yè)：1. 無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)由哪幾部分組成？2. 無(wú)線(xiàn)電通信為什么要進(jìn)行調(diào)制？課 題：1.2 無(wú)線(xiàn)電通信系統(tǒng)（二）1.3 收音機(jī)電路1.4 非線(xiàn)性單元電路的任務(wù)功能、分析方法及其課程特點(diǎn)教學(xué)目的：1了解接收機(jī)的組成及其他通信系統(tǒng)2了解收音機(jī)的典型電路3了解非線(xiàn)性單元電路的任務(wù)功能、分析方法及其課程特點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn)：接收設(shè)備的功能、原理和組成教學(xué)難點(diǎn)：無(wú) 教學(xué)方法：講授 課 時(shí)：2學(xué)時(shí) 教學(xué)進(jìn)程：六接收機(jī)組成采用調(diào)幅方式的無(wú)線(xiàn)廣播接收機(jī)組成方框圖如圖1-5。（1）高頻放大器：由一級(jí)或多級(jí)小信號(hào)諧振放大器組成，放大天線(xiàn)上感生的有用信號(hào)；并利用放大器中的諧振系統(tǒng)抑制天線(xiàn)上感生的其它頻率的干擾信號(hào)。是可調(diào)諧的。（2）混頻器：兩個(gè)輸入信號(hào)。頻率為fc的高頻已調(diào)信號(hào)，本機(jī)振蕩器產(chǎn)生的頻率為fL的本振信號(hào)。將頻率為fc的高頻已調(diào)信號(hào)不失真的變換為載波頻率為截fI的中頻已調(diào)信號(hào)。 我國(guó)中頻。（3）本機(jī)振蕩：用來(lái)產(chǎn)生頻率為（或）的高頻振蕩信號(hào)。fL是可調(diào)的，并能跟蹤fc。（4）中頻放大器：由多級(jí)固定調(diào)諧的小信號(hào)放大器組成，放大中頻信號(hào)。（5）檢波器：實(shí)現(xiàn)解調(diào)功能，將中頻調(diào)輻波變換為反映傳送信息的調(diào)制信號(hào)。（6）低頻放大器：由小信號(hào)放大器和功率放大器組成，放大調(diào)制信號(hào)，向揚(yáng)聲器提供所需的推動(dòng)功率。圖1-5 采用調(diào)幅方式的無(wú)線(xiàn)廣播接收機(jī)組成方框圖無(wú)線(xiàn)電通信調(diào)幅廣播接收機(jī)組成方框圖動(dòng)畫(huà)演示請(qǐng)點(diǎn)擊超外差接收機(jī)：包括混頻器，本機(jī)振蕩，中頻放大器等組成。在超外差接收機(jī)中，有用信號(hào)在不同頻率上進(jìn)行放大，提高了接收機(jī)接收微弱信號(hào)的能力，還采用了諧振系統(tǒng)提高選取有用信號(hào)的能力。為了加強(qiáng)大家對(duì)無(wú)線(xiàn)電信號(hào)接收原理的理解，下面用動(dòng)畫(huà)對(duì)電視機(jī)接收情況作簡(jiǎn)單介紹。電視信號(hào)接收機(jī)原理框圖動(dòng)畫(huà)演示請(qǐng)點(diǎn)擊。七其它通信系統(tǒng)無(wú)論采用何種調(diào)制方式，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)都包括上述各模塊，區(qū)別主要在于調(diào)制器和解調(diào)器上。目前越來(lái)越多地采用調(diào)頻無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)調(diào)制的模塊為頻率調(diào)制器，實(shí)現(xiàn)解調(diào)的模塊為頻率檢波器或鑒頻器。當(dāng)前正在發(fā)展的數(shù)字通信系統(tǒng)，其調(diào)制信號(hào)為數(shù)字信號(hào)，相應(yīng)的調(diào)制為數(shù)字調(diào)制。近年來(lái)還提出了軟件無(wú)線(xiàn)電的概念，用軟件的方法實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)中一部分電路的功能，改變程序便可變更調(diào)制方式。13 收音機(jī)電路如圖1-6收音機(jī)電路由兩片集成電路芯片與一些外圍輔助電路組成。