高頻電子技術是工科電子信息工程、通信工程專業的一門專業技術核心課程。高頻電子技術是通信的基礎，已經廣泛地應用于軍事、科學、生活等各個領域。本課程的目標：了解通信系統的組成及信號傳輸的原理、調制解調的基本概念；掌握基本電路的組成、工作原理、主要指標和特點；熟練掌握高頻小信號放大電路、高頻功率放大電路和正弦波振蕩電路的分析與設計；熟練掌握振幅調制與解調、角度調制與解調、反饋控制電路的分析與設計。具有正確分析、設計和實施常見高頻電路功能的能力；并具有利用所學知識和技能進行高頻電子系統設計和綜合能力。當前第1頁\共有31頁\編于星期日\20點當前第2頁\共有31頁\編于星期日\20點當前第3頁\共有31頁\編于星期日\20點當前第4頁\共有31頁\編于星期日\20點當前第5頁\共有31頁\編于星期日\20點當前第6頁\共有31頁\編于星期日\20點當前第7頁\共有31頁\編于星期日\20點當前第8頁\共有31頁\編于星期日\20點當前第9頁\共有31頁\編于星期日\20點有兩種設計師，一種是已經遇到了信號完整性問題，另一種是即將遇到信號完整性問題.

——《SignalIntegrity:Simplified》E.Bogatin必須考慮信號完整性問題現在的電子產品工作的頻率越來越高.以前的電子產品工作頻率也就幾MHz(信號對我們來說是透明的),而現在的嵌入式產品工作頻率一般都在幾十MHz以上。也許有的同學會說我就想做一個普通的電子工程師，是不是就可以不用學高頻了呢？(高速電路互聯問題)當前第10頁\共有31頁\編于星期日\20點高速電路可能帶來的問題:2、時序信號錯亂1、干擾高速電信號容易造成電磁發射數字電路中最重要的就是時序干擾別的電路工作或影響電路整體的性能(performance)時序經常是靠一些脈沖信號如時鐘驅動的高速的時鐘信號在不加處理地進行傳輸時會出現什么現象呢？通過分布參數/場作用與其他部分電磁耦合甚至可能形成反饋造成不穩定當前第11頁\共有31頁\編于星期日\20點這就是為什么一般頻率較高的電路會考慮加一些匹配阻抗的原因之一。如高速串行通訊、有線電視等輸入端會接一個與同軸電纜特征阻抗相匹配的電阻。當前第12頁\共有31頁\編于星期日\20點先修課程：電路原理、模擬電子技術、信號與系統(或積分變換)考核：平時成績30%+期末考試70%教材與參考書2、陽昌漢.高頻電子線路學習指導.高等教育出版社3、張肅文.高頻電子線路.高等教育出版社4、卡爾·約瑟夫.射頻電路設計.科學出版社1、陽昌漢.高頻電子線路.哈爾濱工程大學出版社當前第13頁\共有31頁\編于星期日\20點1.1通信系統的基本組成1.2無線信道及其傳播方式1.3無線電發送設備的組成與原理1.4無線電接收設備的組成與原理1.5高頻電子線路課程的研究對象

第一章緒論

主要內容當前第14頁\共有31頁\編于星期日\20點

1.1通信系統的組成通信系統：實現信息的傳輸所需的設備總和稱為通信系統。通信系統的組成:輸入變換器發送設備傳輸信道接收設備輸出變換器通信系統的分類★

按所用信道可分為：有線通信系統和無線通信系統★按通信方式可分為：雙工、半雙工和單工方式?！?/p>

按傳輸的基帶信號可分為：模擬通信系統和數字通信系統。當前第15頁\共有31頁\編于星期日\20點1．輸入變換器：

將傳送的非電量信息(如聲音、圖像等)

變換為電信號2．發送設備：將電信號變換為適應于信道傳輸特性的信號3．傳輸信道：

是傳輸信息的通道，又稱傳輸媒介4．接收設備：將電信號轉變成原來傳送的信號5．輸出變換器：

有線信道：雙絞線、同軸電纜和光纖無線信道；自由空間將接收到的信號恢復成與發送設備輸入信號一致的信號當前第16頁\共有31頁\編于星期日\20點特點：傳播性能穩定可靠，但由于地面不是理想的導體有能量的損耗。主要用于長距離通信、導航和廣播。1、繞射傳播（地波）:適合頻率f：1.5MHz以下(λ為200m以上)的中長波。沿地面傳播

1.2無線信道及其傳播方式電磁波在自由空間傳播方式主要取決于頻率或波長。電波在無線信道中傳播的主要方式可分為四種：繞射傳播(地波)、電離層反射和折射(天波)、直射傳播(空間波)和對流層散射。廣播電臺，如中央人民廣播電臺海軍通信、航海導航當前第17頁\共有31頁\編于星期日\20點特點：電離層的特性受多種因素的影響，因此通信的穩定性較差，但傳播距離遠。主要用于廣播、船舶通信、和飛行通信。利用電離層的折射和反射來實現傳播。2、電離層的折射和反射傳播（天波）適合頻率f：

