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1、,高频电子线路,第一章,2023/10/22,教材及教学辅助参考书,教材：高频电子线路第五版 张肃文 主编 高等教育出版社出版教学辅助参考书：高频电子线路学习指导 戴峻浩 编国防工业出版社出版高频电子线路 曾兴雯 陈健 刘乃安编西安电子科技大学出版社出版高频电子线路学习指导与题解华中科技大学出版社 严国萍编著,2023/10/22,周朝，烽火狼烟,商朝邮驿,唐朝信鸽,1.1无线通信发展简史,2023/10/22,1837年，莫尔斯电报机,1876年，贝尔电话,1854年，安东尼奥穆奇,2023/10/22,1864年，麦克斯韦方程组,赫兹,马可尼于1895年实现无线电通信,2023/10/22
2、,发射电子,电表,1904年，弗莱明发明二极管,2023/10/22,三个里程碑：1907年，李德福雷斯特 Lee de forest 发明电子三极管 1948年，肖克莱 W.Shockley 发明晶体三极管 集成电路、数字电路的出现 杰克基尔比（基于锗Ge）罗伯特诺伊思（基于硅Si）,电子三极管,晶体三极管,集成电路,2023/10/22,通信系统原理框图,信号源,发送设备,传输信道,接收设备,收信装置,1.2 无线电信号传输原理,2023/10/22,信号源,在实际的通信电子线路中传输的是各种电信号，为此，就需要将各种形式的信息转变成电信号。常见的信号源有：话筒 摄像机 各种传感器件,20
3、23/10/22,信号及其频谱,常用的信号表示方法 数学表达式法 如：正弦波 u=Asint 阶越函数 u=A(t),2023/10/22,双频信号：i(t)=2 sin 100t+cos200 t,单频信号：i(t)=2 sin 100t,传输信道的带宽必须大于信号的带宽。,2023/10/22,脉冲信号的分解,2023/10/22,2023/10/22,脉冲信号的频谱,f1表示脉冲重复频率，也就是基波频率。f3、f5、f7分别表示三、五、七次谐波，在f 轴的0点，表示直流分量，这条谱线的长度表示脉冲直流分量（即平衡值）的大小。高次谐波的谱线可以分布到很高的频率，但其幅度已相当小。,2023
4、/10/22,话音信号用傅里叶变换后的频谱分布如图，,语音信号的频谱是连续的，其主要能量集中在1000Hz左右。,2023/10/22,发送设备,发送设备的作用：发送设备主要有两大任务:一是调制,二是放大。对基带信号进行变换的原因？1.天线尺寸与被辐射信号的波长相比拟；2.如果直接发射，多家电台的发射信号频率范围大致相同，接收机无法区分。,2023/10/22,无线电发射机,将音频信号“装载”到高频振荡中的方法有好几种，如调频、调幅、调相等。电视中图象是调幅，伴音是调频。广播电台中常用的方法是调幅与调频。,2023/10/22,调幅发射机框图,2023/10/22,无线通信选择高频频段的原因：
5、1.天线长度与波长相比拟（波长的1/101）2.奈奎斯特采样定律：,2023/10/22,传输信道,信号从发送到接收中间要经过传输信道，又称传输媒质。不同的传输信道有不同的传输特性。如电缆、光缆、无线电波等。根据传输媒质的不同，可以分为两大类：有线通信：双线对电缆、同轴电缆、光缆 无线通信：自由空间,2023/10/22,有线通信信道,1.双绞线 适用于短距离（小于100m）、1Mb/s数据率的通信环境。2.同轴电缆 适用于距离在几百米、带宽小于10Mhz、码流率小于20Mbps的通信环境。3.光纤电缆 特点：衰减小（小于1db/km）、工作频率高、信息容量大,2023/10/22,沿地表传播
6、,称为地波,适用于长波、超长波。1.5MHz以下的电磁波,趋肤效应：高频时，导线中心的电流变小，电磁波损耗严重。,无线通信信道,2023/10/22,D、F1夜间消失，D、E为吸收层，F2为反射层入射角大反射强，入射角小折射强。,频率过高将穿过电离层，1.530MHz的电磁波,2023/10/22,沿空间直线传播，称为空间波：,适用于30MHz以上的电磁波,2023/10/22,散射通信,利用对流层对电波的散射进行通讯，它适用于超短波以及微波波段的通信，通信距离很远。适用于400600MHz的光波传输。,2023/10/22,电磁波波谱,C=f,2023/10/22,无线电波段的划分,波段名称
7、 波长范围 频率范围 频段名称超长波 30 00010 000m 1030kHz 甚低频VLF长 波 10 0001 000m 30300kHz 低频LF中 波 1000100m 3003000kHz 中频MF短 波 10010m 330MHz 高频HF米 波 101m 30300MHz 甚高频VHF分米波 10010cm 3003000MHz 超高频UHF厘米波(微波)101cm 300030000MHz 特高频SHF毫米波 10.1cm 30300GHz 极高频EHF亚毫米波 1mm以下 300GHz以上 超极高频,2023/10/22,1.地波：其传播情况取决于地面条件。1）地面对电磁波
8、有吸收现象。2）电磁波频率越低，损耗越小。3）电磁波具有绕射的特性。地波传播适用于长波、中波（即中、低频）多用于远距离通信与导航。例如，收音机接收的广播电台中波信号。2.天波：是经过电离层反射后，传播到接收点的电磁波。主要优点是用较小的功率进行远距离通信。例如，收音机接收的广播电台短波信号或军用短波电台。天波传播适用于短波波段。,2023/10/22,3.散射传播：主要发生在1012Km范围内的对流层。散射特性是具有很强的方向性和随机性，还有一定的散射损耗。传播距离100500km，适用频率在400600MHz。4.视距传播：频率较高的超短波及其更高频率的无线电波，主要沿空间直线传播。例如，卫
9、星通信采用视距传播。长波信号以地波绕射为主，中波和短波信号可以以地波和天波两种方式传播，超短波以上频段信号大多以直射方式传播，也可用对流层散射的方式传播。,2023/10/22,接收设备,接收设备的作用：将信道传送过来的已调信号进行处理，以恢复出与发送端相一致的基带信号，即：解调。接收设备的要求：由于信号在传输和恢复的过程中存在着干扰和失真，接收设备要尽量减少这种失真。,2023/10/22,无线电信号的接收,最简单的接收机原理框图,选择性电路,检波,2023/10/22,超外差式接收机方框图,本地振荡与信号频率差保持不变,2023/10/22,收信装置,收信装置是指接收设备输出的电信号变换成原来形式的信号的装置。例如：还原声音的喇叭 恢复图象的显象管,2023/10/22,无线电发射机和接收机原理框图,Thanks！,
