高频电子线路-电子教案-宋树祥主编.doc

高频电子线路教案（2015—2016年学年度第一学期） 教师姓名： 授课班级： 二○一五年八月《高频电子线路》课程教案课程编号课程名称高频电子线路任课教师职称所在学院物理学院总 学 时54理论学时54实践学时0课程学分3课程性质 专业核心课 授课地点 5301授课班级 电子班 学生人数课程地位与作用《高频电子线路》是我院电子科学与技术专业本科班的专业核心课，也是有关的工程技术人员和相关专业的技术人员的必修课程通过本门课程的学习，使学生系统地掌握有关高频电子线路的基本概念，基本规律和基本的应用方法，培养学生分析和解决问题的能力，为学习后续课程以及今后的工作打下基础课程总体目标本课程是一门实践性很强的核心基础课程，它是研究无线电通信系统中的关于信号的产生、发射、传输和接收即信号传输与处理的一门科学。

通过本课程的学习，要求学生掌握高频电子线路的基本概念和基本理论，以非线性电路为主，学习谐振功率放大电路、正弦波振荡电路、振幅调制、解调与混频电路、角度调制与解调电路和反馈控制电路原理、分析方法及其应用，具有一定的分析和解决具体问题的能力选用教材、参考书目及多媒体课件教 材《高频电子线路》宋树祥主编 清华大学出版社参 考 书《高频电子线路》 胡宴如主编 高等教育出版社《高频电子线路》 张肃文主编 高等教育出版社是否使用多媒体课程总体设计一、课程内容与学时分配表第一章绪论4第二章噪声与干扰4第三章高频小信号放大器6第四章高频功率放大器8第五章正弦波振荡器8第六章调幅、检波与混频8第七章角度调制与解调6第八章反馈控制电路4第十章频率合成技术6总计54学时二、教学方式与考核方式 1、教学方式： 以教师通过讲授为主，辅以课后习题和课堂讨论，完成相应的计算训练 2、考核方式：闭卷考试 3、成绩评定方式：平时成绩（20%）+电路设计报告成绩（30%）+期末考试成绩（50%）备注：1、选用教材及参考书须注明书名、出版社、出版年月等版本信息2、此页是针对整个课程而言的，放在教案首页。

《高频电子线路》课程章节教案章节第一章 绪论学时4学时班级电子班时间第1周教学目标与要求1. 通过本章的教学使学生初步了解无线电通信发展简史；2. 掌握无线电通信系统基本组成及相关概念，信号的频谱与调制等特性；3. 了解学习的对象及任务教学重点与难点重点：1.无线电通信的基本组成及相关概念； 2.无线电信号的产生与发射难点：无线电信号的产生与发射的相关概念，如频谱、调制等概念课堂教学方法课堂讲授作业与思考题作业：1.2 1.3 1.5注：1．根据课程教学进度计划表填写章节教案首页；2．教案或讲义正文附后，手书打印均可第一章 绪论本课程的特点1、电子信息与通信专业学生必须掌握的一门专业基础课程2、它是电路理论、信号与线性系统、低频电子线路等课程的后续课程3、在学习这门课程时要注意它与低频电路理论的不同分析方法和实验测试的不同点4、课程要求：（1）通过学习掌握实际单元电路的分析方法 包括放大、振荡、调谐、调制、变频电路 （2）整机电路的分析和计算 （3）根据给出的指标完成部分电路的设计1.1 高频电子线路概述课程内容及要求：1. 介绍信息传输和处理的基本电路，基本原理和基本分析方法。

2. 要求掌握高频发射机、接收机的组成，工作原理和电路设计3. 介绍和分析了回路、高频小信号放大器、高频功率放大器、正弦波振荡器、混频器以及调制、解调、干扰和噪音等无线电通信发展简史从无线到有线：麦克斯韦方程提供了坚实的理论基础（赫兹证明了迈克斯韦的理论）1895年，意大利的马克尼首次用电磁波通信获得成功；1901年，又完成了横渡大西洋两岸的通信；这意味着无线电通信进入实用化的阶段1904年，电子二极管被发明，进入无线电电子学时代；1907年，电子三极管诞生，是电子技术发展史上第一个里程碑；1948年，晶体三极管发明，电子技术发展史上第二里程碑；上世纪60年代，集成电路的诞生是电子技术史上的第三个里程碑无线电技术的核心任务是传输信息，高频电路所涉及到的单元电路都是以传输信息、处理信息为核心1.2 通信系统的组成通信系统原理框图信息源 输入换能器 发送设备 传输信道 接收设备 输出换能器 受信者 噪声源信号源在实际的通信电子线路中传输的是各种电信号，为此，就需要将各种形式的信息转变成电信号常见的信号源有：话筒、摄像机、各种传感器件发送设备发送设备的作用：将基带信号变换成适合信道的传输特性的信号。

