高頻知識(shí)點(diǎn)整理

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上高頻電路原理與分析第五版期末復(fù)習(xí)資料編者：胡洪（教材：西安電子科技大學(xué)）專業(yè)：物聯(lián)網(wǎng)工程2015年6月1日第一章 緒論1.1 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容1. 無線通信系統(tǒng)的組成2. 無線通信系統(tǒng)的類型3. 無線通信系統(tǒng)的要求和指標(biāo)4. 無線電信號(hào)的主要特性1.2 關(guān)鍵名詞解釋1. 基帶信號(hào)：未調(diào)制的信號(hào)2. 調(diào)制信號(hào)：調(diào)制后的信號(hào)3. 載波：?jiǎn)我活l率的正弦信號(hào)或脈沖信號(hào)4. 調(diào)制：用調(diào)制信號(hào)去控制高頻載波的參數(shù)，是載波信號(hào)的某一個(gè)或者幾個(gè)參數(shù)（振幅、頻率或相位）按照調(diào)制信號(hào)的規(guī)律變化。1.3 知識(shí)點(diǎn)1. 無線通信系統(tǒng)的組成（P1框圖）詳細(xì)了解一下無線通信系統(tǒng)的促成部分和每個(gè)部分的作

2、用1) 高頻振蕩器（信號(hào)源、載波信號(hào)、本地振蕩信號(hào)）2) 放大器（高頻小信號(hào)放大器及高頻放大器）3) 混頻和變頻（高頻信號(hào)變換和處理）4) 調(diào)制和解調(diào)（高頻信號(hào)變換和處理）2. 無線通信系統(tǒng)的分類1) 按照工作頻率和傳輸手段分為：中波信號(hào)、短波信號(hào)、超短波信號(hào)、微波信號(hào)、衛(wèi)星通信2) 按照通信方式分：全雙工、半雙工、單工方式3) 按照調(diào)制方式分：調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相、混合調(diào)制4) 按照傳輸發(fā)送信息的類型：模擬通信、數(shù)字通信3. 無線信號(hào)的特性：時(shí)間特性、頻率特性、頻譜特性、調(diào)制特性、傳播特性4. 無線通信采用高頻信號(hào)的原因：1) 頻率越高，可利用的頻帶寬度越寬，可以容納更多許多互不干擾的信道，實(shí)現(xiàn)

3、頻分復(fù)用或頻分多址，方便某些寬頻帶的消息信號(hào)（如圖像信號(hào)2) 同時(shí)適合于天線輻射和無線傳播。5. 調(diào)制的作用：1) 通過調(diào)制將信號(hào)頻譜搬至高頻載波頻率，使收發(fā)天線的尺寸大可縮小2) 實(shí)現(xiàn)信道的復(fù)用，提高信道利用率。第二章 高頻電路基礎(chǔ)與系統(tǒng)問題2.1 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容1. 高頻電路中的元器件2. 高頻率電路中的組件2.2 關(guān)鍵名詞解釋1. 參數(shù)效應(yīng)：在高頻信號(hào)中，隨著信號(hào)的提高，元件（包括導(dǎo)線）產(chǎn)生的分布參數(shù)效應(yīng)和由此產(chǎn)生的寄生參數(shù)（如導(dǎo)體間、導(dǎo)體或元件與地之間、元件之間的雜散電容，連接元件的導(dǎo)線的墊高和元件自身的寄生電感）。2. 趨膚效應(yīng)：在頻率升高時(shí)，電流只集中在導(dǎo)體的表面，導(dǎo)致有效導(dǎo)電面積減

4、小，交流電阻可能遠(yuǎn)大于直流電阻，從而是導(dǎo)體損耗增加，電路性能惡化。3. 輻射效應(yīng)：信號(hào)泄漏到空間中，就使得信號(hào)源或要傳輸?shù)男盘?hào)能量不能全部傳輸帶負(fù)載上，產(chǎn)生能量損失和電磁干擾。4. 品質(zhì)因素Q：諧振電路中所儲(chǔ)能量同每周期損耗能量之比。5. 諧振頻率：簡(jiǎn)單振蕩回路的阻抗在某一特性的頻率上具有最大或最小值得特性（電抗為零時(shí)的頻率）。6. 失諧（）：表示頻率偏離諧振的程度，。7. 廣義失諧（）： 8. 回路帶寬（）：保持外加信號(hào)幅值不變改變其頻率，將回路電流值下降為諧振值得的 對(duì)應(yīng)的頻率范圍成為回路的通頻帶，。9. 抽頭并聯(lián)振蕩回路：激勵(lì)源或負(fù)載回路電感或電容部分連接的并聯(lián)振蕩回路。10. 抽頭系數(shù)

