in1(2)1.(2+nd-t r.图P2.12I率fa=1MHz.低通滤波器增益为1.带宽小于调制信号的最低频率，AaAA=100.试求加上AFC后，调频振荡器载频于、的最大偏离值。Aow.+Aa(t)7(t)zu(t)调频振荐245.9MHz(t)纤通鉴频器75(0) = d,(0-o.)图P2.13·26
第3章接收通道电路接收通道电路应从天线收信开始，直至低放终端（喇叭）为止的整个通道电路，也就是说整个接收机电路。其中包括：预选滤波器、前置高频放大器、混频电路、本振电路、中频滤波器、中频放大器、解调电路、低频放大器和终端等，如图3.1中所示。V预选中频低放终端解调新市滤波7本报图3.1接收通道电路框图图中的本振电路在实际通信机中通常为频率合成器，该内容将在第6章频率合成器中详细介绍。解调电路将在第7章调制解调中详细介绍。而低放则包括小信号前置低频放大和低频功率放大，这部分内容已在《电子电路基础》中介绍过。终端通常为喇叭或数字终端设备（传真机、计算机等），不属于本教材讨论之列。由此可见，本章所要介绍的通道电路仅为：预选滤波器、前置高频放大器、混频电路、中频滤波器和中频放大器等。图3.1为传统接收机的典型通道电路框图，对于如图2.8和图2.9所示的现代GSM数字通信系统，其预选滤波器、前置低噪声高放LNA、混频电路、中频滤波器和中放IFA等也是必须熟悉和所要介绍的。3.1预选滤波器和LNA3.1.1预选选频滤波器为了滤除和抑制从天线进入的各种干扰和噪声，天线输出端必须紧接着设置一个预选滤波器。传统的预选滤波器是一个LC并联谐振回路，而且还和本振回路实现统调，如图2.1中所示。由于单个LC回路不可能覆盖全波段，于是就采用分波段切换回路电感L来实现全波段的预选滤波网络，如图3.2中所示。目前的全波段接收机早已摆脱了调谐式的传统预选滤波器，而采用了可转换的分波段带通滤波器。这个转换电路通常用开关二极管（1N458）或小型继电器来完成。而预选带通滤波器通常为半倍频带宽的贝塞尔函数带通滤波器，贝塞尔函数带通滤波器具有陡峭的带外衰减特性，因此能有效地滤除和抑制掉由天线进入的带外干扰和噪声。图3.3所示为采用半倍频程滤波器的典型全波段预选滤波器网络框图，它把2～30MHz短波全波段分成8个分波段，用数字逻辑电平信令切换分波段，图中是指令加至3'控制线（4～6MIHz）.使射频信号流通的情形。图3.4是图3.3的实际电路图。图中控制波段转换电路由三极管2N222和2N2907以及二极管1N458组成，其中三极管起电平转换作用。信令为“0”，27:
中频输出振将频率选押1预选滤波回路R图3.2分波段预选滤波器和本振统调方法0-30MH/0射频输入MHZ2-3信令103-4信令*204-6信令*36-8信令*408-12信含*512-16信令*6016-24信令*7024-30信令*80图3.3使用半倍频程滤波器的典型预选器装置方框图。图示出指令加至3°控制线（4~6MHz）使信号流通的情形即电平为5V（TTL电平）时，两只三极管截止，2N2907射极的一12V电压使两只输人输出开关二极管截止，带通滤波器与接收通道断开。当信令为“1”即电平为OV时，第只三极管2N222导通，迫使2N2907饱和导通，2N2907射极电位接近十5V，带通滤波器输人输出串联二极管1N458导通（另两只并联的1N458截止）.该带通滤波器被接入接收通道。切换信令电平信号是由接收机的频率合成器或数字显示器提供的。现代通信机中已不可能有如图3.4所示如此复杂的波段转换电路了，转换电路已被集成模拟开关取代了。对于图3.4所示的转换电路可以用8选1的模拟开关替代，例如Maxim公前的MAX350、MAX4135、MAX4137.以及ADI公司的AD8174、AD8184等等。.28
