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1、1,华侨大学工学院 张育钊 tel：13799507815 e_mail:zyz,高频电子线路,2,第一章 绪 论,学习内容,1、了解高频信号和高频电路的特点；,2、了解无线电通信技术的发展简史；,3、建立无线电信号发/收初步概念；,4、了解高频信号的一般传输媒质。,3,引 言,无线通信,4,无线电通信发展简史,1837年莫尔斯发明电报，创造莫尔斯电码， 开创通信的新纪元；,1864年英国物理学家麦克斯韦从理论上证 明了电磁波的存在，推断电磁波能在空间 和媒质中传播，为后来的无线电发明和发 展奠定了坚实的理论基础；,1876年贝尔发明电话，能够直接将语言信 号变为电信号沿导线传送；,5,无线电
2、通信发展简史,1887年德国物理学家赫兹以卓越的实验技 巧证实了电磁波是客观存在的；,1895年马可尼首次在几百米的距离实现电 磁波通信，1901年首次完成横渡大西洋的 通信；,1904年，弗莱明发明电子二极管，进入无 线电电子学时代；,1907年李德福雷斯特发明了电子三极 管，用它可组成多种重要功能的电子线路；,6,无线电通信发展简史,1948年肖克莱等人发明了晶体三极管，它 在许多方面已取代了电子管的传统地位；,20世纪60年代开始出现将“管”、“路”结合起来的集成电路。,7,为什么需要高频信号,一个导体如果载有高频电流，就有电磁能向空间辐射。,电磁能以电磁波的形式向外传播。,8,为什么需
3、要高频信号,天线以及传输装置的体积与电磁波的波长比拟。,C=f C=3108m/s,9,为什么需要高频信号,高频信号相对频带宽、传输信息量大，能容纳 更多信道；,10,无线电信号传输原理,1.2.1传输信号的基本方法,通信系统是指“电通信”，包括移动通信、电报、电话、广播、电视、雷达、遥测、遥控等。,11,调幅发射机方框图,无线电信号传输原理,1.2.2 无线电信号的产生与发射,12,无线电信号传输原理,将信息（低频信号）“装载”在载波（高频信号）上，这个过程称为“调制”，以利于由天线发射和接收。,1.2.2 无线电信号的产生与发射,模拟,数字,13,无线电信号传输原理,1.2.2 无线电信号
4、的产生与发射,调频/调相波形,原信号波形,载波波形,正弦调幅波形,14,无线电信号传输原理,1.2.2 无线电信号的接收,超外差式接收机方框图,解调,将天线收到的高频信号转变为已调波电流，再从已调波电流中检出原始的信息，这个过程称为“解调”。,15,通信的传输媒质,16,通信的传输媒质,17,通信的传输媒质,双线对电缆（双绞线）,主要用于频率较低电话通信和中短距离低速数据通信。双线扭绞，相邻线电流方向相反，感应电磁场互相抵消，以减少干扰。,频率较高时，由于趋肤效应，导线电阻增大，且不能忽视辐射损耗。,18,通信的传输媒质,同轴电缆,主要用于频率较高电视信号传输、射频/微波器件和模块之间的连接，
5、用途广泛。,19,通信的传输媒质,光纤,主要用于高速、远距离大数据量数据通信。,20,通信的传输媒质,波导,主要应用毫米波信号的传输及毫米波电路的制作。,21,通信的传输媒质,微带线,主要应用于射频/微波器件和多层印制板电路的制作。,22,通信的传输媒质,无线通信的传输媒质是自由空间。,适用长波与超长波传播,适用超短波、微波传播,适用短波传播,23,忽视高频电路而着手数字与低频电路的设计，虽然电路可能能正常工作，但可能存在不稳定、通用性差等问题；,随着人们对仪器设备更高更快的要求，数字电路已经朝着高速化发展了，即现代实用数字电路中不可避免考虑高频信号电磁辐射及电磁兼容/干扰问题；,24,虽然数
6、字、集成电路越来越普遍，但高频电路基本理论对电子工艺的指导作用仍然存在；,很多外围电路（如天线、供电设备）以及接收机/发射机前端系统仍然必须由模拟高频电路来实现；,高频电路是从事射频/微波通信工作以及雷达工作的理论基础课程；,25,低频信号 在电路中可以忽略能量辐射,高频信号在电路中必须考虑辐射问题,低频信号在有限长度传输线上电压、电流的幅度和相位几乎处处相等，可以忽略传输线的影响；,高频信号在传输线上呈现波动性，电压、电流的幅度和相位均不同，必须运用传输线理论进行分析；（微波技术课程中深入学习）,26,器件在高频区表现出非线性特性,电阻和电容在高频区表现出引线电感特性,二极管在高频区非线性造
7、成信号频谱搬移特性,三极管在高频区信号放大倍数下降、波形畸变,低频电路：以电压、电流的传递为研究对象,高频电路：多数情况下以功率的传递为研究对象,27,28,与通信原理的关系,二者都介绍了调制与解调，所不同的是通信原理侧重于原理分析；本课侧重于具体电路；,通信原理侧重介绍数字调制解调；本课程侧重介绍模拟调制解调。,29,与通信电子线路及非线性电路的关系,通信电子线路一般会包含通信中所常用到的所有电路，包括高频电路和一部分低频电路,非线性电子线路一般只包含高频电路中的非线性电路部分（例如高频功放），不含线性电路（如小信号放大）部分,30,先修课程:电路分析基础、模拟电路、 信号与系统,教材：高频电子线路（第五版），张肃文， 高等教育出版社，2009,参考书：1、高频电子线路（第二版）， 曾兴雯，高等教育出版社，2009 2、Joseph，射频电路设计， 电子工业出版社，2001,
