高频电子线路第7章ppt课件.ppt

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1、第7章角度调制与解调7.1调角波的性质7.2调频器与调频方法7.3调频电路7.4鉴频器与鉴频方法7.5鉴频电路7.6调频收发信机及特殊电路在通信系统中，角度及解调电路不同于频谱线性搬移电路。它是用低频信号去调制高频振荡的相角，或是从已调波中解出调制信号所进行的频谱变换，这种变换不是线性变换，而是非线性变换。因此，我们把角度调制及调角波的解调电路称为频谱非线性变换电路。调频（ＦＭ）：如果高频振荡器的频率变化量和调制信号成正比，则称调频。调相（ＰＭ）：如果高频振荡器的相位变化量和调制信号成正比，则称调相。7.1调角波的性质由于频率的变化和相位的变化都表现

2、为总相角的变化，因此，将调频和调相统称为调角。因为相位是频率的积分,故频率的变化必将引起相位的变化,反之亦然,所以调频信号与调相信号在时域特性、频谱宽度、调制与解调的原理和实现方法等方面都有密切的联系。角度调制与解调属于非线性频率变换,比属于线性频率变换的振幅调制与解调在原理和电路实现上都要困难一些。在模拟通信方面,调频制比调相制更加优越,故大都采用调频制。所以,本章在介绍电路时,以调频电路、鉴频(频率解调)电路为主题,但由于调频信号与调相信号的内在联系,调频可以用调相电路间接实现,鉴频也可以用鉴相(相位解调,也称相位检波)电路间接实现,所以实际上

3、也介绍了一些调相与鉴相电路。式中，Am为简谐振荡的幅度，　为简谐振荡的总相角式中　为瞬时角频率，为初始相位。7.1.1瞬时相位和瞬时频率的概念对于简谐振荡可以写成一般形式如果是随时间变化的，瞬时相位为7.1.2调频波设调制信号为单一频率信号uΩ(t)=UΩcosΩt,未调载波电压为uC=UCcosωct,则根据频率调制的定义,调频信号的瞬时角频率为(7.1.1)它是在ωc的基础上,增加了与uΩ(t)成正比的频率偏移。式中kf为比例常数。调频信号的瞬时相位φ(t)是瞬时角频率ω(t)对时间的积分,即(7.1.2)式中,为信号的起始角频率。为了分析方便,

4、不妨设则上式变为（7.1.3）式中，为调频指数。FM波的表示式为（7.1.4）7.1.3调相波调相——高频振荡瞬时相位的变化量与调制信号成正比。根据定义瞬时相位随调制信号线性地变化，即为比例系数；为瞬时相位偏移；称为最大相移，或称调制指数，以mp表示瞬时角频率为：于是（7.1.5）调相波是其瞬时相位以未调载波相位φc为中心按调制信号规律变化的等幅高频振荡。如uΩ(t)=UΩcosΩt,并令φ0=0,则其瞬时相位为φ(t)=ωct+Δφ(t)=ωct+kpuΩ(t)=ωct+ΔφmcosΩt=ωct+mpcosΩt（7.1.6）从而得到调相信号表达式

5、为（7.1.7）7.1.4调频波的频谱结构和特点将FM表达式进一步展开,有uFM(t)=UC［J0(mf)cosωct+J1(mf)cos(ωc+Ω)t-J1(mf)cos(ωc-Ω)t+J2(mf)cos(ωc+2Ω)t+J2(mf)cos(ωc-2Ω)t+J3(mf)cos(ωc+3Ω)t-J3(mf)cos(ωc-3Ω)t+…］（7.1.8）单频调制时FM波的振幅谱（a）Ω为常数;（b）Δωm为常数结论（1）载频分量上下有无数个边频分量；（2）调制系数mf越大，具有较大振幅的边频分量就越多；（3）对某些调制系数mf，载频或某些边频振幅为

6、零；（4）调频前后平均功率没有发生变化。7.1.3调频波的信号带宽通常采用的准则是,信号的频带宽度应包括幅度大于未调载波1%以上的边频分量,即

7、Jn(mf)

8、≥0.01对于一般情况,带宽为BW=2(mf+1)F=2(Δfm+F)（7.1.9）对于宽带调制，Δfm>>F，即mf>>1，有BW=2Δfm（7.1.10）对于窄带调制，mf<<1，有BW=2F（7.1.11）7.1.4调频波与调相波的比较调频与调相的关系调频波与调相波的比较表7.2调频器与调频方法7.2.1调频器对于下图的调频特性的要求如下:（1）调制特性线性要好；（2）调制灵敏度要高；（3

9、）最大频偏与调制频率无关；（3）载波性能要好。调频特性曲线1.直接调频方法直接调频就是用调制信号去控制高频振荡器的振荡频率，使它不失真地反映调制信号的变化规律。因此，凡是能直接影响振荡频率的元件或参数，只要用调制信号去控制，使振荡频率的变化量能随调制信号而线形变化，都可以完成直接调频的任务。7.2.2调频方法若被控制的是LC振荡器,由于在ＬＣ正弦波振荡器中，其振荡频率主要取决于振荡回路的电感量和电容量，所以在振荡回路中接入可控电抗器，使其参数随调制电压变化,就可达到直接调频的目的。可控电抗器的种类很多，有声波控制的电容式话筒或驻极体话筒，有电压控制的

10、变容二极管和电抗管，还有电流控制的可变电感等。只要将可控电抗器接入ＬＣ振荡器的振荡回路，就能利用ＬＣ振荡器产