博士论文高频电路研究

高频电子线路论文

《高频电子线路》作为高等院校电子信息专业和通信工程专业的一门主要课程，其教学质量的高低直接关系学生的学习效率和质量。接下来是我为您整理的高频电子线路论文，希望对您有所帮助。

【摘要】本文首先对高频电子线路这一课程的教学现状进行介绍，在分析教学活动现有问题的基础上，探讨切实可行的教学改革对策，以此来从根本上提高高频电子线路课程的教学效率和教学质量。

【关键词】高频电子线路;’课程改革;教学质量

《高频电子线路》作为高等院校电子信息专业和通信工程专业的一门主要课程，其教学质量的高低直接关系学生的学习效率和质量。近年来，随着素质教育理念的不断深入，高校传统教学模式中所呈现的弊端也越来越明显，已然无法将教学目标顺利完成。因此，改革高频电子线路课程的教学模式势在必行，需要学校相关部门对其给予高度重视。

1高频电子线路课程教学中存在的问题

1．1教学内容存在局限性

作为一门课程，高频电子线路并不是独立存在的，而是与其他学科紧密联系，例如，电路分析、高等数学、信号与系统以及模拟电子线路等。所以，高频电子线路的教学若想达到预期目标，就必须将上述内容紧密联系起来，构成一个完整的教学体系。但从目前高频电子线路的教学现状来看，教学过程中学科之间的联系并不明显，甚至还有些学科会被忽略。近几年，我国无线通信的通信体制、工作频段和调制编码方式都发生了一定程度的变化，需要重新对电路设计进行优化与完善，这一任务的完成必须以新知识的融入作为基础，当前高频电子线路的教学内容并不能达到这一要求，从而导致学生无法把握该课程的实用性，不能实现学以致用。

1．2教学方法单一

“教师讲，学生听”是传统教学模式下高频电子线路教学的主要方法，这种方法虽然可以在一定程度上将知识传递给学生，但由于缺少启发和创新，从而导致学生对知识的掌握和理解过于浅显，无法形象的理解某些概念和工作原理。这样一来，学生所构建的知识体系就会缺乏全面性和系统性，学习效果自然也就不尽人意。近几年，计算机技术和网络技术的`飞速发展给教学模式和教学方法的更新与完善创造了条件，教师可以根据高频电子线路的学科特点，借助计算机技术和多媒体技术丰富教学方法，这不仅可以调动学生对学习的积极性和主动性，而且有利于学生快速掌握知识点，提高学习效率。

1．3理论与实践相脱节

理论与实践的有机结合是提高教学质量的基础，尤其对于高频电子线路这种操作性较高的学科而言，实践教学在教学活动中占据着极为重要的位置。在传统教学中，虽然教师意识到了实践教学的重要性，并且结合教学内容设置了必要的教学环节，但最终效果却仍显得有些不尽人意。究其原因，主要是因为理论教学与实践教学相互脱节，没有实现有机统一。在教学活动中，理论教学是实践教学的基础，实践教学是理论教学的体现，二者相辅相成，缺一不可。所以，在课程教学改革中，实现理论与实现有机结合十分重要。

2高频电子线路课程改革措施

2．1优化教学内容

根据高频电子线路课程的特点来看，对于教学内容的优化，应该从两方面着手:首先是对课程中所涉及的内容进行合理调整。一方面，需要对教材进行调整，随着越来越多先进技术在线路设计中的应用，传统电子线路得到了持续优化，以往教材中很多内容在实际生活中都已经不再应用，所以，需要将这些内容从教材中删除，只保留经典电子线路内容。另一方面，要做好课程整体性的系统把握。为了实现高频电子线路课程的进一步优化，我们可以将该课程的内容大致分为3个模块，即发送设备、信道传输和接收设备。每一模块都有其对应的重点和难点内容，三个模块构成一个完整的课程体系，帮助学生更好的理解各个章节之间的联系，建立系统和工程观念，提高分析和解决问题的能力。

