第1章

緒論1.1

通信與通信系統(tǒng)的組成011.2

無(wú)線(xiàn)電發(fā)送與接收設(shè)備021.3無(wú)線(xiàn)電波段劃分與傳播途徑031.4非線(xiàn)性電子電路的基本概念041.5

仿真實(shí)訓(xùn)——Multisim仿真基礎(chǔ)05一、通信的基本概念1.1通信與通信系統(tǒng)的組成通信指發(fā)送者與接收者之間的信息傳遞二、通信系統(tǒng)的基本組成以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信系統(tǒng)為例，通信系統(tǒng)的組成如圖1-1所示圖1-1通信系統(tǒng)基本組成三、模擬與數(shù)字通信系統(tǒng)信道中傳輸模擬信號(hào)的系統(tǒng)稱(chēng)為模擬通信系統(tǒng)圖1-2模擬通信系統(tǒng)基本組成調(diào)制：用待傳送的信號(hào)（又稱(chēng)調(diào)制信號(hào)）去控制高頻振蕩信號(hào)（載波）的某一參量圖1-3數(shù)字通信系統(tǒng)基本組成數(shù)字通信的基本特征是：它的信號(hào)具有“離散”或“數(shù)字”的特性數(shù)字通信的主要優(yōu)點(diǎn)有：抗干擾能力強(qiáng)，差錯(cuò)可控，易于加密及便于與現(xiàn)代電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合。因此，數(shù)字通信在今后的通信方式中將占主導(dǎo)地位。1.2無(wú)線(xiàn)電發(fā)送與接收設(shè)備一、無(wú)線(xiàn)電發(fā)送設(shè)備圖1-4調(diào)幅發(fā)送設(shè)備方框圖1.載波產(chǎn)生電路載波產(chǎn)生電路由高頻振蕩器、高頻放大器及倍頻器組成，它的功能是產(chǎn)生高頻大功率的正弦波信號(hào)。2.調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路由話(huà)筒和低頻放大器組成。話(huà)筒的功能是將聲音轉(zhuǎn)換成音頻（低頻）信號(hào)3.幅度調(diào)制器幅度調(diào)制器的功能是將調(diào)制信號(hào)“裝載”到載波的幅度上，使高頻正弦波信號(hào)的幅度跟隨調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律而變化。4.高頻功率放大器對(duì)輸出的調(diào)幅信號(hào)進(jìn)行功率放大，以增大射頻信號(hào)的覆蓋率，即增大發(fā)射設(shè)備的作用距離，使接收機(jī)在覆蓋范圍內(nèi)能有效地接收二、無(wú)線(xiàn)電接收設(shè)備圖1-5超外差式調(diào)幅接收設(shè)備方框圖1.高頻放大器高頻放大器的主要任務(wù)有兩個(gè)：一是從接收到的眾多電臺(tái)中選擇出一個(gè)所需要的電臺(tái)信號(hào)；二是對(duì)所選中的信號(hào)進(jìn)行放大。2.本地振蕩器又稱(chēng)本振電路，功能是為混頻器提供高頻正弦波信號(hào)，常采用互感耦合振蕩器或三點(diǎn)式振蕩器。3.混頻器混頻器的功能是將載波信號(hào)與本振信號(hào)進(jìn)行非線(xiàn)性變換，使之變成中頻的調(diào)幅信號(hào)輸出?；祛l器輸出的中頻信號(hào)的頻率都是不變的，即中頻465kHz。這是超外差式接收機(jī)的主要特點(diǎn)。fI=fL-fC4.中頻放大器中頻放大器的功能是將混頻器輸出的中頻信號(hào)進(jìn)行放大，為檢波器提供峰—峰值約為1V的調(diào)幅波信號(hào)。5.檢波器檢波器的主要功能是將中頻放大器輸出的中頻信號(hào)解調(diào)成音頻信號(hào)。6.低頻放大器低頻放大器的功能是將檢波器輸出的音頻信號(hào)進(jìn)行功率放大，使之具有足夠的功率以推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲。三、天線(xiàn)的作用、分類(lèi)和介紹1．天線(xiàn)的作用與分類(lèi)發(fā)射天線(xiàn)的任務(wù)是將發(fā)射機(jī)輸出的高頻電流能量轉(zhuǎn)換成電磁波輻射出去；接收天線(xiàn)作用是將空間電波信號(hào)轉(zhuǎn)換成高頻電流能量送給接收機(jī)。同一天線(xiàn)即可用于發(fā)射也可用于接收。按用途不同，天線(xiàn)可分為：通信天線(xiàn)、雷達(dá)天線(xiàn)、導(dǎo)航天線(xiàn)和測(cè)向天線(xiàn)；按工作波長(zhǎng)不同，天線(xiàn)可分為長(zhǎng)波天線(xiàn)、中波天線(xiàn)、短波天線(xiàn)、超短波天線(xiàn)和微波天線(xiàn)。通常將天線(xiàn)按其結(jié)構(gòu)分成兩大類(lèi)：一類(lèi)是由導(dǎo)線(xiàn)或金屬棒構(gòu)成的線(xiàn)天線(xiàn)，主要用于長(zhǎng)波、短波和超短波；另一類(lèi)是由金屬面或介質(zhì)面構(gòu)成的面天線(xiàn)，主要用于微波波段。2．常用天線(xiàn)介紹圖1-6小功率單塔天線(xiàn)圖1-7水平對(duì)稱(chēng)振子天線(xiàn)圖1-8籠形振子天線(xiàn)圖1-9旋轉(zhuǎn)蝙蝠翼天線(xiàn)圖1-10引向天線(xiàn)圖1-11羊角拉桿天線(xiàn)和環(huán)形天線(xiàn)1.3無(wú)線(xiàn)電波段劃分與傳播途徑一、無(wú)線(xiàn)電波段劃分頻率從幾十千赫至幾萬(wàn)兆赫的電磁波都屬于無(wú)線(xiàn)電波（指載波頻率范圍大約為104～1010Hz）無(wú)線(xiàn)電波在空間傳播的速度是每秒30萬(wàn)公里。電波在一個(gè)振蕩周期T內(nèi)的傳播距離叫做波長(zhǎng)，用符號(hào)λ

