《高频电路原理与分析》是理解无线通信技术的基础教材,主要涵盖了无线通信系统的基本组成、高频信号的作用、调制技术以及无线电信号频段的划分等内容。本章将深入解析这些知识点。
无线通信系统通常包括发射和接收两部分,如语音无线电广播通信系统所示。发射部分由话筒捕获声音,通过音频放大器增强信号,接着调制器将音频信号转换为高频已调波,以便于天线辐射。变频器根据需要将频率调整到合适的发射频率,功率放大器确保信号有足够的强度通过天线发送。接收部分则由天线接收信号,通过一系列高频小信号放大、混频、中频放大、解调等步骤还原出原始信息,最终由扬声器播放。
高频信号在无线通信中的使用是因为其能提供更宽的频带宽度,减少频道间的干扰,同时提高辐射和接收效率。高频信号通常指的是射频信号,它们的频率高,有利于天线的小型化,实现远距离传输和高灵敏度接收。
调制是无线通信的核心技术,因为它可以将低频的基带信号搬移到高频载波上,便于无线传播,同时通过不同的调制方式(如AM、FM、PM、FSK、ASK、PSK等),可以实现信道复用,提高信道利用率。调制还能减少天线尺寸,降低发射功率,提高接收性能。
无线电信号的频段或波段划分是按照国际电信联盟的规定,分为多个频段,如LF、MF、HF、VHF、UHF、SHF等。每个频段具有不同的传播特性,例如,低频段信号穿透力强,但传播距离受限;高频段信号传播距离远,但易受天气影响。这些频段分别适用于广播、电视、移动通信、卫星通信等多种应用场景。
在高频电路基础部分,中频放大器的设计至关重要。例如,一个中心频率为465 kHz,带宽为8 kHz的中频放大器,可以通过计算确定回路电感和品质因数。当需要满足特定Q值时,可以并联适当电阻来调整电路的性能。此外,调谐电路的设计也需要考虑可变电容的范围和回路电感的选择,以覆盖所需的工作频率范围。
石英晶体因其独特的物理特性,如温度稳定性好、高Q值、小接入系数和大等效电感,常用于制作高精度的振荡器,从而实现频率的高稳定度。
《高频电路原理与分析》涉及了无线通信的基础理论和技术细节,对于理解现代通信系统的运作机制至关重要。学习这些内容有助于深入掌握无线通信系统的设计和优化。