2．2丰富教学方法

可以应用到高频电子线路课程教学中的方法有很多，比如说，提问式教学法、启发式教学法、交流式教学法、对比教学法和归纳教学法等，每一种教学方法都有其优点和缺点，教师应该结合实际教学内容，选择最佳的教学方法，以此来使教学活动达到事半功倍的效果。除此之外，随着计算机技术和网络技术的普及与发展，多媒体教学法在高频电子线路课程教学中也被广泛应用，网络资源的合理搜集与应用，可以帮助学生进一步拓宽视野，掌握更多高频电子线路课程知识。由此可见，实现现代教学方法与传统教学方法的有效结合，可以进一步提高教学效果。

2．3实现理论与实践的有机结合

实验教学是高频电子线路课程教学的一个主要内容，旨在锻炼学生的操作能力和实践能力，真正意义上实现学以致用。传统教学模式下，实验教学普遍采用高频电子线路整机实验箱，实际操作中学生只需完成电路连接、测量输入输出两项任务即可，学生提不起来学习兴趣，学习效率自然会降低。所以，除了验证性实验之外，教师还可以在实验教学中加入一些综合性和设计性实验，比如说，调幅信号的调制与调解实验中调制信号是通过信号发生器产生的，若将调制信号改为音频信号，在调解电路的输出端接入扬声器，通过扬声器让学生直观的感受实验结果，这样的实验模式不仅达到了理论与实践有机结合的目的，而且对学生学习兴趣的激发也具有重要意义。

3结语

随着素质教育理念的不断深入，高校传统教学模式中所呈现的弊端也越来越明显，已然无法将教学目标顺利完成。因此，改革高频电子线路课程的教学模式势在必行，需要学校相关部门对其给予高度重视。综上所述，在素质教育理念不断深入的前提下，课程教学改革的研究与探讨成为了各级教育部门所面临的一项重要工作。更新教学理念，创新教学模式，实施教学模式的全面改革也成为了新时期社会发展对教育部门提出的新的要求。

本文介绍的仅仅是《高频电子线路》一门课程的教学改革方法，对于其他课程的教学改革工作，同样应该受到学校领导部门的高度重视，以期通过科学、有效的教学改革措施，提高教学效率和教学质量。

参考文献:

［1］谢晶．《高频电子线路》课程教学改革的研究与探索［J］．教育教学论坛，2016(05)．

［2］张洁，刘波粒，段再超．高频电子线路教学改革的探讨［J］．中国市场，2016(10)．

［3］刘春英．《高频电子线路》课程的教学改革探讨［J］．科技视界，2015(26).