TEA5711/T芯片是收音機(jī)的主要芯片，它將接收到的無(wú)線(xiàn)電信號(hào)，經(jīng)過(guò)高頻信號(hào)接收、放大、變換，然后，再經(jīng)過(guò)立體聲功率放大器芯片CXAl622M，輸出聲音信號(hào)。TEA5711/T芯片的電路原理圖如圖1-7。該芯片分成上下兩個(gè)放大通道。上方的通道是調(diào)頻信號(hào)接收、放大、轉(zhuǎn)換通道。從引腳16，接收高頻調(diào)頻信號(hào)，經(jīng)過(guò)高頻放大，再經(jīng)過(guò)調(diào)頻信號(hào)的混頻，輸出10.7MHz的中頻信號(hào)，經(jīng)過(guò)兩級(jí)中放和FM檢波，產(chǎn)生455KHz中頻調(diào)頻信號(hào)，又經(jīng)過(guò)鎖相環(huán)電路鑒頻，恢復(fù)音頻信號(hào)，再經(jīng)立體聲功率放大器，放出聲音來(lái)。圖1-6 收音機(jī)電路下方的通道是調(diào)幅信號(hào)接收、放大、轉(zhuǎn)換通道。從引腳18，接收高頻調(diào)幅信號(hào)，經(jīng)過(guò)高頻放大、混頻，輸出455kHz的中頻調(diào)幅信號(hào)，經(jīng)過(guò)AM檢波，直接送功率放大器放大、輸出。該電路包括自動(dòng)增益控制和自動(dòng)頻率控制電路。收音機(jī)放大電路集成芯片包括高頻電路中除調(diào)制和高頻諧振功率放大以外的各部分電路，其工作原理將在以后章節(jié)詳細(xì)介紹。圖1-7 TEA5711/T芯片的電路原理圖1.4 非線(xiàn)性單元電路的任務(wù)功能、分析方法及其課程特點(diǎn)一. 任務(wù)與功能1. 任務(wù)：研究非線(xiàn)性電子線(xiàn)路的基本電路、基本特點(diǎn)、基本分析方法和基本估算方法。 2. 功能：有兩方面（1）完成能量轉(zhuǎn)換.有輸入信號(hào)控制下，把直流電源能量轉(zhuǎn)換成按輸入變化的交流信號(hào)能量。（功率放大器）.無(wú)輸入信號(hào)控制下，把直流電源能量轉(zhuǎn)換成按特定頻率變化的交流信號(hào)能量。（正弦振蕩器）（2）頻率變換（或頻譜搬移）.完成線(xiàn)性頻譜搬移。（調(diào)幅、混頻、檢波）.完成頻譜非線(xiàn)性搬移。（調(diào)頻、鑒頻、調(diào)相、鑒相等） 本課程將順序討論這兩類(lèi)電路。二. 分析方法1. 解非線(xiàn)性微分方程（復(fù)雜、繁、不被采用）2. 數(shù)值分析法（現(xiàn)代分析手段）3. 工程分析（課程采用方法，能明晰地分析各電路工作過(guò)程產(chǎn)生物理現(xiàn)象）（1）圖解法（2）解析法：如指數(shù)函數(shù)分析法、折線(xiàn)近似分析法、線(xiàn)性時(shí)變系統(tǒng)分析法、差動(dòng)特性分析法、開(kāi)關(guān)函數(shù)分析法、頻譜法以及矢量分析法等 三. 本課程的特點(diǎn)1工程上采用近似的分析方法。非線(xiàn)性器件物理特性復(fù)雜，要得到精確解需要求解非線(xiàn)性方程或時(shí)變系數(shù)微分方程。對(duì)策：對(duì)器件數(shù)學(xué)模型和電路工作條件進(jìn)行合理近似，用簡(jiǎn)單的分析方法獲得具有實(shí)用意義的結(jié)果。2功能的實(shí)現(xiàn)借助器件的非線(xiàn)性，功能與電路形式遠(yuǎn)比線(xiàn)性電路多。對(duì)策：抓住本質(zhì)功能再多也是借助器件的非線(xiàn)性抓基本電路種類(lèi)雖多，但都是在為數(shù)不多的基本電路上發(fā)展起來(lái)的。3重視實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。分析各種功能間的內(nèi)在聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)各種功能的基本方法及由此導(dǎo)出的基本電路結(jié)構(gòu)。本書(shū)內(nèi)容安排的三個(gè)層次：實(shí)現(xiàn)各功能的基本原理并由此導(dǎo)出基本電路。進(jìn)行合理近似，引出對(duì)電路進(jìn)行近似的工程分析。根據(jù)分析結(jié)果，提出對(duì)電路的設(shè)計(jì)原則及改進(jìn)電路性能的基本途徑?？傊?