來源:北京理工大學(xué)出版社 編著:趙震初 無線電技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用 很久以來,人們曾尋求各種方式來實現(xiàn)信號的傳輸。 早在公元前七百年,我國的祖先就以烽火臺的煙火傳送敵人入侵的警報。隨后,人們又利用擊鼓或鳴鐘的音響傳達戰(zhàn)斗的命令。以后又出現(xiàn)信鴿·旗語·驛站等傳送消息的方法。19世紀初,人們開始研究所謂“有線電通訊” 。1837年莫爾斯發(fā)明了電報。1876年貝爾發(fā)明了電話。19世紀末,人們又致力于研究所謂“無線電通訊”。1865年美國的麥克斯韋總結(jié)了前人的科學(xué)技術(shù)成果,提出了電磁波的學(xué)說,并于1873年發(fā)表了電磁波方面的著名論文。1887年德國赫茲通過實驗證實了麥克斯韋的學(xué)說,為電子科學(xué)奠定了基礎(chǔ)。1895年意大利的馬可尼和俄國的波波夫?qū)崿F(xiàn)了無線電通訊,從而開辟了無線電技術(shù)這一新的領(lǐng)域。 緒論 本課程目的|任務(wù)和要求 笫一章 簡單諧振回路 1-1引言 一組成諧振回路的元件 二串聯(lián)諧振電路和諧振現(xiàn)象 三串聯(lián)諧振時的能量關(guān)系 W=Wl+Wc=Const 1-2串聯(lián)諧振回路的幅頻曲線和相頻曲線 一幅頻曲線 二相頻曲線 三信號無失真?zhèn)鬏數(shù)臈l件 1-3串聯(lián)諧振回路的通頻帶 一通頻帶的概念 二通頻帶與回路參數(shù)的關(guān)系 三選擇性 四矩形系數(shù) 五信號源內(nèi)阻及負載電阻對通頻帶的影響 1-4串聯(lián)諧振回路在無線電技術(shù)中的應(yīng)用 1-10純電抗單端口網(wǎng)絡(luò)的頻率特性 一由單個電抗元件構(gòu)成的單端口網(wǎng)絡(luò)的頻率特性 二由兩個電抗元件構(gòu)成的單端口網(wǎng)絡(luò)的頻率特性 純電抗單端口網(wǎng)絡(luò)的一些重要結(jié)論:⒈純電抗單端口網(wǎng)絡(luò)的電抗頻率曲線其斜率總是正的,即dX/dω>0電抗曲線的零|極點交替出現(xiàn),這是電抗曲線單調(diào)上升的必然結(jié)果。⒉零/極點總數(shù)目最多比元件數(shù)多一。如除去外零/極點,則零/極點數(shù)目最多比元件數(shù)少一。 1-11本章內(nèi)容小節(jié) 復(fù)習(xí)題 笫二章 耦合諧振電路 2--5雙調(diào)諧耦合回路的次級頻率特性 一串聯(lián)雙調(diào)諧回路的次級電流頻率特性 二并聯(lián)雙調(diào)諧回路的次級電壓頻率特性 2-6雙調(diào)諧耦合回路的通頻帶 一臨界耦合時,即k/kc=1時的回路通頻帶與矩形系數(shù) 二當k/kc>1時的回路通頻帶 笫三章 雙端口網(wǎng)絡(luò) 3-1概述 一 雙端口網(wǎng)絡(luò)的一般概念 二 互易定理 3-2 雙端口網(wǎng)絡(luò)的基本方程和參數(shù) 一 阻抗方程與Z參數(shù) 二導(dǎo)納方程與Y參數(shù) 三傳輸方程與A參數(shù) 四混合方桯與h參數(shù) 開路阻抗參/短路阻抗參數(shù)/網(wǎng)絡(luò)的鏈接參數(shù)/掌握和記憶 雙端口網(wǎng)絡(luò)的基本方程和參數(shù)間的互換關(guān)系將介紹 雙端口網(wǎng)絡(luò)的信號流圖法,線是從自變量畫向因變量,源節(jié)點畫向阱節(jié)點 五實驗參數(shù) 網(wǎng)絡(luò)的開路阻抗和短路阻抗作為網(wǎng)絡(luò)參數(shù) 3-3雙端口網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)函數(shù) 一輸入阻抗和輸出阻抗 二傳輸函數(shù) 3-4線性雙端口網(wǎng)絡(luò)的等效電路 一無源線性雙端口網(wǎng)絡(luò)的等效型網(wǎng)絡(luò) 二無源線性雙端口網(wǎng)絡(luò)的等效型網(wǎng)絡(luò) 三對稱型的無源線性雙端口網(wǎng)絡(luò)的等效型網(wǎng)絡(luò) 3-5 雙端口網(wǎng)絡(luò)連接 級聯(lián)的方法有串聯(lián)/并聯(lián)/串并聯(lián)/并串聯(lián)/鏈式連接 3-6 雙端口網(wǎng)絡(luò)的鏡像參數(shù) 一 特征阻抗 二傳輸函數(shù) 三傳輸函數(shù)與A參數(shù)與實驗參數(shù)的關(guān)系 四 匹配鏈聯(lián)網(wǎng)絡(luò) 3-7阻抗匹配網(wǎng)絡(luò) 一 型和型阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的計算公式 二電抗相移器 三衰減器 3-8本章內(nèi)容小節(jié) ①描述雙端口網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)及方程 ②雙端口網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)函數(shù) ③雙端口網(wǎng)絡(luò)的連接 ④可逆 雙端口網(wǎng)絡(luò)的等效電路 ⑤阻抗匹配網(wǎng)絡(luò) 第四章濾波器 4-1概述 由電抗元件構(gòu)成的寬頻帶的選擇性的網(wǎng)絡(luò)稱為濾波網(wǎng)絡(luò)或叫濾波器??