第5章振幅调制解调与混频(本科)(电子q094...

来源：网络收集时间：2026-09-14

导读：高频电子线路课件第5章振幅调制、解调与混频电路前言：一、概述第2章与第3章分别介绍的小信号放大电路与功率放大电路，均为线性放大电路。线性放大电路的特点：其输出信号与输入信号具有某种特定的线性关系。从时域上讲, 输出信号波形与输入信号波形

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第5章振幅调制、解调与混频电路前言：一、概述第2章与第3章分别介绍的小信号放大电路与功率放大电路，均为线性放大电路。线性放大电路的特点：其输出信号与输入信号具有某种特定的线性关系。从时域上讲, 输出信号波形与输入信号波形相同, 只是在幅度上进行了放大；从频域上讲, 输出信号的频率分量与输入信号的频率分量相同。然而, 在通信系统和其它一些电子设备中, 需要一些能实现频率变换的电路，例如调幅、检波、混频等。这些电路的特点是其输出信号的频谱中产生了一些输入信号频谱中没有的频率分量, 即发生了频率分量的变换, 故称为频谱变换电路。

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第5章振幅调制、解调与混频电路2.相关的基本概念1)调制信号：低频信号(需传送的信息)。 2)载波：高频振荡波 3)载频：载波的频率 4)调制：将低频信号“装载”在载波上的过程。即用低频信号去控制高频振荡波的某个参数，使高频信号具有低频信号特征的过程。 5)已调波：经调制后的高频振荡波。 6)解调：从已调信号中取出原来的信息。

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第5章振幅调制、解调与混频电路2.相关的基本概念

7)模拟调制有以正弦波为载波的幅度调制和角度调制。

8)幅度调制：调制后的信号频谱和基带信号频谱之间保持线性平移关系，称为线性幅度调制。(振幅调制、解调、混频) 9)角度调制：频谱搬移时没有线性对应关系，称为非线性角度调制。(频率调制与解调电路)

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第5章振幅调制、解调与混频电路3.线性频谱变换电路分类普通幅度调制与解调单边带幅度调制与解调

幅度调制与解调电路

双边带幅度调制与解调频谱线性电路混频电路倍频电路残留边带调制与解调

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5.1简述：振幅调制

振幅调制的基本原理

高频振荡

缓冲

倍频

高频放大

调制

发射天线

声音

话筒

音频放大

将要传送的信息装载到某一高频载频信号上去的过程。

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5.1

振幅调制的基本原理

5.1.1 普通调幅波的波形、频谱及数学表达式一、调幅制适用于：长波、中波的调制。振幅调制AM:Amplitude Modulation 二、数学表达式：首先讨论单频调制的调幅波

低频调制信号： u Ω t U Ωm cos t U Ωm cos2 Ft 高频载波信号：u c t U cm cos ω c t U cm cos2 π f c t

调幅信号(已调波):

u AM t U

cos ω c t

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5.1

振幅调制的基本原理

调幅的原则：高频载波的振幅随调制信号uΩ(t)成线性关系。 uAM(t)= (Ucm+kUΩm cos Ωt)cosωct =Ucm(1+macosΩt)cosωct

调制系数：

ma =

k aU U

Ωm

, m a > 0 , k a : 比例常数

比例常数Ka只与调制电路本身的参数有关，与载波和调制信号

无关

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5.1

振幅调制的基本原理振幅(包络)表达式UAM(t)=Ucm(1+macosΩt)

uAM(t)=Ucm(1+macosΩt)cosωct

U max U cm (1 m a )

U min U cm (1 m a )

U max U min U max U min

max

U min )cm

波形特点：振幅的包络与调制信号的变化规律一致。

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5.1

振幅调制的基本原理

三、讨论：调幅波的波形与频谱包络的振幅： Um=Ucmma ma↑ ma↓ 包络的振幅(Ucmma)↑ 包络的振幅(Ucmma)↓ 调制程度越深

调制程度越小

调制系数ma的含义：表征载波的振幅受调制信号控制的强弱程度。

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讨论： Umin=UCm(1-ma) 当ma >1时，Umin<0 当ma =1时，Umin=0 ma <1 当ma <1时，Umin>0

重要结论：ma =1

过度调制

ma >1

当ma>1时，包络已经失真，不能反映调制信号的变化规律，因此为了避免失真，应使调幅系数 ma≤1。

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5.1

振幅调制的基本原理

调幅波的频谱与带宽uAM

(t) U

(1 m a cos Ω t )cos ω c t

1 1 cos ω c t m a cos( ω c Ω)t m a cos( ω c Ω)t 2 2

U cm cos ω c t

1 2

m a U cm cos( ω c Ω)t

1 2

m a U cm cos( ω c Ω)t

载波分量

上边频

下边频分量

分量

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5.1u AM t U cm cos ω c t

振幅调制的基本原理1 2 m a U cm cos( ω c Ω)t 1 2 m a U cm cos( ω c Ω)t

载波分量带宽 B W 或： BWAM AM

上边频分量

下边频分量

(ω c Ω) - (ω c Ω) 2 Ω rad/s

(f c F) - (f c F) 2F hz ,即 : 带宽是调制信号的2倍

调制信号 Ω

U cm

载波

调幅波

1 2

ωcm a U cm

下边频

上边频 2

m a U cm

ωc-Ω

ωc+Ω

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5.1

振幅调制的基本原理

强调重要的结论：1.普通调幅波不是简单的余弦波，它包含有三个频率分量：载波 fc、上边频 fc+F、下边频 fc-F 2.上下两个边频分量对称的分布在载波两边，它们的振幅为1 2 m a U cm

,且是包络振幅

m a U cm

的一半。

3.载波分量不包含调制信号的信息，上下两个边频才携带者调制信息，它们的振幅反映了调制信号的振幅大小。4.调幅波从频谱的角度看，就是把低频调制信号的频谱线性对称地搬移到高频载波的两边，故属于线性频谱变换。

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5.1u (t) Ucm

振幅调制的基本原理 n

四、多频调幅波的波形与频谱AM

i 1

m ai cos Ω i t cos ω c t

U cm

cos ω c t cos ω c t

n i 1

i 1

1 1 m ai cos( ω c Ω i )t m ai cos( ω c Ω i )t 2 2 1 2 m ai cos( ω c Ω i )t

U cm

1 2

m ai cos( ω c

i 1

Ω i )t

信号带宽 BW 2 Ω max调制信号载波

Ωmax调幅波下边带

ωc上边带ωc

ωc-Ωmax

ωc+Ωmax

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5.1

振幅调制的基本原理

一般调幅波的波形与频谱

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四、普通调幅波的功率关系条件：如果将普通调幅波输送功率至负载RL上，则载波与两个边频将分别得出如下功率： uAM(t)=Ucm(1+macosΩt)cosωct

载波功率:

1 U cm 2 RL

(Double Sideband Modulation:DSB)

(Single Sideband Modulation:SSB)

上下边频功率:

1 2

P DSB P SSB P SSB 1 P SSB 2

1 2 m a U cm 1 2 2 RL

1 4

m a Pt

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