本課程單元電路多，基本概念多，分析方法繁又不統(tǒng)一，系統(tǒng)性差，會(huì)給學(xué)習(xí)帶來(lái)一定難度，但實(shí)踐性強(qiáng)，電路應(yīng)用靈活。希望同學(xué)們能借助課件與參考教材掌握好基本概念，只要有信心，刻苦鉆研一定能學(xué)好。本課小結(jié)：1. 接收機(jī)由高頻放大器、混頻器、本機(jī)振蕩、中頻放大器、檢波器、低頻放大器等組成2. 無(wú)論采用何種調(diào)制方式，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)都包括上述各模塊，區(qū)別主要在于調(diào)制器和解調(diào)器上。3. 了解非線(xiàn)性單元電路的任務(wù)功能、分析方法及其課程特點(diǎn)，有利于更好的學(xué)好課程。本課作業(yè)：1. 畫(huà)出無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)發(fā)送和接收設(shè)備框圖及并說(shuō)明作用。2. 無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的頻段或波段是如何劃分的？各個(gè)頻段的傳播特性和應(yīng)用情況如何？課 題：?jiǎn)卧?高頻電路基礎(chǔ)單元二 2.1 高頻電子線(xiàn)路中的元器件2.2 LC并聯(lián)振蕩回路2.3 諧振回路的接入方式2.4 高頻晶體管的y參數(shù)等效電路教學(xué)目的：1充分了解高頻電子線(xiàn)路基本元件及特性2.掌握電阻(器)、電容(器)和電感(器)的物理特性、等效電路和基本計(jì)算方法3.掌握LC選頻網(wǎng)絡(luò)的類(lèi)型、特點(diǎn)和應(yīng)用4. 掌握三極管Y參數(shù)等效電路5. 掌握折合的概念在分析高頻電路中的應(yīng)用教學(xué)重點(diǎn)：1.LC并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)2.三極管Y參數(shù)等效電路3.折合的概念教學(xué)難點(diǎn)：LC并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn) 教學(xué)方法：講授 課 時(shí)：2學(xué)時(shí) 教學(xué)進(jìn)程 單元二 高頻電路基礎(chǔ)電子線(xiàn)路是由無(wú)源元件、有源器件和無(wú)源網(wǎng)絡(luò)組成的。高頻電子線(xiàn)路中使用的元器件與低頻電路中使用的元器件頻率特性是不同的。高頻電子線(xiàn)路中無(wú)源元件主要是電阻(器)、電容(器)和電感(器)；有源器件主要有半導(dǎo)體二極管、晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管（FET）與集成電路。選頻網(wǎng)絡(luò)及三極管Y參數(shù)等效電路是高頻電子線(xiàn)路的重要內(nèi)容，此外折合的概念在分析高頻放大器時(shí)也非常重要。所以掌握本章基本內(nèi)容是學(xué)習(xí)高頻電子線(xiàn)路的基礎(chǔ)。2.1 高頻電子線(xiàn)路中的元器件根據(jù)元器件的參數(shù)性質(zhì)，高頻電子線(xiàn)路中的元器件分為線(xiàn)性元器件非線(xiàn)性元器件和時(shí)變?cè)骷?。一無(wú)源器件1.電阻器一個(gè)實(shí)際的電阻器,在低頻時(shí)主要表現(xiàn)為電阻特性,但在高頻使用時(shí)不僅表現(xiàn)有電阻特性,而且還表現(xiàn)有電抗特性。電阻器的電抗特性反映的就是其高頻特性。一個(gè)電阻R的高頻等效電路如圖2-1所示,其中,CR為分布電容, LR為引線(xiàn)電感,R為等效電阻。2電容器由介質(zhì)隔開(kāi)的兩導(dǎo)體構(gòu)成電容器。一個(gè)理想電容器的容抗為1/(jC),電容器的容抗與頻率的關(guān)系如圖2-2（b）虛線(xiàn)所示,其中f為工作頻率,=2f。一個(gè)實(shí)際電容C的高頻等效電路如圖2-2(a)所示,其中Rc為損耗電阻，Lc為引線(xiàn)電感。容抗與頻率的關(guān)系如圖2-2（a）實(shí)線(xiàn)所示,其中f為工作頻率,=2f。 3電感理想電感器L的感抗為jL,其中為工作角頻率。