高频电路复习要点.docx

高频电子线路》总复习、 教材及参考教材课程名称：高频电子线路（现在大多数院校称之为“通信电子线路”） 采用教材：〈高频电路原理与分析〉第四版 曾兴雯、刘乃安、陈健编 西安电子科技大学出版社出版 参考教材：1. 《高频电子线路》第二版 胡宴如主编 高等教育出版社出版2. 《高频电子线路》林春方主编 电子工业出版社出版3. 《通信电子线路》钱聪、蒋英梅 人民邮电出版社4. 《通信电子线路》于洪珍 编著 清华大学出版社5. 《通信电子线路》李棠之、杜国新编著 电子工业出版社二、讲授内容的重点和难点要突出高频电路与普通低频电路的区别，虽然在理论上主要运用传统集总参数的分析方法，但在讲授过程 中要注意提示学生高频电路在工程设计和实现上，还要注意分布参数的作用和影响，特别强调通过实验来检验 和完善高频电路设计的重要意义重点在于各章中基本概念的建立，难点在于典型电路的分析和基本公式的理 解学生需掌握的主要内容为：1．高频电路中的基本元器件、选频网络特性、相关术语的概念、接入系数变换原理及其应用2. 高频小信号谐振放大器（Y参数等效、增益、带宽、选择性分析和测量方法）3．射频谐振功率放大器、电路结构及特点、余弦脉冲波形分析、三种状态分析及工程应用。

4. 载频信号产生电路的结构特点、振荡条件分析、三点式振荡电路组成原则、晶体振荡器特性及应用5. 非线性电路的分析方法（重点为幂级数法）、频谱资源概念、频谱搬移技术、电路及应用6. 幅度调制与解调（调幅）的基本概念、表达式、波形分析、线性频谱搬移及应用7. 角度调制与解调（调频、调相）的基本概念、表达式、波形分析、非线性频谱搬移及应用8. 锁相环概念、频率合成技术及应用（基本锁相环、锁相分频、锁相倍频、锁相混频、锁相环频率合成技 术及锁相环鉴频器）第一章 绪论第二章 高频电路基础一、 高频条件下的基本元器件1、 R、 L、 C 器件及等效电路2、 集总参数与分布参数概念二、 选频网络及阻抗变换 对电信号的选择性接收和放大和阻抗匹配问题是通信电子线路中最基本的功能问题选频网络就是实现这一重要功能的基本电路它主要由 LC 元件组成，可分为 LC 选频电路与固体集中选择器两类重点要求熟练掌 握：并联谐振回路特性，谐振频率，阻抗，品质因数，通频带，选择性，矩形系数等概念和相关计算掌握耦 合联接与接入系统的概念1、选频网络LC 并联谐振回路的基本特性1、谐振与幅频特性3、 谐振阻抗与品质因数空载品质因数Q =出上rro Cr0空载等效谐振电阻Z = R =Crro 2 L 2—p r1=Q ro L =Pro 2 C 2 rProCP+为LC回路的特性阻抗有载品质因数0T有载等效谐振电阻 R = R // R // RT S p L对于L和C元件也能定义品质因数:rQ=LQC =Crc其中r和r分别是电感和电容的损耗电阻。

rc三、并联谐振回路的通频带和选择性1. 通频带定义：任意频率输出电压UO与谐振点最大电压Up之比下降到0.707时所对应的上、下限频率之差为通频带 BW0.7，即BW0.707当电路类型为耦合谐振回路（或双谐振回路时）BW0.7072. 选择性谐振回路的选择性指的是回路选择有用信号抑制干扰信号的能力，它可用矩形系数K来表述矩形0.1系数的定义:BWK = 0.10.1 BW0.7显然k是大于1的系数，当k越接近1时，曲线就越接近矩形，LC回路的选择性就越好 0 .1 0.1例 2-2 电路如图 2-2 所示已知:L = 0.8 pH ,Q = 100, C = C = 20 pF ,C = 5 pF ,R = 10 k 0 , C = 20 pF ,R = 5 k 0试计算回路0 1 2 S S L L谐振频率、谐振电阻（不计Rt和J时）、有载品质因数0和通频带BL S LR '二 R = (「 门 2 r = 4 R = 20 kQL n 2 L C L L1C1C '二 n2C = ( i—)2 C = C = 5pFL L C + C L 4 L12=C + C' +SLC C1 2C + C12=5 + 5 + 10 = 20 pF于是:谐振频率f = = 39.8 MHz0 2 兀 JLC谐振电阻R = Q w L = 20 kQ0 0 0有载品质因数QLQ0 RR1 + -^ + ―0S R'SL100=2520 201 + + —10 20通频带 B = f = 39虫=1.59 MHz Q 25L四、阻抗匹配与阻抗变换 在高频电路中，选频网络是不能孤立应用的，它与信号源和输出负载之间，存在着匹配连接问题。

信号源内阻及负载除了使回路的有效Q值下降及f0降低外，由于Rl与RS不匹配，还会使负载Rl所得功率减小，采用阻 抗变换的方法就能有效解决此类问题1、 载品质因数及其对并联谐振回路的影响当计及RS与R影响后，有载品质因素11Q = =L w LG w L (G + G + G )0 工 0 S L式中电导 G = 1/R,G =1/ R ,G = 1/ RS S L L显然，RS和Rl越小(即GS、Gl越大)，回路的Ql值下降越多，R,和R,的旁路作用越严重2、最大功率传输条件与阻抗匹配为分析方便，我们以一个典型例子来说明问题例：已知某信号源电压为E,内阻为R,，问外电路负载电阻Rl取什么值时，输出功率最大 解：由欧姆定律得电流强度ER + RSL在负载电阻rl上的输出功率P = P (R )=LLR + RSL)2 RE2R(RL+ R )2SR2L+ 2 R RLS将上式分母加2 R RLS—2R R 并整理，LSE2R LER LE2R 2 — 2 R R + R 2 + 4 R RLSLS(R — R )2 + 4R RL S L S显然，只有当分母最小时，(R — R )2 L S + 4 RRSL上式之值才最大。

