通信考研网www.kyabc.cn入为调频波时,解调器是鉴频器。这样就能够取出已调波的原调制信号,实现了接收的过程。当然对于解调出来的原调制信号还会根据不同的需要进行一些必要的信号处理等环节。这些内容已不属于本课程的内容。第二节本课程的说明一、本课程的分析与讨论范高频电子线路课程所研究的基本内容应该是发射机和接收机的主要组成部分。对发射机来说,主振器(正弦波振荡器)倍频器、调制器和高频功率放大器是其主要组成功能电路。对接收机来说,高频调谐放大器、混频器、本机振荡器(正弦波振荡器)、中频放大器和解调器(振幅检波器、鉴相器和鉴频器)是其主要组成功能电路。发射机和接收机所需的最基本功能电路在本课程中将给予充分地介绍与讨论。二、本课程的非线性电子线路分析本课程讲授的各功能电路,除第二章高频小信号放人器外,其余各章均为非线性电子线路。非线性电子线路的分析方法与线性电子线路的分析方法是不同的。因而在学习本课程的各功能电路时,要根据不同电路的功能和特点,掌握各个功能电路的实现方法和基本原理。要根据输入信号的大小和器件的工作状态不同,选用不同的近似分析法。例如大信号工作条件下的高频功率放大器的分析是采用理想的折线化特性进行折线分析法。频率变换电路通常采用两个输人信号为一大一小的开关工作状态分析法或者采用时变参数分析法等。这些分析法是在特定的条件下进行的近似分析,一定要搞清楚这些条件,才能较好理解非线性电路的分析法。三、关于功能电路的功能因为本课程的主要内容是非线性电子电路,所用的非线性器件在电路中的作用是产生新的频率分量。要从根本上掌握电路的原理及实现方法必须掌握功能电路的功能。所谓功能,从频域分析来说,电路的输人频谱和输出频谱的变换关系就是电路应完成的功能。对于接收机和发射机中的有关高频功能电路的功能是系统要求电路所具有的特性。无论使用的是晶体管、场效应管或是集成电路,其电路的频率变换作用是不变的,也就是说电路的输入频谱与输出频谱的变换关系不变。因而,从功能电路的频谱变换关系出发先分析功能电路要求的频谱变换关系,然后根据这些变换关系找出实现这些功能电路的基本原理和实现方法。这样的分析是基本原理分析,对增强学生的能力是有利的。另外,随着科学技术的飞速发展,集成电路的更新越来越快。要适应集成电路的不断更新,尽快地跟上发展,充分掌握功能电路的功能,就具有跟上集成电路不断更新和合理应用集成电路的能力。因而在学习中一定要充分明白各功能电路的输人、输出频谱的变化关系,找出合理的实现方法,尽可能开发自己的创新能力。.4
通信考研网www.kyabc.cn第三节思考题与习题参考解答1.为什么在无线电通信中要使用“载波”发射,其作用是什么?答:由于需要传送的信息转变成电信号后,其占有的频率成分基本上是低频范围。将这些低频范围的电信号直接发射出去,有两个不可克服的缺点,一是无选择性,相互于扰,不能实现多路通信。二是电信号频率低,无线发射天线尺寸太大。为此采用对载波进行调制的发送方式就能较好地解决这两个缺点,选用高频载频作为运载信息的信号,由于频率高,天线尺寸小。另外,不同的电台采用不同的载频,就很容易实现多路通信。2.在无线电通信中为什么要采用“调制”与“解调”,各自的作用是什么?答:“调制”是发射机的主要功能。所谓调制是将需传送的基带信号加载到载波信号上去,以调幅波、调相波或调频波的形式通过天线辐射出去。“解调”是接收机的主要功能。所谓解调是将接收到的已调波的原调制信号取出来,例如从调幅波的振幅变化中取出原调制信号。从调相波的瞬时相位变化中取出原调制信号。从调频波的瞬时频率变化中取出原调制信号。3.计算机通信中应用的“调制解调”与无线电通信中的“调制解调”有什么异同点?答:计算机通信中是传送的数字信号,它的调制器的主要作用就是个波形变换器,它将基带数字信号的波形变换成适合于模拟信道传输的波形。解调器的作用就是个波形识别器,它将经过调制器变换过的模拟信号恢复成原来的数字信号。它也与无线通信中的调制一样可分为调幅、调频和调相,只不过无线电通信中传送的基带信号是模拟信号,而计算机中传送的是数字基带信号。4.试说明模拟信号和数字信号的特点?它们之间的相互转换应采用什么器件实现?答:凡信号的某一参量(如连续波的振蝠、频率、相位,脉冲波的振幅、宽度、位置等)可以取无限多少数值,且直接与信息对应的称模拟信号。模拟信号的特点是信号连续变化。凡信号的某一参量只能取有限值,并且常常不直接与信息相对应的,称为数字信号。数字信号的特点是离散(不连续)。数字信号变模拟信号用DIA变换,而模拟信号变数字信号用A/D变换。5
