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1、射频模拟电路,主讲人： 赵宏飞 Email: ,电子科技大学 电子工程学院,电子科技大学,2,教材及参考书,电子科技大学,3,课程安排,电子科技大学,4,上课内容,电子科技大学,5,0 绪论,电子线路,特点,无线通信系统,非线性电路,电子线路基本概念。 集总参数与分布参数的概念与特点,与“、电路分析基础、低频模拟电路”的异同。 什么是高频？ 什么是射频？,无线通信发展简史， 无线收发机的概念。,什么是非线性电路？基本特点。,电子科技大学,6,0-1 电子线路,1、基本概念：由R、L、C、晶体管、IC等电子元器件所构成的能实现一定功能的有机集合体。 2、一般分类： 1）集总参数电路： （1）模拟
2、电路：,第一种分类方法：,第二种分类方法：,低频模拟电路 高频模拟电路,线性电子线路 非线性电子线路,高速数字电路,（2）数字电路：,低速数字电路,此外也可按照功能划分,特点：元器件与电路的尺寸远远小于所处理信号的波长。,举例： 50Hz市电：1V/f3108/506106m6000km 语音电话3kHz： 2V/f 1/60100km,电子科技大学,7,0-1 电子线路,2）分布参数电路：RF电路，微波，毫米波电路,特点：元器件与电路的尺寸与所处理信号的波长可比拟（相当）。,举例： AM，FM收音机，电视接收机，人体对其天线的影响区别； 民用电话线与闭路电视信号线的断线连接有本质区别。,电子
3、科技大学,8,0-2 特点（与其他相关课程的区别）,1、电路分析基础： 理想元器件（R、L、C）、理想受控源的分析方法。,特点： 与工程实际情况不同，Example：电风扇线圈绕组，小家用电器的变压器在使用过程中为何发热？,2、低频模拟电路： 1）共性： （1）均属于工程技术课程； （2）电路的基本形式，基本工作原理，偏置方法，反馈等特性基本相同； 2）差异： （1）本课程射频模拟电路（高频电子线路，非线性电子线路），主要讲述的是非线性电子线路的分析与应用，而低频模拟电路主要讲述的是线性电路的分析与应用； 基本概念： 线性失真： 不产生新的频率分量，如幅频特性失真，相频特性失真。 非线性失真：
4、产生新的频率分量，如Mixer（混频器）。,电子科技大学,9,0-2 特点（与其他相关课程的区别）,用处： 非线性电路在无线电通信中主要用作频谱的变换作用，如： 混频、倍频、调制、解调等。,（2）所处理信号的电路工作在更高的频段； 高频电路频率高低的相对与绝对： HF：传统：330MHz； Example：FM调频广播接收机： 信号频率：88108MHz（高频）第一中频10.7MHz第二中频455kHz统称射频（Radio Frequency）模拟电路。,所谓“高频”，广义上讲就是适于无线电传播的无线电频率，通常又称“射频”。“高频”是一个相对的概念，没有绝对的频率范围。（细分还有VHF，UH
5、F等）,电子科技大学,10,0-2 特点,电子科技大学,11,0-2 电磁波谱,电子科技大学,12,0-2 特点（与其他相关课程的区别）,要点： RF电路的设计要切实做好EMI与EMC的工作。,（3）分析方法有差异： 采用非线性的分析方法。 （4）实际应用中有差异： 工程实际应用中，为了使电路获得更好的性能指标，必须仔细设计射频电路的去耦与接地！以及屏蔽，以切断分布电容、分布电感、电磁辐射等产生的寄生耦合。,Example： 电视机高频头的屏蔽盒； 手机射频部分的金属屏蔽部分！,电子科技大学,13,0-2 高频电路中的RLC,Ca：分布电容 Cb：封装电容 Lr：引线电感,Cs：分布电容 Rs
6、：损耗电阻,Lc：引线电感 Rc：引线电阻 Gc：损耗电阻,电子科技大学,14,0-3 通信,将信息从发送者传到接收者的过程称通信。 实现传送过程的系统称通信系统。 通信系统基本组成框图,电子科技大学,15,0-3 无线电的产生,电子科技大学,16,0-3 射频模拟电路在无线通信中的地位,1、无线电发射机与广播接收机原理框图：,电子科技大学,17,0-3 调制,2、调制： 1）定义：即为装载信息的过程，即让载波的某个特征量（振幅A、频率F和相位P三要素）按信息的变化规律而变化。,调制的方法：连续波调制、脉冲波调制。,模拟连续波调制包括：调幅AM、调频FM、调相PM。,无线电通信的关键：产生频率
7、稳定的载波然后进行调制或混频、解调等。,相应的数字调制为 ：调幅ASK、调频FSK、调相PSK。,电子科技大学,18,0-3 调制,2）调制的目的： 从切实可行的天线出发； 区别不同的音频信号； 可实现的回路带宽。,天线的尺寸决定其辐射效率，以/4为例：,Example： 声音信号：f300Hz3kHz；取中间频率fo1kHz： oC/fo300km /475km 极难实现！ 调制与人类交通工具的对比。,电子科技大学,19,0-3 调制,3、变频： 1）解释：fI=fs-fL（或fL-fs）； 2）为何要进行变频？（以接收为例） （1）下变频到中频fI：fI固定带宽固定容易实现高增益并且稳定的
8、放大器，以提高放大器的性能。 （2）抗中频干扰（ZIF问题）。,电子科技大学,20,0-3 无线电调幅发射机,电子科技大学,21,0-3 基本概念,未经调制的高频振荡信号称为载波信号 低频电信号称为调制信号（又称基带信号） 经过调制的高频振荡信号称为已调波信号 基带信号是宽带信号，即该信号频谱范围的上限频率和下限频率的差与下限频率的比远大于1 已调信号是窄带信号。宽带信号与窄带信号是相对而言的。,电子科技大学,22,0-3 无线电接收机,高频放大器靠调谐电路对天线接收的微弱信号进行选择和放大；高频放大器的输出是载频为fc的已调信号,电子科技大学,23,0-3 无线电接收机,本地振荡器用来产生f
9、L = fc fI的高频振荡信号。 混频器将其与本地振荡器提供的频率为fL的信号混频，产生频率为fI的中频信号。 中频放大器是中心频率fI固定的放大器，进一步滤除无用信号。 解调器将得到得中频调制信号变换为原基带信号，再经低频或视频放大器放大后从扬声器或显象管输出。,电子科技大学,24,0-4 非线性电路,电子科技大学,25,0-4 非线性电路,式（1）中，如果时间t是无关参量，那么该二端口元件称为时不变元件，否则称为时变元件 式（1）中，如果函数f（）是线性函数，那么该元件称为线性元件，否则称为非线性元件 本课程只研究时不变元件,非线性器件的数学模型：教材P6,电子科技大学,26,0-4 非线性电路,非线性过程在电路设计中应该尽量避免，但是不是所有的非线性都是有害的，有时候我们正是利用元器件的非线性来完成某些电路功能，如： 倍频 调制 混频 ,有时候非线性过程是不可避免的，比如功放，为了兼顾功放效率，必须使功放工作于非线性状态，因而必须使用非线性电路的分析方法，如： 折线法 开关函数法 幂级数法 作图法 ,电子科技大学,27,0-5 高频电路发展动态,电子科技大学,28,课程特点,课程特点：,学习方法：,电子科技大学,29,本章重点,谢谢大家！,