實(shí)際高頻電感器存在分布電容、損耗電阻，因此有自身諧振頻率SRF。在SRF上,高頻電感阻抗的幅值最大，表現(xiàn)為電阻性質(zhì)，相角為零, 實(shí)際高頻電感器特性如圖2-3所示。 二有源器件1 二極管半導(dǎo)體二極管在高頻中主要用于檢波、調(diào)制、解調(diào)及混頻等非線(xiàn)性變換電路中。2 .晶體管與場(chǎng)效應(yīng)管（FET）在高頻中應(yīng)用的晶體管仍然是雙極型晶體管和各種場(chǎng)效應(yīng)管，在外形結(jié)構(gòu)方面有所不同。高頻晶體管有兩大類(lèi)型:一類(lèi)是作小信號(hào)放大的高頻小功率管,對(duì)它們的主要要求是高增益和低噪聲;另一類(lèi)為高頻功率管,其在高頻工作時(shí)允許有較大管耗，且能輸出較大功率。3 集成電路用于高頻的集成電路的類(lèi)型和品種主要分為通用型和專(zhuān)用型等類(lèi)型。2.2 LC并聯(lián)振蕩回路高頻振蕩回路是高頻電子線(xiàn)路中應(yīng)用最廣的無(wú)源網(wǎng)絡(luò),也是構(gòu)成高頻放大器、振蕩器以及各種濾波器的主要部件,可直接作為負(fù)載使用。振蕩回路是由電感和電容組成。只有一個(gè)回路的振蕩回路稱(chēng)為簡(jiǎn)單振蕩回路或單振蕩回路，分為串聯(lián)諧振回路或并聯(lián)諧振回路。主講LC并聯(lián)回路并聯(lián)諧振回路由于阻抗較大，且有阻抗變換功能，在電路中除用作選頻和濾波網(wǎng)絡(luò)外，常直接作為放大器的負(fù)載使用。并聯(lián)諧振回路即其等效電路如圖2-4(a)（b）所示。1.定義：指信號(hào)源、電阻、電容三者相并聯(lián)組成的電路。2.回路的導(dǎo)納、等效阻抗 并聯(lián)回路：回路的等效導(dǎo)納 （2-1）則阻抗為 （2-2）其中G0=Cr/L=1/Ro, G0稱(chēng)諧振電導(dǎo)，Ro稱(chēng)諧振電阻。根據(jù)（2-2）公式可畫(huà)出并聯(lián)諧振回路的等效電路，如圖2-4（b）所示。3. 諧振頻率 或 （2-3）4. 回路的阻抗特性 （2-4）當(dāng)諧振即 時(shí)，回路阻抗最大且為純電阻，失諧時(shí)阻抗變小，時(shí)，0,回路呈感性，時(shí)，0, 回路呈容性。圖2-5為并聯(lián)諧振回路的阻抗的幅頻特性曲線(xiàn)和阻抗的相頻特性曲線(xiàn)。5.諧振電阻并聯(lián)回路：回路處于諧振狀態(tài)時(shí)，回路導(dǎo)納最小，阻抗最大，回路呈現(xiàn)為純電阻。則稱(chēng)回路諧振時(shí)的電阻R0為并聯(lián)諧振回路的諧振電阻。6.并聯(lián)諧振回路的諧振時(shí)電壓若在并聯(lián)振蕩回路兩端加一頻率變化的恒流源信號(hào),則發(fā)生并聯(lián)諧振時(shí)因回路阻抗最大, 因此并聯(lián)諧振回路的諧振時(shí)電壓最大,稱(chēng)為諧振電壓,其值為: (2-5)7.回路的品質(zhì)因數(shù) (2-6)品質(zhì)因數(shù)Q值包含了三個(gè)元件參數(shù)（L，C，r或L，C，R0），反映了三個(gè)參數(shù)對(duì)回路特性的影響，是描述回路特性的綜合參數(shù)。Q越大，則LC并聯(lián)諧振回路的幅頻特性曲線(xiàn)越尖銳，選頻作用越好。如圖2-5（a)所示兩條阻抗的幅頻特性曲線(xiàn)，可知它們Q的大小。2.3諧振回路的接入方式負(fù)載或信號(hào)源不直接接入回路兩端，而是通過(guò)變壓器或電容分壓與回路一部分相接，稱(chēng)為“部分接入”方式。采用部分接入方式，可以通過(guò)改變線(xiàn)圈匝數(shù)、抽頭位置或電容分壓比來(lái)實(shí)現(xiàn)回路與信號(hào)源的阻抗匹配或進(jìn)行阻抗變換。在這種部分接入方式電路中，有一個(gè)非常重要的參數(shù)接入系數(shù)p，它是回路與外電路之間的調(diào)節(jié)因子。一 常見(jiàn)抽頭振蕩回路幾種常見(jiàn)抽頭振蕩回路如圖2-6所示。接入系數(shù)p定義為接入部分的相應(yīng)阻抗與振蕩回路中相應(yīng)總阻抗之比。 二. 阻抗的電感抽頭接入阻抗的電感抽頭接入回路的電路及其等效電路有以下形式：1.電感抽頭接入回路L1與L2間無(wú)互感2.電感抽頭接入回路L1與L2間有互感M電感抽頭接入回