第七章频率调制ppt课件.ppt

,高频电子线路,第七章 角度调制 7.1 概 述 7.2 调频波的性质 7.3 调频方法 7.4 变容二极管调频 7.5 电抗管调频,高频电子线路,7.1 概 述7.1.1 角度调制简述 频率调制是用调制信号去控制高频载波的频率，使其瞬时频率在原来基础上新增随调制信号线性变化的频率分量，简称为调频，记为FM；相位调制是用调制信号去直接控制高频载波的相位，使其瞬时相位在原来基础上新增随调制信号线性变化的相位分量，简称为调相，记为PM。,与调幅相比，角度调制具有抗干扰能力强、载波功率利用系数高、占有频带宽等特点。,高频电子线路,7.2 调频波的性质,1.数学表达式,设： 载波： 调制信号： 且有： ，则调频信号：,理论上，调频和调相方式都不会引起已调波振幅随调制信号的变化而变化，即已调波具有恒包络的特点。,高频电子线路,称为最大频偏。,已调波的瞬时相位：,高频电子线路,令： ，则有:,称为调频指数，也反映最大的相移。,调频波的数学表达式：,高频电子线路,2.调频波的波形,高频电子线路,3.调频波的频谱与频带,当 时：,高频电子线路,调频波占有频带,c,c-,c+,调频波的频谱,当 时：,称作以m为宗，n阶第一类贝塞尔函数。,B=2F,可见，调频波占有整个频带。,高频电子线路,贝塞尔函数曲线,高频电子线路,调频的频谱,高频电子线路,对于给定的 ，阶数越高贝塞尔函数值越小，滤除这些边频对调频波不会产生显著的影响。规定：凡振幅小于10%的边频均忽略不计，得到调频波的频带为：,采用去掉某些边频分量的传输方案的可行性理由是：保留的频率分量代表了原信息的主要功率分量，它能使信息基本无失真；从信号传输的背景来看，无线通道中存在大量干扰，如加大接收端的滤波带宽，必然会增加识别有用信号的难度；在调角信号的等幅特性下，收端可以采用限幅加滤波相结合的信号识别技术，将频带内的干扰频率有效地削弱，使信号传送质量比调幅方式要高得多。,高频电子线路,高频电子线路,7.3调频方法,1.调频电路的基本要求 .已调波的瞬时频率与调制信号成正比。 .中心频率具有较高的稳定度。 .最大频移与调制信号频率无关。 .寄生调幅要小。,2.调频方法 .直接调频调制信号直接控制载波频率。 .间接调频先将调制信号积分，后调相。,高频电子线路,直接调频,高频电子线路,间接调频,高频电子线路,7.4 变容二极管调频,1.变容二极管,变容二极管是一种结电容随反向电压改变的半导体二极管。其结电容：,其中，Cj 结电容，Cj0反向电压为零时的结电容， VD偏置电压，vR反向电压，结类型系数。,高频电子线路,2.变容二极管调频电路,高频电子线路,电容式无线话筒,高频电子线路,7.5 电抗管调频,1.电抗管,如果z1z2,则：,高频电子线路,对于场效应管因：,对交流分量有：,所以：,其中， 是饱和漏电流， 是夹断电压。,高频电子线路,当取z1为一电容C1，z2为一电阻R2时，则：,可见，zAA等效于一个电容。,又因：,高频电子线路,之间的关系,zAA,z1,z2,R1,C1,R1,R2,R2,C2,R,C,L,C0 是 时的，C是由 引起的改变量。,高频电子线路,2.电抗管调频电路,高频电子线路,思考题,7-1 设调制信号 ,载波信号为,调频的比例系数为,试写出调频波的(l)瞬时角频率 ;,(弧度/秒伏)。,(2)瞬时相位 ;,（3）最大频移 ;,(4)调制指数 ;,；,(5)己调频波的,的数学表达式。,7-2 载频振荡的频率为,，振幅为 ,调制信号为单频正弦波,频率为F=400Hz,频偏为,(l)写出调频波的数学表达式;(2)若调制频率变为2kHz, 其它参数不变，试写出调频波的数学表达式。,高频电子线路,7-3 调频波和调相波的主要区别是什么？7-4 为什么调幅波的调制系数不能大于1，而角度调制的调制系数可以大于1？,7-5 调频波的频谱在理论上是无限宽，在传送和放大调频波时，在工程上如何确定设备的频带宽度。,高频电子线路,