第七章頻率調制第1頁，課件共26頁，創作于2023年2月高頻電子線路7.1概述7.1.1角度調制簡述頻率調制是用調制信號去控制高頻載波的頻率，使其瞬時頻率在原來基礎上新增隨調制信號線性變化的頻率分量，簡稱為調頻，記為FM；相位調制是用調制信號去直接控制高頻載波的相位，使其瞬時相位在原來基礎上新增隨調制信號線性變化的相位分量，簡稱為調相，記為PM。

與調幅相比，角度調制具有抗干擾能力強、載波功率利用系數高、占有頻帶寬等特點。

第2頁，課件共26頁，創作于2023年2月高頻電子線路7.2調頻波的性質1.數學表達式設：載波：調制信號：且有：，則調頻信號：

理論上，調頻和調相方式都不會引起已調波振幅隨調制信號的變化而變化，即已調波具有恒包絡的特點。第3頁，課件共26頁，創作于2023年2月高頻電子線路稱為最大頻偏。已調波的瞬時相位：第4頁，課件共26頁，創作于2023年2月高頻電子線路令：，則有:

稱為調頻指數，也反映最大的相移。調頻波的數學表達式：第5頁，課件共26頁，創作于2023年2月高頻電子線路2.調頻波的波形第6頁，課件共26頁，創作于2023年2月高頻電子線路3.調頻波的頻譜與頻帶當時：第7頁，課件共26頁，創作于2023年2月高頻電子線路調頻波占有頻帶ωωcωc-Ωωc+Ω調頻波的頻譜當時：稱作以m為宗，n階第一類貝塞爾函數。B=2F可見，調頻波占有整個頻帶。第8頁，課件共26頁，創作于2023年2月高頻電子線路貝塞爾函數曲線第9頁，課件共26頁，創作于2023年2月高頻電子線路調頻的頻譜第10頁，課件共26頁，創作于2023年2月高頻電子線路對于給定的，階數越高貝塞爾函數值越小，濾除這些邊頻對調頻波不會產生顯著的影響。規定：凡振幅小于10%的邊頻均忽略不計，得到調頻波的頻帶為：

采用去掉某些邊頻分量的傳輸方案的可行性理由是：①保留的頻率分量代表了原信息的主要功率分量，它能使信息基本無失真；②從信號傳輸的背景來看，無線通道中存在大量干擾，如加大接收端的濾波帶寬，必然會增加識別有用信號的難度；③在調角信號的等幅特性下，收端可以采用限幅加濾波相結合的信號識別技術，將頻帶內的干擾頻率有效地削弱，使信號傳送質量比調幅方式要高得多。第11頁，課件共26頁，創作于2023年2月高頻電子線路第12頁，課件共26頁，創作于2023年2月高頻電子線路7.3調頻方法1.調頻電路的基本要求.已調波的瞬時頻率與調制信號成正比。.中心頻率具有較高的穩定度。.最大頻移與調制信號頻率無關。.寄生調幅要小。2.調頻方法.直接調頻－調制信號直接控制載波頻率。.間接調頻－先將調制信號積分，后調相。第13頁，課件共26頁，創作于2023年2月高頻電子線路直接調頻第14頁，課件共26頁，創作于2023年2月高頻電子線路間接調頻第15頁，課件共26頁，創作于2023年2月高頻電子線路7.4變容二極管調頻1.變容二極管變容二極管是一種結電容隨反向電壓改變的半導體二極管。其結電容：其中，Cj－結電容，Cj0－反向電壓為零時的結電容，VD－偏置電壓，vR－反向電壓，γ－結類型系數。第16頁，課件共26頁，創作于2023年2月高頻電子線路2.變容二極管調頻電路第17頁，課件共26頁，創作于2023年2月高頻電子線路電容式無線話筒第18頁，課件共26頁，創作于2023年2月高頻電子線路7.5電抗管調頻1.電抗管如果︱z1︱>>︱z2︱,則：第19頁，課件共26頁，創作于2023年2月高頻電子線路對于場效應管因：對交流分量有：所以：其中，是飽和漏電流，是夾斷電壓。第20頁，課件共26頁，創作于2023年2月高頻電子線路當取z1為一電容C1，z2為一電阻R2時，則： 可見，zAA等效于一個電容。又因：第21頁，課件共26頁，創作于2023年2月高頻電子線路之間的關系zAAz1z2R1C1R1R2R2C2RCLC0是時的Ｃ，△C是由引起的改變量。第22頁，課件共26頁，創作于2023年2月高頻電子線路2.電抗管調頻電路第23頁，課件共26頁，創作于2023年2月高頻電子線路思考題

7-1設調制信號

,載波信號為,調頻的比例系數為

試寫出調頻波的(l)瞬時角頻率;(弧度/秒伏)。(2)瞬時相位;（3）最大頻移;(4)調制指數;；

(5)己調頻波的的數學表達式。

7-2載頻振蕩的頻率為，振幅為,調制信號為單頻正弦波,頻率為F=400Hz,頻偏為(l)寫出調頻波的數學表達式;(2)若調制頻率變為2kHz,其它參數不變，試寫出調頻波的數學表達式。第24頁，課件共26頁，創作于2023年2月高頻電子線路7-3調頻波和調相波的主要區別是什么？7-4為什么調幅波的調制系數