《通信電子電路》PPT課件.ppt

,國(guó)家級(jí)精品課程,通信電子電路 任課教師：王剛 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)（感知礦山）研究中心,通信電子電路又稱高頻電子電路，或非線性電子電路，主要研究頻率變換的內(nèi)容。 課程性質(zhì)：專業(yè)基礎(chǔ)課 課程學(xué)時(shí)：56學(xué)時(shí) 前修課程：電路原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù) 實(shí)驗(yàn)獨(dú)立設(shè)課,講授內(nèi)容目錄：,第1章 緒論 第2章 小信號(hào)調(diào)諧放大器 第3章 高頻調(diào)諧功率放大器 第4章 正弦波振蕩器 第5章 振幅調(diào)制及其解調(diào) 第6章 角度調(diào)制及其解調(diào) 第7章 變頻器 第8章 鎖相環(huán)路及其他反饋控制電路 課程內(nèi)容及要求: 1.介紹信息傳輸和處理的基本電路、基本原理和基本分析方法。 2.要求掌握高頻發(fā)射機(jī)、接收機(jī)的組成，工作原理。 3.介紹和分析了回路、小信號(hào)調(diào)諧放大器、調(diào)諧功率放大器、正弦波振蕩器、調(diào)制、解調(diào)、鎖相環(huán)路等。,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（獨(dú)立設(shè)課-16學(xué)時(shí)，0.5學(xué)分）,5個(gè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)（必做）及綜合實(shí)驗(yàn) （1）調(diào)諧功率放大器 （2）克拉潑、西勒振蕩器 （3）調(diào)幅與檢波 （4）鎖相環(huán)調(diào)頻發(fā)射機(jī) （5）鎖相環(huán)鑒頻接收機(jī),考試方法： 筆試和口試相結(jié)合（口試自愿報(bào)名） 最終成績(jī)?cè)u(píng)定方式： 考試（75%）+ 平時(shí)（25 %） 作業(yè)（5分）討論課（5分） 小測(cè)驗(yàn)（5分）其他（10分）,參考書,1.于洪珍、王艷芬.通信電子電路教學(xué)參考書（與本教材配 套）（信電學(xué)院B410） 2.王衛(wèi)東等.高頻電子電路.北京：電子工業(yè)出版社，2004 3.謝嘉奎.電子線路（非線性部分）.（第四版）.北京：高等 教育出版社，2000 4.汪勝寧等.電子線路（第四版）教學(xué)指導(dǎo)書.北京：高等 教育出版社，2003 5.高吉祥.高頻電子線路 .北京：電子工業(yè)出版社，2003 6.李樹德等.通信電子電路.北京：人民郵電出版社，1989,第1章 緒論,1.1 通信系統(tǒng)的概念 1.2 無(wú)線電波的傳播特性 1.3 無(wú)線電波的頻段劃分 1.4 調(diào)制的通信系統(tǒng) 1.5 本課程的主要內(nèi)容,無(wú)線電通信發(fā)展簡(jiǎn)史,三個(gè)里程碑：1907 Lee de forest發(fā)明電子三極管 1948 W.Shockley發(fā)明晶體三極管 60年代 集成電路、數(shù)字電路的出現(xiàn),原始手段,烽火、旗語(yǔ),有線通信,電報(bào)（1837 Morse） 電話（1876 Bell）,無(wú)線通信,電磁波的存在,1864 Maxwell（理論） 1887 Hertz（實(shí)踐）,信號(hào)源,發(fā)送設(shè)備,信道,接收設(shè)備,收信裝置,通信系統(tǒng)傳輸信息的系統(tǒng),噪聲源,1.1通信系統(tǒng)的概念,信號(hào)源,在實(shí)際的通信電子電路中傳輸?shù)氖歉鞣N電信號(hào),為此就 需要將各種形式的信息轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。 常見的信號(hào)源： 話筒 攝像機(jī) 各種傳感器件,發(fā)送設(shè)備,發(fā)送設(shè)備的作用： 將基帶信號(hào)變換成適合信道的傳輸特性的信號(hào)。 對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行變換的原因： 由于要傳輸?shù)男畔⒎N類多樣，其對(duì)應(yīng)的基帶信號(hào)特性各 異，這些基帶信號(hào)往往并不適合信道的直接傳輸。,信道,信號(hào)從發(fā)射到接收之間要經(jīng)過(guò)傳輸信道，傳輸信道又稱 傳輸媒質(zhì)。