5、 （p）：與外電路相連的那部分電抗與本回路參與分壓的同性質(zhì)的總電抗之比。（外電路：等效電源分析法是分析復(fù)雜電路的一種方法,具體做法是把復(fù)雜電路分為電源電路部分、外電路部分,即復(fù)雜電路=電源電路部分+外電路.目的是為了方便分析外電路,先把電源電路部分簡(jiǎn)化一下,用一個(gè)簡(jiǎn)單的電源來代替,這樣就不用考慮電源電路部分的內(nèi)部各分支電路、各元件電流電壓隨外電路參數(shù)變化,從而降低的電路分析難度.因此說：“電源等效是對(duì)外電路而言的”.）11. 耦合振蕩回路（雙調(diào)回路）：兩個(gè)互相耦合的振蕩回路。12. 耦合系數(shù)（k）：兩間實(shí)際的互感（絕對(duì)值）與其最大極限值之比（）。13. 矩形系數(shù)：（矩形系數(shù)描述了濾波器在截止頻

6、率附近響應(yīng)變化的陡峭程度，濾波器選擇性好壞的一個(gè)參量），矩形系數(shù)越接近1越好。2.3 知識(shí)點(diǎn)（P19例2-1、P22例2-2）1. 高頻中的無源器件：電阻（器）、電容（器）、電感（器）。2. 高頻中的有源器件：二極管、三極管、集成電路。3. 高頻中的無源組件（無源網(wǎng)絡(luò)）：高頻振蕩回路（應(yīng)用最廣泛）、高頻變壓器、諧振器（完成信號(hào)的傳輸、頻率選擇、阻抗變換）4. 電阻（器）在高頻中使用時(shí)，不僅表現(xiàn)出電阻特性，還表現(xiàn)出電抗特性（高頻特性）。5. 高頻特性：金屬膜電阻 > 碳膜電阻 > 線繞電阻。6. 電容器：當(dāng)工作頻率小于自身諧振頻率是，電容器呈現(xiàn)電容特性；當(dāng)工作頻率大于自身諧振頻率，電

7、容器等效一個(gè)電感。7. 在電感中，Q值越高，表明電感器的儲(chǔ)能能力越強(qiáng)，損耗越小。8. 二極管在高頻電路的主要作用：檢波、調(diào)制、解調(diào)、混頻。9. 簡(jiǎn)單諧振回路具有頻率諧振特性和頻率選擇特性。10. 串聯(lián)諧振回路：1) 串聯(lián)諧振角頻率 ，當(dāng)，回路成電容性，（為電感線圈L中的損耗電阻）；當(dāng)，回路呈電感特性；當(dāng)，回路呈電阻特性2) ，為品質(zhì)因數(shù)（遠(yuǎn)大于1），越高，回路的選擇特性越好（矩形系數(shù)也是反映回路選擇性好壞的另一個(gè)參數(shù)）。3) 串聯(lián)諧振回路電阻、電感、電容上的電壓值與阻抗值成正比，串聯(lián)諧振時(shí)電感及電容上的電壓為最大，其值為電阻上的電壓值的倍，也就是恒流源的倍。4) 發(fā)生諧振的物理意義：電容中的存

8、儲(chǔ)的能量和電感中的磁能周期性變換，并且存儲(chǔ)的最大能量相等。11. 并聯(lián)諧振回路：1) 并聯(lián)諧振角頻率：，；當(dāng)，回路在諧振時(shí)的阻抗最大，為一電阻，2) 并聯(lián)回路通常用于窄帶系統(tǒng)，此時(shí)相差不大，則有：3) 值越大，選頻性就越好，所以注意P18圖2-7的幾幅圖中對(duì)比不同，對(duì)應(yīng)的的圖像。4) 諧振時(shí)，有5) 當(dāng)，回路成電感性；當(dāng)，回路呈電容性；當(dāng)，回路呈電阻特性12. 抽頭并聯(lián)振蕩回路1) 抽頭系數(shù)為：2) 諧振時(shí)，輸入端呈現(xiàn)的電阻為,從功率相等來看，；同理在失諧不大的情況下，有。3) 根據(jù)功率相等，有, 4) 在抽頭回路中，諧振回路的回路電流（）比要小些，所以有，可得：。13. 耦合振蕩回路1) 耦