它实际上是一个极值问题若令P'(R )=LLE 2 R L (R + R )2LS(R + R )2 — 2R (R + R ) R — R=E 2 L S L L S = E 2 S 1— = 0(R + R )4 (R + R )3L S L S则E 2( R — R ) = 0，求得唯一驻点为SLR = RLS即负载电阻R等于信号源内阻R时，负载上才能得到最大的功率，这就是平时我们所说的阻抗匹配高频条LS件下，阻抗失配不但会引起功率损耗，而且会产生严重的驻波干扰电视传输系统中出现的重影，主要就是因 为阻抗失配产生的在计算机网络中，阻抗失配将产生驻波干扰，轻者加大数据传输中差错的产生，使系统传 输速率变慢，重者使系统无法正常工作可见，阻抗匹配在工程上是具有现实重要意义的五、传输线变压器的阻抗变换原理1． 电压变换传输线变压器不能提升能量，只能传输能量，理想条件下，初级输入的功率等于次级输出的功率，所以有IUI U = I U ,即 i = h1 1 2 2 I U212．RLI U N 1_1 = 2 = 2 =—I U N n 2 1 1变压器初、次级线圈中的电流之比等于其匝数的反比。

3． 阻抗变换原理'U nUR = R = i = 才=n Y参数等效分析方法（2学时） 工程测量法a） 稳态法（频域分析法） Ri L I 1 Li -In2可见，在满足最大功率传输即匹配的情况下，次级端的负载电阻 R 经过传输变压器的阻抗反射作用等效Lf于R或R ，从初级端看进去相当于将R扩大了 n 2倍这就是阻抗变换作用i L L六、高频电路中的常用阻抗变换电路在通信工程中，阻抗变换电路被广泛用于信号传输、分配和实现阻抗匹配其中最常用是传输变压器和具 有不同接入系数（带抽头）的互感耦合电路一） 传输线变压器与阻抗变换电路1、 1:1 传输线变压器结构（环形磁芯、双线并绕）和工作原理2、 1:4 传输线变压器结构和工作原理3、 4:1 传输线变压器结构和工作原理4、 电感分压式阻抗变换电路5、 电容分压式阻抗变换电路（二） 有载条件下的等效变换及其接入系数（4 种基本等效变换）（1） 负载与回路联接的等效变换及接入系数（2） 信号源接入条件下的等效变换及接入系数第三章 高频小信号谐振放大器讨论高频小信号放大器 、单调谐、双调谐回路谐振放大器，集成电路谐振放大器，放大器的稳定性和噪声。

要求学生会画交流通路和晶体管 Y 参数等效电路，会计算谐振电压增益放大器的带宽，矩形系数及回路插损 等雷达系统中信号的频带可达几千兆赫一、谐振放大器的主要技术指标1、 选频放大电路的特点 要求：工作频率高，频率响应范围宽（幅频特性好），工作稳定可靠例如：图像基带信号占有的频带范围为0 —6MHz在500MHz的宽带示波器中，Y轴放大器需要具有0 —500MHz 的通频带2、 主要技术指标1)通频带2)增益3)输入阻抗4)失真度即理想矩形脉冲输入／输出响应波形观测法宽带放大器的高频特性影响输出脉冲陡峭的前沿，而低 频特性则影响平顶部分根据输出脉冲的波形就可判断宽带放大器的特性b） 扫频法和点频法（最基本的工程测量方法）二、 高频小信号谐振放大器1、典型单调谐放大电路原理分析2、主要技术参数3、扩展放大器通频带的方法i. 负反馈法ii. 组合电路法 利用多个不同组态晶体管的串联组合来实现iii. 频率补偿法第四章 高频谐振功率放大器 工作原理，分析方法，功放电路，功率合成，及信号频率要求了解谐振功放特点，主要指标，基本原理 及折线近似分析法，会分析动态、负载、放大特性会判断直流馈电电路会计算各项指标，重点是谐振功放 的状态特性分析。

一、 高频谐振功率放大器电路原理及工作点的讨论1．高频功率晶体管的结构和特性（ f 、 f 、 f 与频率带宽积等）T B a2． 功率放大器工作点的讨论 （甲类、乙类、丙类高频功率放大的比较，效率、功率与集电极电流波形）二、 余弦电流脉冲的分解（折线近似分析法和幂级数分析法）三、 高频谐振功率放大器的三种工作状态 （欠压、临界和过压状态分析，中介配谐、天线调谐及工程实用意义）四、 功率合成技术五、 谐振功率放大器实例（军用短波 15W 电台强放级电路） 在高频电路中（包括馈电电路），应注意以下几点：1、各供电电源必需有一端直接共地，对电源内阻必需采取交流短路措施； 2、各回路采取就近接地、多点接地、大面积接地；3、所有连接导线宁短不长；4、交、直流通路要采取隔离措施，相互隔离，互不影响第五章 正弦波振荡器（2 学时）一、 LC 振荡电路1． 振荡产生的两个基本条件振荡的两个基本条件：KF > 1 ; * = * + *KF=2n冗(n = 0,1,2,3.…。