不同的傳輸信道有不同的傳輸特性，如電纜、光 纜、無(wú)線電波 根據(jù)傳輸媒質(zhì)的不同，通信系統(tǒng)可以分為兩大類： 有線通信：雙絞線、同軸電纜、光纖 無(wú)線通信：自由空間,接收設(shè)備,接收設(shè)備的作用： 接收傳送過(guò)來(lái)的信號(hào)，并進(jìn)行處理，以恢復(fù)發(fā)送端的基 帶信號(hào)。 對(duì)接收設(shè)備的要求： 由于信號(hào)在傳輸和恢復(fù)的過(guò)程中存在著干擾和失真，接 收設(shè)備要盡量減少這種失真。,收信裝置,收信裝置：將接收設(shè)備輸出的電信號(hào)變換成原來(lái)形式信 號(hào)的裝置，如還原聲音的喇叭，恢復(fù)圖像的顯像管等。,1.2無(wú)線電波波段的劃分,不同頻率電波產(chǎn)生、放大和接收方法不太一樣，傳播特點(diǎn)更不相同。 無(wú)線電波按波長(zhǎng)的不同劃分為超長(zhǎng)波、長(zhǎng)波、中波、短波、超短波（米波）和微波（包括分米波、厘米波、毫米波）等。 如按頻率的不同，可劃分為甚低頻、低頻、中頻、高頻、甚高頻、特高頻、超高頻和極高頻等頻段。,表1-1 無(wú)線電波的波（頻）段劃分表,國(guó)內(nèi)一般中波廣播的波段為535KHz1605KHz，短波廣播的波段為224MHz，調(diào)頻廣播的波段為88108MHz。 1.3無(wú)線電播的傳播特性 1.繞射：頻率1.5MHz以下的中、長(zhǎng)波。 2.電離層的反射和折射 電離層通信穩(wěn)定性較差。短波無(wú)線電是利用電離層反射 的最佳波段。 3.直射：頻率在30MHz以上的超短波和微波。,1.4調(diào)制的通信系統(tǒng),1.什么是調(diào)制? 任何一個(gè)正弦波都有三個(gè)參數(shù)：幅度、頻率和相位。調(diào) 制，就是使這三個(gè)參數(shù)中的某一個(gè)隨調(diào)制信號(hào)大小而線性變 化的過(guò)程，分別稱為幅度調(diào)制、頻率調(diào)制或相位調(diào)制。,2.無(wú)線電如何將聲音傳送到遠(yuǎn)方？,首先把聲音變成電信號(hào)，然后把這種低頻電信號(hào)裝載到 高頻電振蕩上(即調(diào)制)，通過(guò)與高頻電振蕩波長(zhǎng)相當(dāng)?shù)奶炀€ 把信號(hào)有效的輻射出去。 3.為什么要調(diào)制？ 從切實(shí)可行的天線出發(fā)； 多路復(fù)用。 4.什么是解調(diào)？ 在接收信號(hào)的一方（接收端），從收到的已調(diào)信號(hào)中把 調(diào)制信號(hào)恢復(fù)出來(lái)。調(diào)幅波的解調(diào)叫“檢波”，調(diào)頻波的解 調(diào)叫“鑒頻”，解調(diào)是其統(tǒng)稱。,（1）載波相當(dāng)于運(yùn)載工具，它用來(lái)攜帶信息向外發(fā)射； （2）載波可以區(qū)分電臺(tái)，因?yàn)椴煌碾娕_(tái)使用不同的載波頻率，只有這樣接收端才不至于混臺(tái)。 （3）載波是寶貴的資源，特別是在無(wú)線電通信飛速發(fā)展的今天，載波資源就格外顯得重要。因?yàn)檫@種資源是有限的，載波不斷地被人們開發(fā)利用，使資源匿乏。因此，合理地利用和管理載波，已成為人們關(guān)注的問(wèn)題。,5.無(wú)線電調(diào)幅廣播發(fā)送和接收設(shè)備框圖,5.無(wú)線電調(diào)幅廣播發(fā)送和接收設(shè)備框圖,（1）調(diào)幅發(fā)射機(jī)組成框圖,（2）調(diào)幅接收機(jī)組成框圖,接收設(shè)備接收的信號(hào)特點(diǎn)： 信號(hào)頻率高；信號(hào)功率微弱；多個(gè)信號(hào)同時(shí)出現(xiàn) 在接收端。,缺點(diǎn)：對(duì)于不同的頻率，接收機(jī)的靈敏度（接收弱信號(hào) 的能力）和選擇性（區(qū)分不同電臺(tái)的能力）變換較劇烈。,直接放大式接收機(jī)框圖,超外差接收機(jī)組成框圖,超外差接收機(jī)組成框圖,接收到的不同載頻的微弱高頻已調(diào)信號(hào)變成統(tǒng)一的中頻 已調(diào)信號(hào)，再進(jìn)行中頻放大。混頻器是超外差式接收機(jī)的核 心。我國(guó)規(guī)定中頻頻率：調(diào)幅廣播465KHz；調(diào)頻廣播 10.7MHz。,實(shí)際電路,復(fù)習(xí)與思考題,1.何謂通信系統(tǒng)？通信系統(tǒng)由哪些部分組成？各組成部分的作用是什么？ 2.無(wú)線電廣播發(fā)送和接收設(shè)備由哪些主要部分組成？各組成部分的作用是什么？ 3.通信設(shè)備中為什么要采用調(diào)制技術(shù)？調(diào)幅波有何特點(diǎn)？ 4.無(wú)線電波傳播方式大體可分為幾種？各種傳播方式有何特點(diǎn)？,