通信电路复习知识点

第0章绪论1、调制、解调的概念，调制的原因。调制--指用原始电信号去控制高频振荡信号灯某一参数，使之随原始电信号的变化规律而变化。解调是从高频已调波中恢复出原来的调制信号。调制的原因：(1)信号不调制进行发射天线太长，无法架设。(2)信号不调制进行传播会相互干扰，无法接收。未经调制的高频振荡信号称为载波信号。低频电信号称为调制信号，经过调制并携带有低频信息的高频振荡信号称为已调波信号。振幅调制：用基带信号去改变高频振荡信号的振幅，则称为振幅调制，简称调幅(AM)。频率调制：用基带信号去改变高频振荡信号的频率，则称为频率调制，简称调频(FM)。相位调制：用基带信号去改变高频振荡信号的相位，则称为相位调制，简称调相(PM)。第0章绪论2、调制分类发送设备3、无线电通信系统组成音频或视频信号低频放大器调制高频功率放大器正弦波振荡器高频放大、倍频天线频率Fcfcf第0章绪论接收设备高频小信号放大器混频器本地振荡器中频放大器检波器低频放大器F显象管扩音器cfLfcLIfffIf3、无线电通信系统组成第0章绪论无线电波段的划分表波段名称波长范围频率范围频段名称主要用途长波103~104m30~300kHz低频(LF)电力通信、导航中波102~103m300kHz~3MHz中频(MF)调幅广播、导航短波10~102m3~30MHz高频(HF)调幅广播超短波1~10m30~300MHz甚高频(VHF)调频广播、电视、移动通信分米波10~102cm300MHz~3GHz特高频(UHF)电视、移动通信、雷达厘米波1~10cm3~30GHz超高频(SHF)微波通信、卫星通信毫米波1~10mm30~300GHz极高频(EHF)微波通信第1章基础知识1、阻抗转换的串--并联转换2、LC并联谐振回路4、放大器信噪比、噪声系数NF的定义3、阻抗变换电路重点：2、阻抗转换的串----并转换由图可得222211SSSSSSSSSXRXjXRRjXRZPPPPPXjRjXRZ11111要使，必须满足:PSZZ11ssspRXRR22ssspXXRX22(1.1.3)(1.1.4)RpXpZp(j)(a)(b)RsXsZs(j)RpXpZp(j)(a)(b)RsXsZs(j)RpXpZp(j)(a)(b)RsXsZs(j)回路品质因素Q值(衡量损耗的指标)的定义：电抗消耗的功率与电阻消耗的功率之比，可知(1.1.5)将式（1.1.5）代入式(1.1.3)和(1.1.4)，可以得到下述统一的阻抗转换公式，同时也满足式(1.1.1)和(1.1.2)。SPRQR)1(2SPXQX)11(2PPSSXRRXQSPSPXXRQR2当Q1时，则简化为：1.1.1选频特性图1.1.2LC并联谐振回路ge0和Re0分别称为回路谐振电导和回路谐振电阻。SISI(b)(a)rLCLCSISICICILIrLIgI001eeRg（2）回路空载时阻抗的幅频特性和相频特性：02201arctan11eegLCLCgZ(1.1.10)(1)回路总导纳：LCjgYe10(1.1.12)(4)谐振频率：LCfLC21100或(5)回路空载Q值：000001eegCLgQ(1.1.13)(1.1.14)(3)回路谐振电导:2020200)()(1LrLrrRgee(1.1.11)202000211)(ffQUUfN由N(f)定义可知，它的值总是小于或等于１。(6)归一化谐振曲线。谐振时，回路呈现纯电导，且谐振导纳最小（或谐振阻抗最大）。(1.1.15)谐振曲线的定义：回路电压U与外加信号源频率之间的幅频特性曲线。谐振时，回路电压U00最大。任意频率下的回路电压U与谐振时回路电压U00之比称为归一化谐振函数，用N(f)表示。N(f)曲线又称为归一化谐振曲线。图1.1.3归一化谐振曲线N(f)1理想的幅频特性实际的幅频特性0.70.1f3f1f0f2f4BW0.7BW0.1f(7)通频带、选择性、矩形系数。LC回路的越大，谐振曲线越尖锐，选择性越好。21211)(2020ffQfN可得1200ffQ0Q2/1)(fN127.0ffBW通频带----为了衡量回路对于不同频率信号的通过能力，定义归一化谐振曲线上所包含的频率范围为回路的通频带（又称为带宽），用(或)表示。在图上，取BW7.0BW1)(20020fffQ1)(20010fffQ2)(20120fffQ即(1.1.20)(1.1.21)式（1.1.20）减去式（1.1.21），可得所以00127.0QfffBW(1.1.22)图1.1.5并联谐振回路的阻抗特性Z()()Z()2π()02πZ()()()2πZ()02π1.1.2阻抗变换电路(1)阻抗变换电路:是一种将实际负载阻抗变换为前级网络所要求的最佳负载阻抗的电路。阻抗变换电路对于提高整个电路的性能具有重要作用。（2）信号源内阻Rs和负载电阻RL对谐振回路的影响：图1.1.6并联谐振回路与信号源和负载的连接sIRsCLRe0RLsIR∑CL(b)(a)sIRsCLRe0RLsIR∑CL(b)(a)SISI（1）回路总电导sIRsCLRe0RLsIR∑CL(b)(a)RggggeLS10（2）回路空载Q值为（3）回路有载Q值为（4）频带为LRLgQe001eQfBW07.0LRLgQee000001结论：Rs和RL的接入降低了回路的Q值，回路通频带越宽，选择性越差。信号源和负载的电抗值将影响到LC谐振回路的谐振频率。