高频西电教学课件：高频电路基础.pptVIP

需要在回路上并联7.97 kΩ的电阻。 第2章 高频电路基础 什么是信息： 是指在人类的生产、生活和科学研究等方面需要交流传递的各种数据的总称。 如：生活中的语音、图像、使用的密码、姓名、年龄；机器设备的控制指令；宇宙探索之中的科研数据等！ 为什么要使用通讯手段？ 使信息能够— 传得更远 传得更快 认识“波” 声 波 机械波，频率低，分极低频声波、人类可感知声波（20Hz-20kHz）和超声波； 电磁波 电场和磁场交变耦合传播特性，光波属于电磁波，人类可感知的光波频率范围为可见光区， 信息传递的进步 说话 狼烟、火光 喊话 扩音喊话 没有出路了…… 旗语 信鸽 信使（千里加急） 灯语 无线电报 有线电话 无线电话……(一片光明) 信号的时频域特征 高频基本电路 基本概念 基本选频网络 信号的时频域特征 电磁波的发送和接收 信息信号到电磁波信号的转换（调制） 电磁信号的放大（功率放大、发射天线） 电磁信号的传输路径和方式 电磁信号的接收（选频和接收天线） 电磁波信号到信息信号的转换（解调） 使用高频电磁波传输信息原因 1.低频区干扰源多； 2.更高的通讯速率； 3.更高的通讯带宽； 4.更短尺寸的发射和接收天线； 5.高到一定频率以上（百GHz），目前少有可用的电子元器件（问题）。 信号的时频域特征 需要使用选频网络，完成有用信号筛选 选频网络的幅频特性 通频带、带宽（BW） 选频网络中心点f0左右各衰减半功率点之间的宽度。 电压增益公式：-3dB=20logA A=10-0.15=0.708 通频带内的频率失真是被允许的，且带宽越小，回路的频率选择性越好 矩形系数 K0.1 K0.11，越接近1说明，通频带内频率频率响应一致性好 选频网络的相频特性 各种频率的信号通过选频网络都有一定的时间延迟，而且对于不同频率的信号，延迟时间也不同，理想情况下，要求通频带内信号延迟（相位）应该是一致的，但这非常困难，只能在一定条件下进行合理的近似。 基本无源选频网络 高频振荡回路是高频电路中应用最广的无源网络, 也是构成高频放大器、 振荡器以及各种滤波器的主要部件, 在电路中完成阻抗变换、 信号选择等任务, 并可直接作为负载使用。 ?高频电路中的无源元件 高频电路中使用的元器件与在低频电路中使用的元器件基本相同, 但要注意它们在高频使用时的高频特性。 高频电路中的元件主要是电阻器、 电容器和电感器, 它们都属于无源的线性元件。 1） 电阻 一个电阻R的高频等效电路如图所示, 其中, CR为分布电容, LR为引线电感, R为电阻。 2） 电容 由介质隔开的两导体即构成电容。 高频电路中电容器的等效电路却如图（a）所示。 因C值显著，一般电容因引线电感的存在，会存在自谐振（SRF）现象，图（b）中当频率低于自谐振频率器件呈容性，高于自谐振频率器件呈感性，不可用。 3） 电感 在中高频段电感可以等效为理想电感和电阻的串联或并联；在更高频率下因电感线圈匝与匝及匝与地之间存在分布电容，此时等效电路应考虑存在电容，高频电感器也具有自身谐振频率SRF。 在SRF点上, 高频电感的阻抗的幅值最大, 而相角为零。 品质因数 在高频率下电感线圈的损耗是不可忽略的，工作频率越高，肌肤效应越强，在加上涡流损失、磁芯电感在磁介质中的磁滞损失以及电磁辐射引起的能量损失都会使损耗加大。 使用品质因数Q来表征电感中的损耗情况，Q定义为高频电感的感抗的模值与其串联损耗电阻r之比，Q值越高表明该电感的储能作用越强，损耗越小。 并联谐振回路 分子分母同乘以 jwc 后 分子分母同乘以 后 回路谐振时，虚部应为零，即： 发生谐振时，c和L中的能量可以互相转化，且能量的最大值相等，此时回路的阻抗最大为纯电阻R0 ，电感的损耗电阻越小， R0越大，r趋于0时， R0趋于无穷大。 通常情况下，对于特性优良的电感，损耗电阻较小，即满足Q1成立，此时：  满足Q 1 成立时，  两式联立可推出：  满足Q 1成立时，将Q代入完全谐振频率公式  两式联立可推出：  阻抗特性 辐角特性 满足Q 1成立时，  自行完成推导