高频电路思维导图

U169149171

2025-05-12

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振荡器

放大器

搬移电路

科目绪论，高频电路，科目基础相关内容讲解

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思维导图大纲

第一章绪论

接收机

直放式

超外差式

特点：由频率固定的中频放大器完成对接收信号的选择和放大。

缺点：组合干扰频率多，对镜像频率的抑制比较麻烦。

信号、频谱与调制

无线信号分类：基带信号、高频载波信号、已调信号

(1)时间特性：信号随时间变化快慢的特性 (2) 频率特性：无线信号的频率或波长 C=fλ (3)频谱特性：包含幅频特性和相频特性，分别反应信号中各个频率分量的振幅和相位分布情况。任何形式的信号都可以分解成许多不同频率、不同振幅的正弦信号之和

传播特性

1.直射传播：适用于中短波或频率很高的无线电波 2.地波传播：用于中低频信号 3.天波传播：利用电离层对短波的透射和全反射进行通信，短波通信的一种实现方式。 4.散射传播：利用对流层的不均匀性引发散射进行通信，用于超短波通信。

第二章高频电路基础与系统问题

高频电路中的元器件

高频电路基本是有源器件、无源原件和高频基本组件组成的

电阻器

低频特性：电阻

高频特性：电阻和电抗

电容器

低频特性：Zc=1/jwc

高频特性：电感

电感器

低频特性： Z=1/jwL

高频特性：电感、（分布）电容和（交流）电阻

品质因数Q:表征高频电感的损耗性能 Q=wL/r Q值越高，损耗越小

高频电路中的组件

串联谐振回路

W0=1/√wc Q=W0L/r=1/W0Cr

带宽 B0.7=f0/Q

并联谐振回路

Q>>1时，W0=1/√wc 回路阻抗最大，R0=L/Cr=QW0L=Q/W0C

带宽 B0.7=f0/Q

矩形系数Kr0.1=B0.1/B0.7=9.96

抽头并联振荡回路

接入系数p:外电路相连的那部分电抗与回路参与分压的同性质总电抗之比 P=U/UT=C1/(C1+C2)=L1/L=N1/N

石英晶体振荡器

压电效应

电子噪声与接收灵敏度

线性失真的特点:不产生新的频率分量

电阻热噪声，特性：高斯白噪声

闪烁噪声：电流噪声谱密度与频率近似成反比，又称1/f噪声

噪声系数NF：输入端的信号噪声功率比（S/N）i与输出端噪声功率比（S/N）o的比值

只适用于线性或准线性电路

第三章高频谐振放大器

高频小信号放大器

功能：放大无线电设备中高频先信号、阻抗变换和选频滤波

采用抽头谐振回路作为放大器负载，对信号频率W=W0，完成阻抗匹配和选频滤波功能

晶体管Y参数等效电路（书P68）

电压放大倍数 K=-Yfe/(Yoe+Y'L)

性能参数

通频带B0.7=f0/QL

回路谐振频率f0=1/(2π√LC∑)

QL=1/W0Lg∑

放大器的稳定性

不稳定原因：Yre的存在，会产生自激振荡

提高稳定性关键：消除自激

中和法

失配法：牺牲电路增益

高频功率放大器

输入信号为ub=Ubcoswt 基极回路电压ube=Eb+Ubcoswt

ic周期与输入信号相同

通角θ：一个周期内电流导通角度的一半

能量关系

书P77

动特性曲线（书P78）

由ube、uce同时变化确定的瞬时工作点的连线

工作状态（书P79）

欠压、过压、临界

第四章正弦波振荡器

原理：由放大器和反馈网络组成的一个闭合回路（书P105、106）

平衡条件：|T(jw)|=1 αT=2nπ

起振条件：T(jw)>1 振荡开始为增幅振荡

稳定条件：（书P108、109）

LC振荡器（书P110）

谐振时回路成纯电阻性：X1+X2+X3=0

满足射同余异

电容反馈振荡器（P112）

克拉泼振荡器（书115）

西勒振荡器（书116）

频率稳定度

实际工作频率f1,f0为标称频率（书P118）

绝对偏差

相对偏差

晶体振荡器电路

并联型晶体振荡器（书P123）

串联型晶体振荡器(书P125)

第五章频谱的线性搬移电路

二极管电路

单二极管(P150)

特点：电路简单，工作频带宽，无增益

iD频率分量

w1、w2

w2的偶次分量

组合频率分量(2n+1)w2+w1

二极管平衡电路(P152)

特点：两个二极管，其余与单二极管相同

iL频率分量

(2n+1)w2+w1

二极管环形电路

特点：四个二极管

iL频率分量

(2n+1)w2+w1

差分对电路

单差分对电路（P159）

特点：输出可采用单端或双端输出

传输特性（书P160）

控制通道

线性通道:uB

非线性：差模输入uA

双差分对电路

特点：由三个基本差分电路组成。

传输特性（书P162、P163）

控制通道

输入信号和控制信号可以任意加在两个非线性通道。

u1=U1cosw1t u2=U2cosw2t

组合分量为w1、w2的各级奇次谐波分量

当U1和U2<26mv时，为一理想乘法器

第六章振幅调制、解调及混频

振幅调制

幅度调制AM

振幅调制信号振幅：Um(t)=Uc+ΔUc=Uc(1+mcosΩt) ΔUc=kaUΩ

调幅度m=ΔUc/Uc

避免失真：m<=1

调幅信号：UAM（t）=Uc(1+mcosΩt)coswct

双边带调制

将载波抑制就形成抑制载波双边带信号，载波与调制信号相乘得到

调制信号：U（t）=kf(t)uc

与AM信号区别（书P175）

单边带调制（书P175）

由双边带信号经边带滤波器滤除一个边带或在调制过程中，直接将一个边带抵消

上边带调制

下边带调制

方法

滤波法：频域

移相法：时域

调幅信号的解调

包络检波

二极管峰值包络检波器

原理：信号源通过二极管给电容充电与电容对电阻R放电的交替重复过程

检波器的失真

避免惰性失真（书P197）

防止底部切削失真（书P198）

同步检波

乘积型（书P202）

恢复载波与发端的载波同频同相

叠加型

混频

功能：频谱线性搬移电路，6端网络，在频域上起加减法作用

fI>fc:上变频

fI<fc:下变频

本振频率：fL=fI+fc

性能指标（P207）

变频增益

噪声系数

变频抑制

混频电路

晶体三极管混频电路

二极管混频电路

混频器的干扰

信号与本振的自身组合干扰（干扰哨声）

变频比：fc/fI

外来干扰与本振的组合干扰

交叉调制干扰（交调干扰）

互调干扰

第七章频率的调制与解调

调频信号分析

频率偏移：Δwm=kuΩ

调频指数mf=Δwm/Ω

调频波信号带宽（书P235、236）

调频波与调相波

先对调制信号积分，然后再进行调相，就可以实现间接调频。

先对调制信号微分，然后再进行调频，就可以实现间接调相

调频器与调频方法

要求

调制特性曲线要好

调制灵敏度要高

载波性能要好

调频方法

直接调频法

间接调频法

鉴频器与鉴频方法

功能：从角调波中恢复出原调制信号的过程

鉴频方法

振幅鉴定法

直接时域微分法

相位鉴定法

第五章电路参数的测量思维导图

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第一章 绪论

第二章 高频电路基础与系统问题

第三章 高频谐振放大器

第四章 正弦波振荡器

第五章 频谱的线性搬移电路

第六章 振幅调制、解调及混频

第七章 频率的调制与解调