电网中日益严重的谐波污染常常对设备的工作产生严重的影响，其危害一般表现为：1）谐波电流使输电电缆损耗增大，输电能力降低，绝缘加速老化，泄漏电流增大，严重的甚至引起放电击穿。2）使电动机损耗增大，发热增加，过载能力、寿命和效率降低，甚至造成设备损坏。3）容易使电网与用作补偿电网无功功率的并联电容器发生谐振，造成过电压或过电流，使电容器绝缘老化甚至烧坏。4）谐波电流流过变压器绕组，增大附加损耗，使绕组发热，加速绝缘老化，并发出噪声。5）使大功率电动机的励磁系统受到干扰而影响正常工作。6）影响电子设备的正常工作，如：使某些电气测量仪表受谐波的影响而造成误差，导致继电保护和自动装置误动作，对邻近的通信系统产生干扰，非整数和超低频谐波会使一些视听设备受到影响，使计算机自动控制设备受到干扰而造成程序运行不正常等。电力电子装置中的谐波产生电网中的谐波主要是由各种大容量功率变换器以及其他非线性负载产生的，其中主要的谐波源是各种电力电子装置，如整流装置、交流调压装置等，这其中，整流装置所占的比例最大，它几乎都是采用带电容滤波的二极管不控整流或晶闸管相控整流，它们产生的谐波污染和消耗的无功功率是众所周知的；除整流装置外，斩波和逆变装置的应用也很多，而其输入直流电源也来自整流装置，因此其谐波问题也很严重，尤其是由直流电压源供电的斩波和逆变装置，其直流电压源大多是由二极管不控整流后经电容滤波得到的，这类装置对电网的谐波污染日益突出。谐波的抑制为了抑制电网中的谐波，减小谐波的危害，在加强科学化、法制化管理的同时，要采取积极有效的技术措施，尽量减少电力电子设备的谐波含量，安装有效的滤波装置。1．采取主动措施，减少电力电子设备的谐波含量减少谐波含量主要是从变流装置本身出发，通过变流装置的结构设计和增加辅助控制策略来减少或消除谐波，目前采用的技术主要有：1）多脉波变流技术 对于大功率电力电子装置，常将原来6脉波的变流器设计成12脉波或24脉波变流器，以减少交流侧的谐波电流含量。2）脉宽调制技术 其基本思想是控制PWM输出波形的各个转换时刻，保证四分之一波形的对称性。使需要消除的谐波幅值为零，基波幅值为给定量，达到消除指定谐波和控制基波幅值的目的。3）多电平变流技术 针对各种电力电子变流器采用移相多重法、顺序控制和非对称控制多重化等方法，将方波电流或电压叠加，使得变流器在交流电网侧产生的电流或电压为接近正弦的阶梯波，且与电源电压保持一定的相位关系。2．安装电力滤波器，提高滤波性能（1）无源电力滤波器无源电力滤波器（PPF）即利用电容和电抗器组成LC调谐电路，在系统中能够为谐波提供并联低阻通路，起到滤波作用；同时，利用电容还能补偿无功功率，改善电网的功率因数。由于结构简单，造价低，运行损耗小以及技术要求不高等特点，PPF成为改善电能质量的最常见设备。但由于结构和原理上的原因，使用无源滤波装置来解决谐波问题也存在一些难以克服的缺点，如：只能滤除特定次谐波，谐波补偿频带较窄，过载能力小，对系统阻抗和频率变化的适应性较差，稳定性较差，体积大，损耗大等。（2）有源电力滤波器它通过检测电网中的谐波电流，然后控制逆变电路产生相应的补偿电流分量并注入电网，以达到消除谐波的目的。APF按与系统的连接方式不同可分为串联型、并联型和串—并联混合型。并联型APF主要适用于感性电流源负载的谐波补偿，串联型APF主要用于消除带电容的二极管整流电路等电压型谐波源负载对系统的影响，串—并联型APF兼有串、并联APF的功能。APF滤波特性不受系统阻抗影响，不会与电网阻抗产生串联和并联谐振的现象，且对外电路的谐振具有阻尼的作用。此外，APF具有高度可控性和快速响应性，不仅能补偿各次谐波，还可抑制电压闪变，补偿无功电流，性价比较为合理。另外，APF具有自适应功能，能对幅值和频率变化的谐波以及变化的无功进行自动跟踪，实时补偿。（3）混合型电力滤波器混合型电力滤波器将无源滤波器与有源滤波器组合起来，其中有源滤波器不直接承受电网电压和负载的基波电流，仅起负载电流和电网电压的高次谐波隔离器的作用，因而有源滤波器的容量可以设计得较小，利用串联的有源滤波器增加高次谐波阻抗而对基波无影响的特性，可以改善无源滤波器的滤波效果，防止与电网之间发生谐振，但其缺陷是有源滤波器的性能很大程度上决定于电流互感器的特性。因此，又有人提出一种新型混合有源电力滤波器方案，其结构如图3所示。它采用开关频率较低的IGBT构成的逆变器来进行无功补偿，由开关频率高，耐压较低的MOSFET构成的逆变器进行谐波电流补偿，高频逆变器的输出侧采用变压器隔离，可消除大部分干扰。日益严重的谐波污染已引起各方面的高度重视。随着对谐波现象的进一步认识，将会找到更加有效的方法抑制和消除谐波，同时也有助于制定更加合理的谐波管理标准。为了更好地达到抑制谐波的效果，对不同的谐波源负载应该采用相应结构的滤波装置，如级联型大功率APF、基于DSP的智能型APF等的研究都标志着低损耗、大功率、智能化的APF是其发展方向。随着谐波污染综合治理工作的逐步深入，电力电子技术的推广和应用必将有更加广阔的前景。