0.1IN458IN458+5V￥442-3本Miz1.2k富本1上1ok2N29071500150470tP0.1卡+ 0.112N222-主012.2k口1I信令1一1o.1-12VIN4580.15V本H3 4林MHzm1.2k 卜本010kL150元K2N2907_150470+X0.110.12.2kt02N222A信令2-T12V0.1IN45815VHH￥本Mie1.2k 0ALE人H1Jtok2N2907150-150470大HT"11o1士01 1o.12N22222k8信令3a12V0.1IN458-5V本H平6-8本SE1.2k口MHz工A7上010k2N29070100一150卫广470011+1o2N2222.2k ±0.1信令4o1HTo12VSN?O0.!IN45815VHH￥812+C本SNI1.2k [MHzES1iok2N290756150HH+KHH11o1Io2.2k 0.12N222N信令5~1o-12VIN4580.1平K45VHH1216T体本1Mitz1.2k 111ok2N290733工150470Y1o10.11012N2222.2kANEI信令6～012V0.1IN458平4HH+5V?1624本8NIMHz21.2k [HDrokA2N290722C1504701I11 011o10.12.2k0.12N222I工8NL1信令7-o12VIN4580.115VHF￥2430r丰李1.2kMHZ口1D1ok2N29072Y11150-470主Fo1Y10.1D220fuI工2N222工信令8-oi2v图3.4、带通预选滤波器典型实现电路·29
近年来滤波器技术发展也很快，从LRC网络型滤波器发展到晶体滤波器、陶瓷滤波器和声表波滤波器（SAW）。目前SAW技术已相当成熟，现代通信电路中的带通滤波器儿乎已都采用SAW或陶瓷滤波器。由于滤波器性能指标的提高，在90OMHz频段的GSM移动台中的预选滤波，只需一片SAW就可解决。而在2～30MHz短波段通信机中的预选滤波，也只需划分2～3个波段，采用2~3个陶瓷滤波器就可实现。3.1.2低噪声高频放大器LNA在预选滤波器和混频器之间往往还需加一级低噪声放大器，这一级放大器通常称前置低噪声高频放大器ILNA。LNA位于收信通道的前端，因此对它有较高的技术要求：首先要有足够宽的工作频带，对于短波通信机就要求有2～30MHz以上的带宽，对于900MHz频段的通信机就要求有1GHz以上的带宽；其次是要求有足够大的动态范围，对丁SSB通信机一般要求有60dB的动态范围，才能适应接收信号的强弱变化；第三是它在接收通道的第一级，因此要求噪声系数尽可能低，通常希望N<2～3dB；第四是为保证混频器产生的三阶互调分量足够小，LNA的增益不要求高，通常在1OdB以下；对混频增益较高的接收通道，有时还省去前置LNA，而让接收射频信号经过预选器后，直接送人混频器进行变频处理。早期的通信机中，前端电路经常采用场效应管共源或共栅放大电路。这是因为场效应管（FET）栅流极小，输人阻抗很高；FET是多数载流子导电的压控器件，受宇宙辐射影响小，噪声小；FET受控转移特性为平方律特性，放大和混频时失真和组合频率干扰小；FET的输出阻抗较大，这可以减小对选频网络的接入影响；FET放大器因其gm较小，所以增益较低，这也符合前端电路增益不希望高的要求。图3.5（a)所示为JFET的共源放大电路，输人L2C，和输出L:C3统调回路组成预选滤波选频回路，分别调谐于接收射频信号频率。共源电路的输人输出阻抗都很高，因此对回路影响较小。图3.5（b)所示为JFET共栅放大器，预选回路在输出端，共栅电路的输入电阻虽为较小，约等于1/gm，但由于FET的gm值较小.故其输人电阻还是足够大的，可以直接与天线耦合。两种放大器的电压增益Av均为gmRi，其中共源为反相放大应为一gmRt，RL为负载回路谐振阻抗。由于gm较小，因此两种放大器的A.都不大，-般在67dB左右。另外，值得注意的是这两只JFET均为由15只FET并联封装在一个单片上的专用高频放大管。这主要是为了扩大放大器的动态范围和降低噪声。图中使用的JFET型号为CP650，由Teledyne-Crystalonics公司生产，其Nr=2dB，gm=0.15ms，放大器动态范围可达60dB以上。C接天线C→HF接天线厂LLI128厂去混频C去混频LC313-TORC4RIn9.(a) JFFTI.NA(CS)(b) JFETLNA(CG)图3.5FET低噪声前置放大器近年来由于GaAs工艺的成熟，Si双极型高速工艺的发展，使宽频带、大动态的超高频低.30