高頻知識點整理

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4. 無線電信號的主要特性1.2 關(guān)鍵名詞解釋1. 基帶信號：未調(diào)制的信號2. 調(diào)制信號：調(diào)制后的信號3. 載波：單一頻率的正弦信號或脈沖信號4. 調(diào)制：用調(diào)制信號去控制高頻載波的參數(shù)，是載波信號的某一個或者幾個參數(shù)（振幅、頻率或相位）按照調(diào)制信號的規(guī)律變化。1.3 知識點1. 無線通信系統(tǒng)的組成（P1框圖）詳細了解一下無線通信系統(tǒng)的促成部分和每個部分的作

2、用1) 高頻振蕩器（信號源、載波信號、本地振蕩信號）2) 放大器（高頻小信號放大器及高頻放大器）3) 混頻和變頻（高頻信號變換和處理）4) 調(diào)制和解調(diào)（高頻信號變換和處理）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、短波信號、超短波信號、微波信號、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. 無線信號的特性：時間特性、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（如圖像信號2) 同時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)：在高頻信號中，隨著信號的提高，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，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)：信號泄漏到空間中，就使得信號源或要傳輸?shù)男盘柲芰坎荒苋總鬏攷ж撦d上，產(chǎn)生能量損失和電磁干擾。4. 品質(zhì)因素Q：諧振電路中所儲能量同每周期損耗能量之比。5. 諧振頻率：簡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（）：保持外加信號幅值不變改變其頻率，將回路電流值下降為諧振值得的 對應(yīng)的頻率范圍成為回路的通頻帶，。9. 抽頭并聯(lián)振蕩回路：激勵源或負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化一下,用一個簡單的電源來代替,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：“電源等效是對外電路而言的”.）11. 耦合振蕩回路（雙調(diào)回路）：兩個互相耦合的振蕩回路。12. 耦合系數(shù)（k）：兩間實際的互感（絕對值）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參量），矩形系數(shù)越接近1越好。2.3 知識點（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（完成信號的傳輸、頻率選擇、阻抗變換）4. 電阻（器）在高頻中使用時，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：當工作頻率小于自身諧振頻率是，電容器呈現(xiàn)電容特性；當工作頻率大于自身諧振頻率，電

7、容器等效一個電感。7. 在電感中，Q值越高，表明電感器的儲能能力越強，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，回路成電容性，（為電感線圈L中的損耗電阻）；當，回路呈電感特性；當，回路呈電阻特性2) ，為品質(zhì)因數(shù)（遠大于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、儲的能量和電感中的磁能周期性變換，并且存儲的最大能量相等。11. 并聯(lián)諧振回路：1) 并聯(lián)諧振角頻率：，；當，回路在諧振時的阻抗最大，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的幾幅圖中對比不同，對應(yīng)的的圖像。4) 諧振時，有5) 當，回路成電感性；當，回路呈電容性；當，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，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：一是用來進行阻抗變換以完成高頻信號的傳輸，二是形成簡單振蕩回路更好的頻率特性。2) 通常應(yīng)用時滿足兩個條件：兩個回路都對信號進行頻率調(diào)諧；另一個是都為高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，此時的耦合系數(shù)為臨界耦合系數(shù)；在臨界耦合時有：（注意P24圖2-13的圖形）4) 反射阻抗反應(yīng)的是刺激線圈對初級線圈的反作用，所以為15. 高頻晶體管有兩大類型：一類是作小信號放大的高頻小功率管，對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現(xiàn)阻抗匹配，阻抗匹配時負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)計內(nèi)容1. 高頻小信號諧振放大器2. 高頻諧振功率放大器3.2 關(guān)鍵名詞解釋1. 相對頻帶寬度：信號的帶寬與中心頻率寬度之比3.3 知識點高頻小信號：1. 高頻小信號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和抑制無用信號的能力，放大器的頻率的兩個重要參數(shù)是頻帶寬帶和矩形系數(shù)）3) 工作穩(wěn)定可靠。3. 高頻小信號放大器的工作原理：

11、與低頻小信號放大器是一樣的原理，負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載，保證了輸出電壓相對于輸入電壓不失真，還具有阻抗變換的作用（阻抗變換的目的是為了阻抗匹配，使負載得到更大的功率）；同時使用諧振回路可以保留有用信號，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)的特點是效率高，損耗小，并且輸出電壓受負載電阻RL的影響小，近似恒壓源的特性；欠壓狀態(tài)的特點是電流受負載電阻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態(tài)特性詳細見P75-P79以及例題3-18. 高頻功放的外部特性：放大器負載、激勵電壓，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)遠大于的阻抗）3) 并聯(lián)和串聯(lián)饋的電線路的優(yōu)缺點比較：串聯(lián)饋電線路的有點是、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：在沒有激勵信號的情況下產(chǎn)生周期性振蕩信號的電子電路2. 反饋型振蕩器：有放大器和反饋網(wǎng)絡(luò)組成的一個閉合環(huán)路。3. 4.3 知識點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，它也會隨信號大小稍有變化（主要考慮對的影響），引入一個與反號的系數(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)大小： 高頻補充知識點：1. 高頻電路中完成信號的放大、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：不外加激勵信號而自行產(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： 高頻小信號放放大器高頻放大器電路性質(zhì)線性非線性應(yīng)用場合發(fā)射機送給功放到信號接收機天線送來的信號發(fā)射機末端放大類型甲類丙類集電極輸出波形與輸入信號一致余弦脈沖設(shè)計目的信號波形放大、傳輸將電源的能量盡可能以信號的形式輸出最關(guān)心的指標電壓增益效率高頻功放與低頻功