图1-2-1超外差式调幅接收机方框图1.3无线电波的传播电磁波从发射点到接收点有以下几种传播途径:地面波、天波、空间波(包括直射波和由地面或其他地物反射的反射波),如图1-3-1所示,下面简述其特点。地面波:地面波沿地球表面传播。虽然地球的表面是弯曲的,但电磁波具有绕射的特点,其传播距离与大地损耗有密切关系,作频率愈高,衰减就愈大,传播的距离就愈短。所以利用绕射力式传播时,采用长、中波比较合适,由丁地面的电性能在较短时间内的变化不大,所以电磁波沿地面的传播比较稳定电离度天直射技福地面波77接T反收射发点波射接(1)收点点(2)图1-3-1电磁波的儿条传播送让天波:天波是利用电离层的反射而进行的传播。由于太阳的照射,在距离地面高度约10km的高空,厚约20km的电离层,称E层:在距离地面高约200~400km处,有电离层F层,般中波在夜问可经E层反射而传播.短波则经F层反射而传播,超短波出于频率过高.电离层的离子、电子密度不够大·故超短波都穿透电离层雨不能反射回地面。空间波:空间波是电磁波由发射天线直接辐射至接收天线。由于地面及建筑物等的反射办亦能抵达接收天线,故空间波实际上是直射波和反射波的合成,此现象称多径传播。表1-3-1和1-3-2概括地说明了各个无线电波波段的划分、传播特性及应用场合,供参考。3
表1-3-1无线电波波段的划分序号频段名称懒率范围波长范围传播特仕成旧场合极低频(ELF)3~3011z10*--10"m传超摄耗小、通艇通信进洋通信。30~300Hz2超低频(SLF)10-- 1+ m信距商远·信号稳定迅理导航,发送标准可靠·人地层、海水3特低频(ULF)300~3000Hz10-10m时间等级能力强4其低频(VL.F)3~30kiiz101~10°m夜间传播与1~10千米VLF同·但稍不可除上述外,存时还可5低频LF)30~300kHz10t-10m靠、白天吸收大于用于地下通信等10~10mVL.F.频率愈高.吸收愈大,每季均有变化夜间比白大衰减小,夏比冬衰减大·长播,船舶通信·飞行6中狮(IF)300~3000kHz102~10m距离通信不如低频可通信,船港通信靠,频率愈高愈不可菲远距离通信完全由电离层决定,每时高频(HF)3~30MHz10~10°m每日、每季都有变化、中远距离通信与!播情况好时,远距离通信的衰成很小特性与光被类似·直线传播,与电离移动通信,电视.调赖8其高频(VHF)30~300MHz1~10m层无关(能穿透电将电台,需达·导航等层,不被其反射)9超高频(UHF)300~3000MHz10-1~Jm与VIE类同,还适均属微波波段10特高频(SHF)3~30GHz10-2~10-/m用户微射通信.流量传播特性与VHF11余迹通信,卫里通信极高顿(EHF)30~300GHz10-1~10**m等12至高赖300~3000GHz10~10m表1-3-2SHF和EHF频段的具体划分频段颜率(GHz)波长(em)L1~230~15s2~415~7.5c1~87.5~3.75x8~12.53. 75 ~2. 1Ku12.5~182.1~1.67K18~26.51.67~1.132R26.5~101. 132 ~ 0. 75F40~600.75 ~ 0. 5E60~900. 5~ 0. 334-.V90~1400, 33 ~1), 214.4
习题1、试画出调幅发射机的组成方框图,并画出各组成部件输人、输出端的波形。2.画出超外差式调幅接收机的组成方框图,并画出各组成部件输人、输出的波形。)频段,它对应的波长是(),又称为()波段。3.频率为3~30MHz称()。1.C波段与K,波段所对应的频率范围分别是(·5