表示。波長(zhǎng)λ、頻率

f

和電波傳播速度C的關(guān)系可用式（1-1）式表示：（1-1）

m/s

式中，波長(zhǎng)λ的單位為米（m），頻率

f的單位為赫茲（Hz），

為電磁波在自由空間中的傳播速度。表1-1通信頻段及主要用途頻段名稱(chēng)頻率范圍用

途甚低頻VLF3kHz～30kHz音頻、電話(huà)、數(shù)據(jù)終端、長(zhǎng)距離導(dǎo)航、時(shí)標(biāo)

低頻LF30～300kHz導(dǎo)航、信標(biāo)、電力線(xiàn)通信

中頻MF300kHz～3MHz調(diào)幅廣播、移動(dòng)陸地通信、業(yè)余無(wú)線(xiàn)電

高頻HF3～30MHz移動(dòng)無(wú)線(xiàn)電話(huà)、短波廣播、定點(diǎn)軍用通信、業(yè)余無(wú)線(xiàn)電

甚高頻VHF30～300MHz電視、調(diào)頻廣播、空中管制、車(chē)輛通信、導(dǎo)航、集群通信

特高頻UHF300MHz～3GHz電視、空間遙測(cè)、雷達(dá)導(dǎo)航、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信、移動(dòng)通信

超高頻SHF3～30GHz微波接力、衛(wèi)星和空間通信、雷達(dá)

極高頻EHF30～300GHz雷達(dá)、微波接力、射電天文學(xué)中波調(diào)幅廣播AM波段為535~1605kHz，調(diào)頻廣播FM波段為88~108MHz，這是按應(yīng)用范圍來(lái)劃分波段.二、無(wú)線(xiàn)電波的傳播途徑幾種主要的傳播途徑如圖所示，它們分別為空間波傳播、地波傳播和天波傳播。圖1-8電磁波傳播的主要途徑1.4非線(xiàn)性電子電路的基本概念及本課程的特點(diǎn)一、線(xiàn)性與非線(xiàn)性電路全部由線(xiàn)性或處于線(xiàn)性工作狀態(tài)的元器件組成的電路稱(chēng)為線(xiàn)性電路，電路中只要含有一個(gè)元器件是非線(xiàn)性的或處于非線(xiàn)性工作狀態(tài)的，則稱(chēng)為非線(xiàn)性電路。圖1-9線(xiàn)性與非線(xiàn)性器件伏安特性曲線(xiàn)二、非線(xiàn)性電路的基本特點(diǎn)非線(xiàn)性電路有以下基本特點(diǎn)：（1）非線(xiàn)性電路能夠產(chǎn)生新的頻率分量，具有頻率變換作用；（2）非線(xiàn)性電路分析上不適用疊加定理；（3）當(dāng)作用信號(hào)很小，工作點(diǎn)取得適當(dāng)時(shí)，非線(xiàn)性電路可近似按線(xiàn)性電路進(jìn)行分析。1.5仿真實(shí)訓(xùn)——Multisim仿真基礎(chǔ)一、虛擬電路的創(chuàng)建1.元件操作1）元件的選用：?jiǎn)螕鬚lace出現(xiàn)下拉菜單，在菜單中單擊Component，移動(dòng)鼠標(biāo)到需要的元件圖標(biāo)上，選中元件，單擊“確定”按鈕，將元件拖拽到工作區(qū)。2）元件的移動(dòng)：選中后用鼠標(biāo)拖拽或按←↑→↓確定位置。3）元件的旋轉(zhuǎn)：選中后順時(shí)針按Ctrl+R，逆時(shí)針按Ctrl+Shift+R。元件的復(fù)制：選中后按Copy。元件粘貼：按Paste。元件刪除：選中后按Delete。4）在“元件選用”中就要確定好元件參數(shù)，Multisim中元件型號(hào)是美國(guó)、歐洲、日本等國(guó)型號(hào)，注意同我國(guó)元件的互換關(guān)系，注意頻率的適應(yīng)范圍。2．導(dǎo)線(xiàn)的操作1）連接：鼠標(biāo)指向一個(gè)元件的端點(diǎn)，出現(xiàn)十字小圓點(diǎn)，單擊鼠標(biāo)左鍵并拖拽導(dǎo)線(xiàn)到另一個(gè)元件的端點(diǎn)，出現(xiàn)小紅點(diǎn)后再次單擊鼠標(biāo)左鍵。

2）刪除導(dǎo)線(xiàn)：將鼠標(biāo)箭頭指向要選中的導(dǎo)線(xiàn)，單擊鼠標(biāo)左鍵，這時(shí)導(dǎo)線(xiàn)周?chē)霈F(xiàn)多個(gè)小方塊，按下Delete鍵將選中導(dǎo)線(xiàn)刪除。