不断发展的社会和不断进步的科学，使得人们的需求大大改变，理所当然，高频电子技术在改变中是必不可少的，下面是我整理的高频电子技术论文，希望你能从中得到感悟!

高频电子线路仿真实验的设计与实践

【摘要】不断发展的社会和不断进步的科学，使得人们的需求大大改变，理所当然，电子技术在改变中是必不可少的，不管是学生还是电子线路工作人员都把电子线路作为其学习和研究的内容。想要学习和研究高频电子线路终究都离不开实验探索，本文通过对高频电子线路仿真实验特点的分析和了解，设计了高频电子线路的仿真实验并进行研究。

【关键词】高频电子线路，设计，实践

前言：高频电子线路之所以被大众熟知和关注，是因为其在电子信息类技术中扮演着不可缺少的角色。如果我们想要了解甚至研究高频电子线路，实验操作这一步是必不可少的。一般来说，高频电子线路，学生的操作只能局限于实验箱上，很难升级硬件，也很难更新内容。本文根据高频电子线路课程的特点结合3大电子仿真软件SPICE、EWB、MATLAB的特点，优化了高频电子线路的实验内容。

一.高频电子线路仿真实验的特点

在教学过程中，老师的教学方式是先进行理论教学，然后再进行实验验证，最后进行综合性课程设计，但是这样的教学方式达不到很好的效果，传统的课堂教学都注重于理论分析、实验物件的介绍，难以给学生留下深刻的印象，导致学生对所学习内容的兴趣慢慢消失。如果在授课过程中，能够在对电路进行理论分析的同时加入仿真软件SPICE、EWB、MATLAB的仿真演示，从而达到理论讲解和验证的同时进行，这样既增强了教学的灵活性和直观性，也能够在有效的学识内，让学生加深对基本理论知识的理解，这比传统的 教学 方法 更有效率，更有活力。

二.高频电子线路仿真实验的设计

我们在对高频电子线路的了解中，不能仅停留在个别内容的认知，而进行应该对整个高频电子线路体系达到认知的效果，这有利于我们对相关领域技术的领悟。

1对于电路原理的通信系统仿真实验。对于在教学中，学生的理解只停留在公式层面上的问题，我们可以设计以教学为基础的通信系统仿真实验，让学生加深对数学模型的理解。因为实验中的每一个模块都是根据该模块所代表的单元电路来实线原理的建立，使数学模型更具有关联性和形象性。

2对于硬件电路的仿真实验。为了使得硬件测试与软件仿真相结合，设计了硬件电路的仿真实验。我们可以了解到，高频电子线路是电子技术类课程的其中一种。课程中除了相关的原理外，还有大量关于电路分析与设计的问题。

在软件仿真实验中，我们可以观测到一些现象，这些现象是无法在硬件电路实验中所观察到的。比如，振荡电路中有些参数对时间的影响，又比如电路参数的相关条件对电路性能的影响等等。另外，我们可以节约实验的花费，不必花大量的钱购买相关仪器。如果学生掌握了仿真软件的使用方法，那就为后期的电路设计应用铺好了道路，能够更好地认识电路的分析、设计和优化。