筛鶕?jù)頻帶范圍分為低通濾波器,高通濾波器,帶通濾波器,帶阻濾波器。其電路結(jié)構(gòu)可分為梯形型濾波器和χ型濾波器。梯形波器通常都是對稱Τ型和π型網(wǎng)絡(luò),可以看著是由兩個Г型網(wǎng)絡(luò)匹配鏈聯(lián)組成。在梯形型濾波器中,若串聯(lián)臂阻抗與并聯(lián)臂阻抗的乘積是常數(shù),且是實數(shù),則這種濾波器稱為Κ式濾波器。Κ式濾波器的條件是Z1*Z2=Κ2。 4-2濾波器傳通條件 確定雙端口網(wǎng)絡(luò)能否成為濾波器的條件。 4-3 Κ式濾波器 這種濾波器串聯(lián)臂是電感線圈,抑制高頻信號傳輸?shù)浇K端去。并聯(lián)臂是電容,不讓其傳輸?shù)浇K端去。綜上所述,這種濾波器是一種低通濾波器。在通帶內(nèi),式濾波器的相移隨頻率的增加而增加。 在止帶內(nèi),相移為180度,且與頻率無關(guān),而衰減卻隨著隨頻率的增高而顯著的加大,但在略大于fc的附近頻段內(nèi),衰減并不大。 4-4m式濾波器 在式濾波器的并聯(lián)臂上串聯(lián)一個與串聯(lián)臂同性質(zhì)的電抗,或者在串聯(lián)臂上并聯(lián)一個與并聯(lián)臂同性質(zhì)的電抗,使得濾波器電路在并聯(lián)臂阻抗中有串聯(lián)諧振特性,或者在串聯(lián)臂阻抗中有并聯(lián)諧振特性,這種濾波器稱為m式濾波器 。 一串聯(lián)m推演式濾波器 如果m式濾波器的串聯(lián)臂阻抗是同類型式濾波器的串聯(lián)臂阻抗的m倍 其并聯(lián)臂阻抗是由同類型式濾波器的串聯(lián)臂阻抗與并聯(lián)臂阻抗串聯(lián)而成,這種m式濾波器稱為串聯(lián)m推演式濾波器。 二 并聯(lián)m推演式濾波器 如果m式濾波器的并聯(lián)臂阻抗是同類型式濾波器的并聯(lián)臂阻抗的1/m倍;而其串聯(lián)臂阻抗是由同類型式濾波器的串聯(lián)臂阻抗與并聯(lián)臂阻抗并聯(lián)而成,這種m式濾波器稱為并聯(lián)m推演式濾波器。 三 m式濾波器的衰減和相栘常數(shù) m式濾波器的低通與帶通濾波器的相位頻率特性。 四 m式濾波器的特性阻抗 型串聯(lián)m式濾波器型端的特性阻抗與并聯(lián)m式濾波器型端的特性阻抗隨頻率變化。 五m值的選擇及m式濾波器的優(yōu)缺點 4-5 復(fù)合濾波器的設(shè)計 設(shè)計歩驟是:(1)確定復(fù)合濾波器的電路結(jié)構(gòu)形式為π型或Τ型。(2)根據(jù)傳輸系統(tǒng)所要求的終端負載阻抗和截止頻率或通頻帶來計算一節(jié)Κ式濾波器。(3)選定所需要的無窮大衰減頻率來決定m值,再由m式濾波器的關(guān)系式來計算一節(jié)同類型的m式濾波器。(4)用m=0.6~0.62設(shè)計一節(jié)同類型的Г型m式濾波器,作為復(fù)合濾波器的終端阻抗匹配結(jié)構(gòu)。 4-6 工作參數(shù)濾波器
對低通濾波器的技術(shù)要求,稱為容限圖。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的分析與綜合理論,針對給定的衰減特性來進行設(shè)計濾波器的方法,叫綜合法,根據(jù)綜合法設(shè)計的濾波器叫工作參數(shù)濾波器。設(shè)計要點:(1) 根據(jù)實際需要,擬定濾波器的技術(shù)指標(2)逼近問題(3)求出與近似函數(shù)相對應(yīng)的濾波器結(jié)構(gòu)的元件數(shù)值。 一 濾波器的衰減特性 二濾波器的歸一化 三低通濾波器的的設(shè)計步驟及舉例 (1) 根據(jù)給定的技術(shù)指標,選用某種逼近方法的濾波器。(2) 根據(jù)給定的技術(shù)指標,查閱與選定的某種逼近方法的濾波器相對應(yīng)旳通用曲線族,求出濾波器的節(jié)數(shù)n。(3)根據(jù)節(jié)數(shù)n,查閱與之相適用的表格,求出濾波器元件的歸一化數(shù)值。 (4)根據(jù)式 R' L', C'算出濾波器元件的真值。(5)畫出濾波器的電路圖。 4-7其他類型旳濾波器濾波器 一石英晶體濾波器 二機械濾波器 三聲表面波濾波器濾波器 四RC濾波器 4-8本章內(nèi)容 本章比較詳細地分析了以低通濾波器為例的Κ式,m式和工作參數(shù)濾波器,其次也對石英晶體濾波器,陶瓷濾波器,機械濾波器,聲表面濾波器和RC濾波器作了適當?shù)慕榻B。 |
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