1.5MHz-30MHz（10m-200m)的短波電離層當前第18頁\共有31頁\編于星期日\20點

電波從發射天線發出，沿直線傳播到接收天線。

3、直射傳播（空間波）適合頻率f：30MHz以上(波長λ為10m以下)

的超短波。特點：這種傳播的距離只限制在視距范圍內（也叫視距傳播）即傳播距離短。由于視距有限，因此可以通過高架天線、中繼站或通信衛星等方法擴大傳播距離。一般用于超短波通信和微波通信及衛星通信。移動通信中的基站：既可以實現中繼，也可以用于擴展服務用戶的數量電視發射塔：以前一般都安裝山上的電視接收天線當前第19頁\共有31頁\編于星期日\20點在距地面10—12千米范圍的大氣層稱為對流層。由于大氣湍流運動等原因形成的不均勻性會對電磁波散射。散射具有很強的方向性和隨機性。散射傳播距離約為100—500千米，適合400—6000MHz的頻率。即VHF和UHF波段的應用。

散射傳播4、對流層散射傳播當前第20頁\共有31頁\編于星期日\20點表1-1無線電波的頻段劃分及典型用途國際電聯(ITU)給出的劃分當前第21頁\共有31頁\編于星期日\20點1.3無線電發送設備的組成與原理

一、無線電發送設備的原理1、基本任務：無線電發送是以自由空間為傳輸信道，把需要傳送的信息(聲音、文字或圖象)變換成無線電波傳送到遠方的接收點。2、信息傳輸的基本要求:

①希望傳送距離遠②是要能實現多路傳輸，且各路信號傳輸時，應互不干擾當前第22頁\共有31頁\編于星期日\20點4、基帶信號直接發送存在兩個缺點①很難實現多路通信。②要求有很長的天線，在工藝及使用上都是很困難的。3、基帶信號的特點不同的原始信息占有不同的頻帶寬度基帶信號占有的頻帶屬于低頻范圍。當前第23頁\共有31頁\編于星期日\20點

模擬調制:振幅調制(AM)頻率調制(FM)相位調制(PM)①調制的定義:載波調制是用需傳送的信息（基帶信號）去控制高頻載波振蕩信號的三參量之一，使其隨需傳送的信息成線性關系變化。

5、載波調制傳送方式數字調制:振幅鍵控(ASK)頻率鍵控(FSK)相位鍵控(PSK)②調制方式當前第24頁\共有31頁\編于星期日\20點二、無線電發送設備的組成(以調幅廣播為例)

1、組成方框圖緩沖器高頻放大器AM調制器高頻功率放大器主振器低頻功率放大器前置放大器聲電變換器當前第25頁\共有31頁\編于星期日\20點2、信息傳輸的過程◆主振器產生的高頻振蕩信號經緩沖或倍頻,并通過高頻電壓放大后作為高頻載波電壓送給振幅調制器。◆聲音信號由聲電變換器轉換為電信號(基帶信號),經過放大后送給低頻放大器。◆調制器將送來的高頻載波信號和基帶信號進行調制,產生調幅波,通過高頻功率放大、經天線以電磁波形式輻射出去當前第26頁\共有31頁\編于星期日\20點1.4無線電接收設備的組成與原理

一、無線電接收設備的原理1、基本概念：無線電接收過程正好和發送過程相反，它的基本任務是將通過天空傳來的電磁波接收下來，并從中取出需要接收的信息信號。2、解調：解調是調制的逆過程。即從已調波中恢復出原基帶信號的過程。和模擬調制相對應，也分為三種：檢波、鑒頻和鑒相。當前第27頁\共有31頁\編于星期日\20點特點：①電路簡單②接收靈敏度太差，選擇性也差，很少直接采用。二、直接檢波式接收機檢波器

選頻回路

當前第28頁\共有31頁\編于星期日\20點三、直接放大式接收機選頻回路高頻放大檢波器

低頻電壓放大低頻功率放大特點：①靈敏度較高，輸出功率也較大，特別適用于固定頻率的接收。②在用于多個電臺接收時，其調諧比較復雜。③高頻小信號放大器的整個接收頻帶內，頻率高端的放大倍數比低端要低。當前第29頁\共有31頁\編于星期日\20點四、超外差接收機(以調幅廣播為例)混頻中頻放大檢波

低頻電壓放大低頻功率放大本機振蕩高頻小信號放大主要特點★

超外差接收機由于有固定頻率的中頻放大器，它不僅可以實現較高的放大倍數，而且選擇性也很容易得到滿足?！?/p>

可以同時兼顧高靈敏度與高選擇性.★

電路比較復雜，且存在一定的干擾。當前第30頁\共有31頁\編于星期日\20點從收、發信機看到《高頻電子線路》的基本內容應包括:(1)高頻振蕩器(信號源、載波信號或本地振蕩信號)；(2)放大器(高頻小信號放大器及高頻功率放大器)