9、合振蕩回路的作用：一是用來進(jìn)行阻抗變換以完成高頻信號(hào)的傳輸，二是形成簡(jiǎn)單振蕩回路更好的頻率特性。2) 通常應(yīng)用時(shí)滿足兩個(gè)條件：兩個(gè)回路都對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻率調(diào)諧；另一個(gè)是都為高Q電路。3) 耦合因子A=kQ，A>1，k>k0過耦合;A<1,k<k0,欠耦合；A=1，k=k0，臨界耦合，此時(shí)的耦合系數(shù)為臨界耦合系數(shù)；在臨界耦合時(shí)有：（注意P24圖2-13的圖形）4) 反射阻抗反應(yīng)的是刺激線圈對(duì)初級(jí)線圈的反作用，所以為15. 高頻晶體管有兩大類型：一類是作小信號(hào)放大的高頻小功率管，對(duì)他們的主要要求是高增益和低噪聲；另一類是高頻功率放大管，除了增益之外，要求其在高頻有較大的輸出功率

10、。16. 阻抗變換的目的是實(shí)現(xiàn)阻抗匹配，阻抗匹配時(shí)負(fù)載可以得到更大的功率。第三章 高頻諧振放大器3.1 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容1. 高頻小信號(hào)諧振放大器2. 高頻諧振功率放大器3.2 關(guān)鍵名詞解釋1. 相對(duì)頻帶寬度：信號(hào)的帶寬與中心頻率寬度之比3.3 知識(shí)點(diǎn)高頻小信號(hào)：1. 高頻小信號(hào)放大器基本類型是頻帶放大器，頻帶放大器是以選頻電路作為負(fù)載，兼具阻抗變化和選頻濾波的功能。（并聯(lián)諧振電路、耦合回路）2. 高頻小信號(hào)的基本要求：1) 增益要高2) 頻率選擇性要好（選擇性是描述所需信號(hào)和抑制無用信號(hào)的能力，放大器的頻率的兩個(gè)重要參數(shù)是頻帶寬帶和矩形系數(shù)）3) 工作穩(wěn)定可靠。3. 高頻小信號(hào)放大器的工作原理：

11、與低頻小信號(hào)放大器是一樣的原理，負(fù)載電路用選頻電路替代了4. 性能分析1) Y參數(shù)模型2) 提高穩(wěn)定性的方法：一是減小晶體管的反向傳輸導(dǎo)納Yre，而是從電路上設(shè)法消除晶體管的反向作用，使它單向化，具體有中和法和適配法。高頻功率放大器：5. 簡(jiǎn)單介紹：1) 高頻功率放大器的構(gòu)成：電源、偏置電路、晶體管、諧振回路、輸入回路2) 高頻功率放大器選用諧振回路作為負(fù)載，保證了輸出電壓相對(duì)于輸入電壓不失真，還具有阻抗變換的作用（阻抗變換的目的是為了阻抗匹配，使負(fù)載得到更大的功率）；同時(shí)使用諧振回路可以保留有用信號(hào)，濾除無用分量6. 高頻功放的能量關(guān)系在集電極中,諧振回路得到的高頻功率(高頻一周的平均功率)

12、即輸出功率P1集電極電源供給的直流輸入功率為集電極損耗功率Pc：集電極效率（，）功放類型電流導(dǎo)通角A（甲）AB（甲乙）B（乙）C（丙）提高 集電極效率的目的是為了提高晶體管的輸出功率負(fù)載特性: 臨界狀態(tài)的輸出功率最大，效率也最高，通常應(yīng)選擇這狀態(tài)；過壓狀態(tài)的特點(diǎn)是效率高，損耗小，并且輸出電壓受負(fù)載電阻RL的影響小，近似恒壓源的特性；欠壓狀態(tài)的特點(diǎn)是電流受負(fù)載電阻RL的影響小，今夕交流恒流源特性，但次狀態(tài)的效率太低。7. 高頻功放的工作原理和動(dòng)態(tài)特性詳細(xì)見P75-P79以及例題3-18. 高頻功放的外部特性：放大器負(fù)載、激勵(lì)電壓，偏置電壓和。9. 高頻功率放大器的高頻效應(yīng)（P85）10

