第2章 高频电路基础知识

《第2章 高频电路基础知识》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第2章 高频电路基础知识（37页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、高频电子技术第2章 高频电路基础知识学习目标学习目标F F 了解高频电路中常用了解高频电路中常用的概念和术语的概念和术语F F 了解无线电波的传播了解无线电波的传播途径、无线电波频（波）途径、无线电波频（波）段的划分段的划分F F 了解常见电子元器件了解常见电子元器件的高频电路特性的高频电路特性F F 掌握串、并联谐振回掌握串、并联谐振回路谐振频率、谐振曲线、路谐振频率、谐振曲线、品质因数、谐振电阻等特品质因数、谐振电阻等特性参数的意义及计算性参数的意义及计算F F 了解几种高频电路中了解几种高频电路中无源网络的高频特性无源网络的高频特性本章知识结构本章知识结构第2章 高频电路基础知识案例一：

2、认识元器件案例一：认识元器件通过实物图片认识常见元器件。图通过实物图片认识常见元器件。图2.12.1是电阻实物图，图是电阻实物图，图2.22.2是电容实物图，图是电容实物图，图2.32.3是电感实物图。是电感实物图。图图2.1电阻实物图电阻实物图图图2.2 电容实物图电容实物图图图2.3 电感实物图（包括：环形电感电感实物图（包括：环形电感 贴片电感贴片电感 阻流电感阻流电感 ）案例二：认识变压器案例二：认识变压器图图2.4变压器实物图变压器实物图第2章 高频电路基础知识2.1概念、术语 基带信号，载波，调制、解调、超外差接收机、品基带信号，载波，调制、解调、超外差接收机、品质因数、谐振、谐振

3、频率、谐振电阻质因数、谐振、谐振频率、谐振电阻第2章 高频电路基础知识载波就像是载波就像是“交通工具交通工具”超外差原理最早是由超外差原理最早是由E.H.阿姆斯特朗于阿姆斯特朗于1918年提出的，年提出的，1919年利用超外差原理制成超外差接收机。年利用超外差原理制成超外差接收机。品质因数品质因数Q：表征一个储能器件：表征一个储能器件(如电感、电容等如电感、电容等)、谐振电路所储能量同每周损耗能量、谐振电路所储能量同每周损耗能量之比的一种质量指标之比的一种质量指标.元件的元件的Q值愈大值愈大,用该元件组成的电路或网络的选择性愈佳用该元件组成的电路或网络的选择性愈佳.Q=无功功率无功功率/有功功

4、率有功功率Q值越大值越大,曲线越尖锐曲线越尖锐,通频带越窄通频带越窄,电路的选择性越好电路的选择性越好.为何要调制？为何要调制？ 天线尺寸大于信号波长的十分之一，信号才能有效发射。天线尺寸大于信号波长的十分之一，信号才能有效发射。 天线尺寸大于信号波长的十分之一，信号才能有效发射。天线尺寸大于信号波长的十分之一，信号才能有效发射。常用基带信号频率范围：常用基带信号频率范围：语音语音 300Hz-3.4kHz图像信号图像信号 0-6MHz音乐信号音乐信号 16Hz-20kHz例例 1 如果广播电台发射的信号频率为fc=936kHz，接收机中频fI=455KHz，求接收机本振频率fL是多少？ z1

5、391k455936fHfffLCLI例例 2 如果高频载波频率为150MHz，问/4天线应多长？ f=c/=c/f210*150/10*368）（米）0.5/4 第2章 高频电路基础知识2.2 无线电波的传播与频段划分无线电波的传播与频段划分2.2.1 2.2.1 无线电波的传播特性无线电波的传播特性(a)射线(b)(c)电离层(d)对流层无线电波的主要传播方式无线电波的主要传播方式（a） 直射传播直射传播; （b） 地波传播地波传播; （c） 天波传播天波传播; （d） 散射传播散射传播电波的传播方式主要有： 直射（视距）(a): 电视、调频广播，移动通信，中继与卫星等；超短波 绕射（地波