第2章谐振功率放大器通常称负载为谐振回路的功率放大器为谐振功率放大器。它主要用在发射机中放大高频功率,它既不同于小信号谐振放大器,也不同于低频功率放大器。表2-1-1、表2-1-2列出了它们的异同点。它与小信号谐振放大器的相同点主要是都要求有选频特性,与低频功率放大器的相同点主要是要求输出功率大及效率要高。表2-1-1低频与高额谐振功放的异同点表2-1-2小信号与大信号谐振放大器比较小信号放大大信号放大低频功放高频功放约1000约1甲Timax/ fmai工作种类甲乙、丙丙小大工作种类甲、乙、甲乙劝态范国负款LC回路主爱指标增益、选择仆效率、输出功率电阻或变压器共同点等效电路法图解法输出功率要大,效率要高分析方法2.1谐振功率放大器的工作原理本节主要包括三个内容,即线路组成及工作原理、放大器的功效关系、集电极电流脉冲的分析。谐振功率放大器的主要特点是工作于大信号的非线性状态,对于有源器件晶体管、电子管或场效应管,要准确分析其在高频非线性区工作的情况是很困难的,从工程应用的角度看这也没有必要。在下面的晶体三极管谐振功率放大器的讨论中,将在一些近似条件下进行分析,着重定性地说明谐振功率放大器的原理与特性2.1.1F电路组成及工作原理图2-1-1是一个共发射极谐振功率放大器的原理电路。它有三个基本组成部分:晶体管、与负载耦合的IC振荡回路、直流馈电电源。晶体管放大器有两个电路,基极电路和集电极电路。图中输人和输出采用了高频变压器耦合。当然,也可采用电感、电容等其他耦合形式。高频激励电压u通过变压器T,由前级获得,输出功率通过变压器T,送给负载R。因考虑晶体管输出阻抗低的特点,为了不致使[回路的品质因数太低,I.C回路都采用抽头接人集电极。图中E、E分别为基极和集电极的直流电源电压。(为高频旁通电容器。电路中的NPN型晶体管是能量转换器件,它起着将直流电能转换为高频交流电能的作用。应该指出,品体管的工作特性与频率有很大关系,但当工作频率<0.5时,则可不考惠晶体管的势垒电容、电极引线电感、少数载流子漫越时间等的影响。这时,可认为晶体管工作在.6
-图2-1-1共发射极谐振功率放大器原理电路低频区。因此,只我们选用的品体管特征频率足够高(~3.),则从工作频率范围来说,可满足f<0.5关系。本章将只用低频区米说e(b)明晶体管谐振功率放大器的工作原理。设基极输人个余弦电压,即us=UrcosatEh加到品体管基极与发射极之间的电压ue为=E+Ucosat(2-1-1)放大器工作在闪类状态,因此其外加偏压(a)E小于晶体管截止偏压E,且E常取负值。be波形如图2-1-2(a)所示。如上节所述,因谐振功室放人器作在大信号状态,敌图(b)已将晶体管输人特性曲线近似为折线,为截止偏压,图可见,当u>E时,晶体管发射结处于正向偏置而导通:<E时,处于反偏而截止。故基t极电流为一余脉冲序列,电流的导通角为2,如图2-1-2(c)所示:由式(2-1-1)并结合图2-1-2(a)可求出导通角的表示式为COsO(E,-E)/U(2-1-2)晶体管工作在低频区时,集电极电流i.脉冲图2-1-2谐握功率放大器的输人特性及压流波形波形与i波形相似,只是其脉冲峰值是ibmax的h倍。1.波形如图2-1-2(d))所示。由于i.(i)是-一系列的周期性脉冲,它可分解为傅里叶级数的形式:i-i+++++= I. +Iycosut + Izcos2at + ... + Iencos nwt +..(2-1-3)式中1.为、脉冲的直流分量,I.为基波分量振幅.II为各次谐波分量振幅。图2-1-2(d)中画出了I.的波形。当集电极谐振回路调谐于输人信号频率时,问路对基波分量呈现的阻抗最大,并且呈现电.7