文档介绍：高频电路基础知识
第1页，共20页，编辑于2022年，星期四
第2章高频电路基础知识
高频电路中的元器件
天线
噪声与干扰
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线式天线：由半径远小于波长的导线构成。如：对称天线和单极天线。主要用于长、中短波波段。
面式天线：由尺寸大于波长的金属或介质构成的面状天线。如：抛物面天线和微带天线。主要用于微波波段。
对称天线和单极天线
对称天线（偶极天线）
结构如图所示。
半波谐振，阻抗为72Ω。
垂直偶极天线
方位辐射图
垂直面辐射图
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单极天线
结构如图所示。相当于以无限
大平面为一个臂的对称天线。如
中、长波的铁塔天线，超短波的
鞭形天线。
单极天线为1/4波长谐振，阻抗
为36 Ω。
抛物线天线和微带天线
抛物线天线
抛物线天线的工作具有类似光
学系统的性能。该天线具有良好
的电气特性，在微波通信和卫星
通信等方面得到了广泛的应用。
单极天线示意图
抛物面天线光学性质
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微带天线
微带天线具有很多其它
天线没有的特点，优点是尺
寸小、重量轻、价格低廉，
尤其是它具有很小的剖面高
度，允许附着于任何金属表
面，最适合安装在高速运行
的物体上，如飞机、火箭、
导弹上。
微带天线缺点是工作频带很窄。
微带天线的基本结构如图所示。
微带天线的基本结构
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　噪声与干扰
所谓噪声（或干扰）, 就是除有用信号以外的一切不需要的信号及各种电磁骚动的总称。
　　噪声一般指内部噪声，又分自然和人为两类。自然噪声有热噪声、散粒噪声和闪烁噪声等，人为噪声有交流噪声、感应噪声等。
　　干扰一般指外部干扰，也分自然和人为两类。自然干扰有天电干扰、宇宙干扰和大地干扰等。人为干扰有工业干扰和无线电台干扰。
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电路内部噪声的来源和特性
　　电路内部噪声的主要来源是电阻的热噪声和放大器件的噪声。
1）电阻的热噪声
　　电阻的热噪声是由电阻内部的自由电子无规则热运动所产生的。如下图所示，噪声电压（或电流）是上下起伏变化的，但在一定时间内其平均值为零。起伏噪声的频谱在极宽的范围内，且有均匀的功率谱密度，故也称为白噪声。
电阻热噪声电压波形
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2）晶体管的噪声
　　晶体管的噪声主要有热噪声、散粒噪声、分配噪声和闪烁噪声。
　　热噪声主要由基区体电阻　所产生；散粒噪声是由于晶体管内部基区少数载流子注入率的随机性引起的，是主要噪声来源；分配噪声是由于晶体管内部基区少数载流子复合量的随机性引起的；闪烁噪声的产生与半导体制作时表面清洁处理度和外加电压有关，主要考虑低频情况。
　　晶体管的噪声主要决定于热噪声、散粒噪声和分配噪声，在很宽的频率范围内随频率变化是很小的。
3）场效应管的噪声
　　场效应管的噪声主要考虑沟道电阻产生的热噪声。
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噪声系数
1）信噪比
　电路某处的信号功率与噪声功率之比称为信噪比，用符号S/N表示。通常用信噪比来表示噪声对信号的影响，信噪比越大，信号质量越好。
2）噪声系数
下图为一线性四端网络, 它的噪声系数定义为输入端的信噪比(S/N)i与输出端的信噪比(S/N)o的比值, 即
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图中, KP为电路的功率传输系数(或功率放大倍数)。用Na表示线性电路内部附加噪声功率在输出端的输出, 考虑到KP=Ｓo/Si , 式(3-26)可以表示为
（3-26）
(3-27)
(3-28)
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噪声系数通常用dB表示, 用dB表示的噪声系数为
　　
多级放大器网络的噪声系数
　　从式(3-30)可以看出, 当放大器的额定功率增益远大于1时, 系统的总噪声系数主要取决于第一级的噪声系数。越是后面的网络, 对噪声系数的影响就越小, 这是因为越到后级信号的功率越大, 后面网络内部噪声对信噪比的影响就不大了。因此, 对第一级来说, 不但希望噪声系数小, 也希望增益大, 以便减小后级噪声的影响。
(3-29)
（3-30）
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例：下图是一接收机的前端电路, 高频放大器和场效应管混频器的