6、）(b): 波长长，地面吸收少，绕射能力强；广播、通信；中长波； 折射和反射（天波）(c):借助60600km的电离层；广播、通信；短波； 散射传播(d):借助1012km的对流层，适合4006000MHz信号；条件：阻挡物体多，体积小于波长。 2.2.2 2.2.2 无线频段的划分无线频段的划分 电磁波波普图如下。电磁波波普图如下。第2章 高频电路基础知识无线电波只是一种波长较长电磁波，占据的频率范无线电波只是一种波长较长电磁波，占据的频率范围很广，波长和频率的关系如下：围很广，波长和频率的关系如下：fc第2章 高频电路基础知识波段名称波段名称波长范围波长范围频率范围频率范围频段名称频段名称

7、主要传播方式、用途主要传播方式、用途传输媒质传输媒质长波（LW）103104m30300kHz低频（LF）地波；远距离通信双线地波中波（MW）10210m300kHz3MHz 中频（MF）地波、天波；广播、通信、导航电离层反射同轴电缆地波短波（SW）10100m330MHz高频（HF）天波、地波；广播、通信电离层反射同轴电缆超短波（VSW）110m30300MHz甚高频（VHF）直线传播、对流层散射；通信、电视广播、调频广播、雷达天波同轴线 微 波分米波（USW）10100cm300MHz3GHz 超高频（UHF）直线传播、散射传播；通信、中继与卫星通信电视广播、雷达视线中继对流层散射厘米波（

8、SSW）110cm330GHz特高频（SHF）直线传播；中继与卫星通信、雷达视线中继电离层传输毫米波（ESW）110mm30300GHz极高频（EHF）直线传播；微波通信、雷达视线传输对频率或波长进行分段，称为频段或波段对频率或波长进行分段，称为频段或波段2.3 高频电路中的电子器件和无源网络 2.3.1 2.3.1 高频电路中的电子器件高频电路中的电子器件 各种高频电路基本上是由各种高频电路基本上是由有源器件、有源器件、 无源元件无源元件和和无源网络无源网络组成的。组成的。 高频电路中使用的元器件与在低频电路中使用的元器件基本相同高频电路中使用的元器件与在低频电路中使用的元器件基本相同, 但

9、要注意但要注意它们在高频使用时的它们在高频使用时的高频特性高频特性。第2章 高频电路基础知识高频电路中的元件主要是高频电路中的元件主要是电阻电阻(器器)、 电容电容(器器)和和电感电感(器器), 它们它们都属于无源的线性元件都属于无源的线性元件一个实际的电阻器, 在低频时主要表现为电阻特性, 但在高频使用时不仅表现有电阻特性的一面, 而且还表现有电抗特性的一面。 一个电阻R的高频等效电路如下图所示, 其中, CR为分布电容, LR为引线电感, R为电阻。 1. 电阻电阻 电阻的高频等效电路 频率越高，电阻的高频特性越明显 LR、CR越小，高频特性越好，因此希望电阻的引线要短。在实际使用时，要尽

10、量减小电阻器的高频特性，使之表现为纯电阻。2. 电容电容一个高频电路中电容器的等效电路如图（a）所示。RC极间绝缘电阻（由于两导体间介质的非理想所致）；LC分布电感或极间电感在实际使用时，高频电路分析中可以忽略电容的高频特性。3.电感电感高频电路中，电感线圈对高频电信号的损耗是不能忽略的。频率越高，高频电感的损耗（等效交流电阻）越大。一般交流电阻远大于直流电阻，故高频电感器的损耗电阻主要指交流电阻。一般用品质因素Q来表征高频电感的损耗性能。品质因素Q定义为高频电感的感抗与其串联损耗电阻之比。Q值越高，表示电感的储能作用越强，损耗越小。 4. 高频电路中的有源器件高频电路中的有源器件 高频电路中

11、的有源器件主要有二极管，晶体管以及集成电路，完成信号的放大、非线性变换等功能。 半导体二极管在高频中主要用于检波、 调制、 解调及混频等非线性变换电路中, 工作在低电平。 主要有点触式二极管、表面势垒二极管以及变容二极管。1） 二极管 2） 晶体管与场效应管（FET） 高频晶体管有两大类型: 一类是作小信号放大的高频小功率管, 对它们的主要要求是高增益和低噪声; 另一类为高频功率放大管, 除了高增益外, 要求其在高频有较大的输出功率。 1、高频振荡回路2.3.2 高频电路中的无源网络第2章 高频电路基础知识（a a）串联谐振电路）串联谐振电路 （b b）并联谐振电路）并联谐振电路 简单简单LC