三.高频电子线路仿真实验的实践

1.模拟通信系统的仿真实验研究。Matlab中的Simulink是一种具有可视化功能的工具，与传统的模式相比更容易被大众所接受，因为它具备更灵活、更直观的优点。Simulink可以很简单灵活的把数字模型转化为软件模型，从而可以进行动态的仿真实验，这种仿真注重了可操纵性，也注重了系统的概念。在 操作系统 中，为了使大家更清楚的了解系统的结构、仿真模型、数字模型这三者的对应关系，在显示的界面，我们还可以清楚的了解到具体的发射系统和接收系统。

2.电路仿真实验研究。Protel是应用最广泛的电路辅助设计软件，它与其他软件最大的区别就在于具有很强大的印制版设计功能和电路原理图设计功能。电路仿真实验已经在高频电子线路实验中进行了多方面的应用。

3.接收机电路仿真实验研究。进行接收机的电子线路仿真实验的目的是专门为了突出二极管包络检波器的特有性能以及小信号调谐放大器的特有性能等等。我们在进行这两种实验的时候发现，改变硬件的参数操作非常不方便，一方面是浪费时间，另一方面也浪费精力。所以我们根据在实际操作中出现问题才设置了这类的仿真实验，达到解决这方面的很多问题。新方案中信道检查这一功能，能够很迅速的检测到各路信号能否满足幅值要求，不满足要求的能通过报警然后发出通知，让我们知道系统的出错位置在哪里，并且达到很具体的效果。针对粗码信号，我们主要需要检查是否存在高低电平的变化。针对精码信号可以根据比较精码信号的A/D量，来判断这五种幅值标准是否达到要求 。这五种检测项目的要求分别如下所示：(a)峰值幅值小于或者等于98%;(b)、峰值幅值大于或等于75%;(c)、谷值幅值大于等于或2%;(d)、谷值幅值小于或等于25%;(e)、幅值的误差小于10%。

四.编码连续性的实时性检查

如果想要保证整个系统正常工作的基本功能，你们就需要编码的正确率，什么叫做编码正确，直接的来说，就是没有出现跳码。如果一旦出现跳码，有关系统都将失去控制，甚至导致整个系统的瘫痪。正因为如此，我们在编码器信号处理系统中增加了了实时进位检查的功能，这个不仅能够准确的检测编码器编码，而且在发现错误时，还能迅速出现报警然后通知上位机系统，这样就能够让上位机能及时的采取相应施，避免了失控造成大的巨大损失。

实验中，我们还采用了抛物线拟合算法，通过等时间采样连续的几个位置点以此推算出未来位置点得位置，假如未来点的位置出现的偏差是在游走在误差范围内的，我们就判定出编码是连续的，相反如果出现报警并通知上位机系统，那就是不连续的。

五.结束语

我们利用各种仿真软件对高频电子线路进行了仿真分析，了解其特点，测试了调幅信号的输出波形的变化规律和检波后的波形变化规律;观察并分析了电路中关键节点的 频谱关系，得到的结果是一致的，即虚拟仿真结果与理论分析相对应。我们将仿真软件高效合理地应用到高频电子线路的实验教学中，可让很多抽象的理论教学变得更简单明了，让学生更有效的从实验中了解到相关知识。希望通过一系列的仿真实验，也能够为?集成电路(IC)是整个电子信息产业奠定基础.随着电子计算机技术的飞快进步，高频电路的集成化已经成为高频电子线路发展的一个重要方向.一方面可以节省时间另一方面也可以节省费用，缩短周期。因此，各种简洁方便的仿真软件不断涌现，并得到广泛的认可。

参考文献：

[1]吴青萍，罗锦宏;PSPICE在高频电路仿真分析中的应用[J];常州信息职业技术学院学报;2003，(02)

[2]马立华，席惠;MATLAB在电力电子实验教学中的应用[J];实验室研究与探索;2005，(02)

[3]刘静波;;高频电子线路实践教学的建设和探索[J];电气电子教学学报;2006，(04)

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