Rs和RL不匹配在RL上获得的功率会很小。④利用阻抗变换电路来克服、产生的不利影响。1.纯电感或纯电容阻抗变换电路1)自耦变压器阻抗变换电路sIRsCL(b)LR13sIRsCL(a)13N12RLN2SISIsIRsCL(b)LR13sIRsCL(a)13N12RLN2设初级线圈与抽头部分次级线圈匝数之比N1:Ｎ2＝１:n(接入系数)，nUUPP1,2121则有因为LLRUPRUP22221121,21P1P2sIRsCL(b)LR13sIRsCL(a)13N12RLN2SISIsIRsCL(b)LR13sIRsCL(a)13N12RLN2所以LLLLLLgngRnRnUURR22222111或(1.1.28)结论：可通过改变自耦变压器的变比n来改变RL等效到初级回路后的阻值R′L，从而改变RL对回路的影响。n越小，则R′L越大，对回路的影响越小。改变n可使R′L等于信号源内阻RS，从而达到阻抗匹配。2）变压器阻抗变换电路(1.1.29)sIRsCLRLsIRsCL(b)(a)22N1N2LR1111sIRsCLRLsIRsCL(b)(a)22N1N2LR1111SISILLLLLLgngRnRnUURR22222111或3）电容分压式阻抗变换电路(b)sIRs(a)13RLLC1C22CsIRs13LC1C2LRSISI(b)sIRs(a)13RLLC1C22CsIRs13LC1C2LRLLLRnRCCCR2221111(1.1.30)其中n是接入系数，在这里总是小于１。如果把RL折合到回路中1、2两端，则等效电阻为LLRCCR212(1.1.31)(b)sIRs(a)13RLLC1C22CsIRs13LC1C2LRSISI(b)sIRs(a)13RLLC1C22CsIRs13LC1C2LR4）电感分压式阻抗变换电路LLLRnRLLLR2221211(1.1.32)其中n是接入系数，在这里总是小于１，等效电感L=L1+L2。sIRs(a)13RLCL22L1sIRs(b)13CLRLsIRs(a)13RLCL22L1sIRs(b)13CLRLSISI1.3.5噪声系数信噪比：指四端网络某一端口处信号功率与噪声功率之比。信噪比SNR(SignaltoNoiseRatio)通常用分贝数表示，通常写成其中，Ps、Pn分别为信号功率与噪声功率。)(lg10dBPPSNRns(1.3.12)１.噪声系数定义实际放大器内部会产生热噪声和散弹噪声，所以输出信噪比总是小于输入信噪比。为了衡量放大器噪声性能的好坏，提出了噪声系数这一性能指标。放大器的噪声系数NF(NoiseFigure)定义为输入信噪比与输出信噪比的比值，即nosonisiPPPPNF//(1.3.13)如果用分贝数表示，则写成从式（1.3.13）可以看出，NF是一个大于或等于１的数。其值越接近于１，则表示该放大器的内部噪声性能越好。)(//lg10dBPPPPNFnosonisi(1.3.14)第2章高频小信号放大电路1、谐振放大器重点：2.2谐振放大器谐振放大器的主要性能指标是电压增益、通频带、矩形系数和噪声系数。本节仅分析由晶体管和LC回路组成的谐振放大器。图2.2.1晶体管共发射极Y参数等效电路1、晶体管双口网络的Y参数等效电路be+-bUbIcI+-cUce(a)be+bU-yiecreUybfeUyyoececU+-cIbI(b)其中，输入导纳为0cUbbieUIy反向传输导纳为0bUcbreUIy正向传输导纳为0cUbcfeUIy输出导纳为0bUccoeUIycoebfeccrebiebUyUyIUyUyI(2.2.1)be+-bUbIcI+-cUce(a)be￡?bU￡yiecreUybfeUyyoececU￡?￡cIbI(b)be￡?￡bUbIcI￡?￡cUce(a)be+bU-yiecreUybfeUyyoececU+-cIbI(b)yre是谐振放大器自激的根源2、高频对Y参数的影响：（结电容存在，使Ｙ为复数）yie=gie+jωCieyoe=goe+jωCoeyfe=|yfe|∠φfeyre=|yre|∠φre(2.2.2)(2.2.3)说明：由于yre的存在，使输入导纳与yre及其它参数有关。be£«£bUbIcI£«£cUce(a)be+bU-yiecreUybfeUyyoececU+-cIbI(b)在图2.2.1（b）中，若c、e极之间接有负载YL，现利用Y参数推导晶体管b、e极之间的输入导纳Yi。因为Ic=-YLUc，代入式（2.2.1）后，经过整理，可求得.˙˙˙LoerefeiebbiYyyyyUIY˙˙2.2.1单管单调谐放大器（高频小信号放大电路）1.电路组成及特点图2.2.2高频小信号放大电路LCcCR2UCCCbR3CeR1电路特点：采用LC并联谐振回路作为晶体管集电极的负载，具有选频和放大作用。２.电路性能分析LCcCR2UCCCbR3CeR1忽略yre的影响iouUUA(2.2.4)我们先求与的关系式，然后再求出与关系,即可导出与之比，即电压增益。cUiUcUoUoUiU（1）放大器的电压增益：uAYsbIiUyieifeUyyoecUCn1pUge0cIn2LoULYYLsI设从集电极和发射极之间向右看的回路导纳为,则LY(2.2.5)由于是上的电压,且与相位相反,因此cULYcUcILccYUIcoeifecUyUyI(2.2.6)(2.2.7)(2.2.8))1(122021