13、. 高頻功率放大的實(shí)際線路（P87）直流饋電線路1) 集電極饋電線路：串聯(lián)饋電路、并聯(lián)饋電路2) 在串聯(lián)饋電路中：的作用是阻止高頻電流流過電源，防止產(chǎn)生不希望的寄生反饋；的作用是提供交流通路（的值應(yīng)使它的阻抗遠(yuǎn)小于回路的高頻阻抗，為有效地阻止高頻電流流過電源，呈現(xiàn)的阻抗應(yīng)遠(yuǎn)大于的阻抗）3) 并聯(lián)和串聯(lián)饋的電線路的優(yōu)缺點(diǎn)比較：串聯(lián)饋電線路的有點(diǎn)是、處于高頻地電位，分布電容不影響回路；并聯(lián)饋電線路的優(yōu)點(diǎn)是回路一端處于直流地電位，回路L,C元件一端可以接地，安裝方便。基極饋電線路：串聯(lián)和并聯(lián)兩種第四章 正弦波振蕩器4.1 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容1. 正弦振蕩器的原理2. LC振蕩器3. 判斷是那種反饋4.2

14、關(guān)鍵名詞解釋1. 振蕩器：在沒有激勵(lì)信號(hào)的情況下產(chǎn)生周期性振蕩信號(hào)的電子電路2. 反饋型振蕩器：有放大器和反饋網(wǎng)絡(luò)組成的一個(gè)閉合環(huán)路。3. 4.3 知識(shí)點(diǎn)1. 反饋振蕩器的工作原理（P105-P106）2. 自激振蕩的條件為環(huán)路增益為1（） 注意：3. 平衡條件為，注解：為放大器的相位：為反饋網(wǎng)絡(luò)的相位：為晶體管正向轉(zhuǎn)移導(dǎo)納的相位：反饋系數(shù)的相位1) 也可以表示為：振幅條件相位條件2) 考慮晶體管的輸入電阻的影響，它也會(huì)隨信號(hào)大小稍有變化（主要考慮對(duì)的影響），引入一個(gè)與反號(hào)的系數(shù)平衡條件可以寫成：4. 起振條件，為自激振蕩條件，也可以寫成 振幅條件相位條件（正反饋條件）5. 穩(wěn)定條件（振幅條件

15、相位條件6. 三端振蕩器能否振蕩的原則:1) X1和X2的電抗性質(zhì)相同2) X3與X1,X2電抗性質(zhì)相反7. 電容反饋振蕩器(考必茲振蕩器)1) 振蕩頻率：2) 總電容：3) 諧振頻率：4) 反饋系數(shù)大?。?8. 電感反饋振蕩器（哈特萊振蕩器）1) 振蕩頻率： 2) 總電感： 3) 諧振頻率：4) 反饋系數(shù)大?。?高頻補(bǔ)充知識(shí)點(diǎn)：1. 高頻電路中完成信號(hào)的放大、非線性變換等功能的有源器件主要是二極管、晶體管、集成電路2. 振蕩器諧振的條件：阻抗取得最大或者最小的時(shí)候（或者說電抗為0）3. 高頻振蕩器根據(jù)集電極電流是否進(jìn)入飽和區(qū)可以分為欠壓、臨界、過壓三種狀態(tài)4. 自激振蕩概念：不外加激勵(lì)信號(hào)而自行產(chǎn)生的恒穩(wěn)和持續(xù)的振蕩條件：5. 高頻小信號(hào)放大器和高頻功率放大器的區(qū)別和聯(lián)系：區(qū)別： 高頻小信號(hào)放放大器高頻放大器電路性質(zhì)線性非線性應(yīng)用場(chǎng)合發(fā)射機(jī)送給功放到信號(hào)接收機(jī)天線送來的信號(hào)發(fā)射機(jī)末端放大類型甲類丙類集電極輸出波形與輸入信號(hào)一致余弦脈沖設(shè)計(jì)目的信號(hào)波形放大、傳輸將電源的能量盡可能以信號(hào)的形式輸出最關(guān)心的指標(biāo)電壓增益效率高頻功放與低頻功