对基带信号进行变换的原因：由于要传输的信息种类多样，其对应的基带信号特性各异，这些基带信号往往并不适合信道的直接传输传输信道信号从发送到接收中间要经过传输信道，又称传输媒质不同的传输信道有不同的传输特性如电缆、光缆、无线电波等根据传输媒质的不同，可以分为两大类： 有线通信：双绞线电缆、同轴电缆、光缆1）双绞线 适用于短距离（小于100m）、1Mb/s数据率的通信环境2）同轴电缆 适用于距离在几百米、带宽小于10Mhz、码流率小于20Mbps的通信环境3）光纤电缆 特点：衰减小（小于1db/km）、工作频率高、信息容量大 无线通信：自由空间无线通信的传输媒质是自由空间电磁波从发射天线辐射出去之后，经过自由空间到达接收天线的传播途径可分为两大类：地波和天波接收设备接收设备的作用：接收传送过来的信号，并进行处理，以恢复发送端的基带信号接收设备的要求：由于信号在传输和恢复的过程中存在着干扰和失真，接收设备要尽量减少这种失真6. 收信装置收信装置是指接收设备输出的电信号变换成原来形式的信号的装置例如：还原声音的喇叭、恢复图象的显象管1.3 发射机和接收机的组成1. 传输信号的基本方法如果导体内有高频电流通过（变化的电场），则有电磁能以电磁波的形式向空间辐射。

高频电流为载波电流或载波，这种频率称为载波频率或射频（射频电子）载有载波电流使电磁能以电磁波形式向空间辐射的导体称为发射天线我们设法控制载波电流，使其含有基带信号的信息，即为无线电信号的发送过程无线电信号的接收：接收天线把接收到的电磁波还原为与发送端相似的高频电流，然后想法取出原来信号所以完整的通信系统由发送设备、传输媒质、接收设备组成2. 无线通信系统的组成首先需要产生高频载波电流——振荡器：将直流电转换为交流电的换能器；通常采用石英晶体振荡器，为了提高频率稳定度和增加输出功率，在主振器之后还要有缓冲级和放大级，将发射功率提高到所需要的数值，再发射出去一般晶体频率不能太高，有的时候需要若干级倍频器把载波频率提高到所需的数值倍频之后经过若干级放大逐步提高输出功率，最后经过功放推动级将功率提高到能推动末级功放的电平末级功放则将输出功率提高到所需要的发射功率电平，经发射天线发射出去 其次，必须把声音信号加在高频电流上，这个过程称为调制高频电流好比交通工具，载着声音信号向空间辐射所以高频电流叫载波；声音信号就称为基带信号调制的方法大致分两大类：连续波调制和脉冲波调制本课程只涉及连续波调制。

一个载波电流可以有三个参数可以改变：振幅、频率和相位，利用基带信号来改变这三个参数中的某一个，就是连续波调制，分别是：调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM） 在接收端，首先把天线将收到的电磁波转变为已调波电流，由于天线接收的信号很微弱，所以要经过高频小信号放大器放大，然后再解调（即取出原来信号），最后经过低频放大推动扬声器转换为声音直接接收式接收机的缺点是：对于不同的频率，接收机的灵敏度（接收弱信号的能力）和选择性（区分不同电台的能力）变化剧烈，灵敏度由于受高放的影响不能过高所以，实际的接收机都采用超外差式接收机，如图：          混频器的作用是把接收到的不同载波频率转变为固定中频，即所谓的外差作用，超外差式接收机的名称由此而来高频电子线路是通信系统，特别是无线电通信系统的基础，所以它研究的对象是无线通信的基本单元电路，都属于非线性电子线路其主要研究对象是这些单元电路的组成原理，基本电路及分析方法除此还应考虑非线性电子线路所用的元件、器件和组件，以及信道或接收机中的干扰与噪声问题。

1.4 无线电波段的划分对频率或波长进行分段，称为频段或波段不同频段信号的产生、放大和接收的方法不同，传播的方式也不同，因而应用范围也不同无线电波的频段划分有如下2种方式：波段名称 波长范围 频率范围 频段名称超长波 10,000—100,000m 30—3kHz 甚低频VLF长 波 1,000—10,000m 300—30kHz 低频LF中 波 200—1,000m 1500—300kHz 中频MF中短波 50—200m 6,000—1,500kHz 中高频IF短 波 10—50m 30—6MHz 高频HF米 波 1—10cm 300—30MHz 甚高频VHF分米波 10—100cm 3,000—300MHz 特高频UHF厘米波(微波) 1—10cm 30—3GHz 超高频SHF毫米波 1—10mm 300—30GHz 极高频EHF亚毫米波 1mm以下 300GHz以上 超极高波段名称波长范围频率范围频段名称主要传播方式和用途长波波段100～10,000m30～300kHz低频(LF)地波、远距离通信中波波段100～1000m300～3000kHz中频(MF)地波、天波。

广播、通信、导航短波波段10～100m3～30MHz高频(HF)天波、地波广播、通信超短波波段1～10m30～300MHz甚。