通信考研网www.kyabc.cn第二章高频小信号放大器第一节重点与难点一、高频小信号放大器的功能、分类与技术指标(一)高频小信号放大器的功能,是对高频信号实现不失真地放大。需要注意的是所谓小信号是指放大器的输入信号小,用于放大的有源器件(晶体管或场效应管等)是在线性范围内工作,郎放大不产生失真。高频是指放大信号的额率在数百千赫至数百兆赫,也就是说在分析放大器时应该考虑有源器件的极间电容对放大器的影响。高频小信号放大器的功能也可以从输入信号与输出信号所含频谱来说明,即在有源器件工作于线性范围的条件下,输出信号的频谱与输人信号的频谱完全相同。(二)高频小信号放大器的分类方式较多,在这里应该特别注意的是按照放大信号的频谱宽窄分为宽频带放大器和窄频带放大器。因为在低频电于线路中讲过的放大器中很少提到窄带放大器,而在通信系统中往往又要用窄带放大器,所以本章内容以分析窄带高频小信号放大器为重点。(三)高频小信号放大器的主要技术指标在分析窄带高频小信号放大器时,应该注意主要技术指标的具体含意。1.电压增益与功率增益放大器的电压增益定义为放大器负载上的输出电压与输人电压之比,即U.Aro(2 - 1)U.放大器的功率增益定义为放大器输出给负载的功率与输入功率之比,即PAp =(2 - 2)P2.通频带放大器的通频带的定义是放大器的电压增益下降到最大值的1//2倍时,所对应的频带宽度。通常用2fc.7来表示。放大器的通频带的含意是指输入信号的频率在通频带内的信号为正常放大,而输入信号的频率在通频带外的信号不能正常放大,即电压增益小,可近似认为不能通过放大器。3.矩形系数矩形系数是表征放大器选择性好坏的一个参量。而选择性是表示选取有用信号,抑制无用信号的能力。理想的频带放大器应该对通频带内的频谱分量有同样的放大能力,而对通频带以外的频谱分量要完全抑制,不予放大。所以,理想的频带放大器的频率响应曲线应是矩形。用矩形系数来表示实际放大器的频率响应曲线与理想的矩形频率响应曲线相差的程度,6
通信考研网www.kyabc.cn其定义为2△fo.1(2 - 3)Ko.124f07式中,24.fo.,为放大器的通频带;2A/0,为放大器的电压增益下降至最大值的0.1倍时,所对应的频带宽度。4.工作稳定性放大器工作的稳定性是一个较为重要的问题,由于晶体管的反向传输导纳不为零,内部反馈会造成放大器工作不稳。不稳定状态的极端情况是放大器自激,使放大器完全不能工作。常用稳定系数来表示放大器的稳定性能。5.噪声系数噪声系数是用来表征放大器的噪声性能好坏的个参量。放大器的噪声系数的定义是放大器输入端信号噪声功率比P/P,与输出端信号噪声功率比P./P,的比值。用N,来表示P./Pm输人信噪功率比(2 4)N.PP:-瑞金倡味功幸比也可用分贝数表示PIP.:Ne(dB) = 10lg p/Pm(2 ~ 5)它表示信号通过放大器后,信噪功率比变坏的程度。二、分析小信号放大器的基础知识(一)串联谐振与并联谐振回路的特性谐振回路是高频电路中应用很广的无源网络,特别是并联谐振回路是构成高频放大器、振荡器和频率变换电路的主要部件。一般来说,在电路中完成频率选择和阻抗变换两个作用。串并联谐振回路的特性如表2-1所示。表2-1,串并联谐据回路的特性申联回路并联回路电路形式Z=r+jkul阻抗或导纳YuGtjlucfezl.谐振频率ag"TLCVLC
通信考研网www.kyabc.cngL-VE1L - uCR - tVE品质因数QCT1R=QVE谐振电阻QV号f<fo感抗容抗阻抗f>fo感抗容抗表2-1中所列出的L和C都认为是理想无损耗元器,而在高频电子线路所指的工作频率范围内,电感L的损耗是不能忽略的。因而应该将电感的损耗等效到回路中去。具体的等效方法是将电感Q的损耗用一串联损耗电阻ro或一并联损耗电导go来等效。通常一个有损电感可在工作频率条件下通6过Q表,测得电感线圈的电感值和空载品质因数(b)(a)(c)Q,Q。的大小就能反映损耗的大小。图2-1表示图2-1有损电感的等效关系出一个有损电感等效为一个无损电感和一个串联损耗电阻或一个并联损耗电导的等效关系。图(a)是一个在工作频率下的用Q。表示损耗的有损电感,它可以等效为图(b)所示的串联形式,也可以等效为图(c)所示的并联形式。其等效关系为WL串联形式:ra(2 6)Q式中,为工作频率,对谐振回路来说应该是谐振频率。1并联形式:go=agLQ(2 - 7)式中,w为工作频率,对谐振回路来说应该是谐振频率。(二)串并联阻抗的等效互换串联电路与并联电路的等效互换在分析电路中经常应用,它是在工作频率相同的条件下,电路两端阻抗相等来等效互换的。图22所示是等效互换电路。其变换关系为X;R2= (Q2 +1)r)(2 - 8)X2 = (1 +1/Q)X(2 - 9) a若电路品质因数较高,可得6路ORR~Q,X, ~ X,图2-2年等效互换电路(三)并联谐振回路的耦合联接及阻抗变换关系在窄带放大电路中,并联谐振回路通常是放大器的负载,它的作用是选频和阻抗变换。并联谐振回路耦合联接的方式可分为变压器耦合、自耦变压器耦合和双电容分压耦合。图2-3所示是三种耦合的方式。其阻抗变换的关系为1RtR(2 10).8