变。第二章调幅原理幅调制的分类振幅调制可分为普通调幅双边带调幅单边带调幅残留边带调幅几种不同方式。通调幅信号的波形及表达式设载波的表达式和调制信号的表达式分别为根据调幅的定义，当载波的振幅值随调制信号的大小作线性变化时，即为调幅信号，则已调波的波形如图所示，图所示分别为调制信号和载波的波形。由图可见，已调幅波振幅变化的包络形状与调制信号的变化规律相同，而其包络内的高频振荡频率仍与载波频率相同，表明已调幅波实际上是个高频信号。可见，调幅过程只是改变载波的振幅，使载波振幅与调制信号成线性关系，即使此，可以写出已调幅波表达式为为调幅系数，示调幅波包络的最大值，示调幅波包络的最小值。般要求，以便调幅波的包络能正确地表现出调制信号的变化。的情况称为过调制,下图所示为不同。为了分析调幅信号所包含的频率成分，可将式三角函数公式展开，得可见，在已调波中包含三个频率成分和称为上边频，为下边频。由此而得到调幅波的频谱如下图所示。由调幅波的频谱可得，调幅波的频带宽度为式中，为调制频率。若调制信号为复杂的多频信号，则其频谱如下图所示。例如语音信号的频率范围为语音信号的调幅波带宽为察调幅波的频谱发现，无论是单音频调制信号还是复杂的调制信号，其调制过程均为频谱的线性搬移过程，即将调制信号的频谱不失真地搬移到载频的两旁。因此，调幅称为线性调制。调幅电路则属于频谱的线性搬移电路。若调制信号为单频余弦信号，负载电阻为已调波的功率主要有以下几种。载波功率上下边频功率总平均功率最大瞬时功率通调幅信号的产生和解调方法普通调幅信号的产生普通调幅信号的产生可将调制信号与直流相加，再与载波信号相乘，即可实现普通调幅。可采用低电平调幅方法和高电平调幅方法。解调方法包络检波利用普通调幅信号的包络反映调制信号波形变化这特点，如能包络提取出来，就可以恢复原来的调制信号。同步检波同步检波必须采用个与发射端载波同频率同相的信号，这个信号称为同步信号。边带调幅双边带调幅信号中仅包含两个边频，无载波分量，其频带宽度仍为调制信号频率的倍。边带调幅单边带调幅信号中仅包含个边频。留边带调幅残留边带调幅是指信号发送信号中包括个完整边带载波及另个边带的小部分的调幅方法。双边带调幅单边带调幅和残留边带调幅只能采用同步检波,第三章高电平调幅电路分析电平调幅的原理分析高电平通常是用调幅信号控制末级丙端谐振功率放大器来进行调幅的，属于这类调幅电路的有基极调幅电路和集电极调幅电路集电极调幅电路图集电极调幅的原理电路。低频调制信号与丙类放大器的直流电源串联，因此放大器的有效极电极电源电压于两电压之和，随调制信号变化。图中的电容器是高频旁路电容，它的作用是短路高频电流，而对调制信号相当于开路。图集电极调幅电路对于丙类高频功率放大器，当基极偏置励高频信号电压振幅改变集电极有效电源电压时，集电极电流脉冲在欠压区可认为不变。而在过压区，集电极电流脉冲幅度将随集电极电源电压此集电极调幅必须工作在过压区。集电极调幅是高电平调幅，它只能产生普通调幅波。要求电路输出功率高﹑效率高。设基极激励信号电压为则基极瞬时电压为又设集电极调制信号电压为则集电极的有效电压为上式中，调幅指数。由此可见，要想得到的调幅，调制信号电压的峰值应等于直流电压电极调幅电路的电流与功率在线性调幅时，由集电极有效电源提供的集电极电流的直流分量集电极电流的基波分量正比，如图示。图理想化静态调幅特性当时，则在载波状态时，。此时其对应的功率和效率为直流电源入功率载波输出功率集电极损耗功率集电极效率当处于调幅波峰最大点时，电流和电压都达到最大值则对应的各项功率和效率为有效电源输入功率高频输出功率集电极损耗功率集电极效率常数以上各式说明，在调制波峰处所有的功率都是载波状态相应功率的倍，集电极效率不变。在调制信号音频周内的电流的平均值由此得出个结论在线形调幅时，集电极被调丙类放大器的平均直流电流不变。由集电极有效电源电压给被调放大器的总平均功率为式中，由集电极直流电源供给的平均功率则为由调制信号源所供给的平均功率为在调制周内平均输出功率为在调制信号周内平均集电极损耗功率为在调制信号周内平均集电极效率为综上所述，可得出如下几点结论倍。所供给，给用以产生载波功率的直流功率，则供给用以产生边带功率的平均输入功率。倍。应根据这平均损耗功率来选择晶体管，以使。率不,,表明始于闭合曲面内正电荷的电场线与终于闭合曲面内负电荷的电场线数相等,则穿出闭合曲面的电场线数与进入闭合曲面的电场线数相等,即通过整个闭合面的电场强度通量为零曲面上电场强度处处为零因为高斯面上处的场强是高斯面内外电荷在该处产生的场强的矢量和,所以,即便高斯面内的,也无法完全确定由于和式中是矢量的标积关系,因此存在二者的方向问题,如果≠,而它与,仍有故不能由是否为零。正确理解定理中的高斯面内正负电荷电量的代数和当通过高斯面的电通量为零时,个结论既可表明高斯面内有电量相等的正负电荷,也可表明高斯面内无电荷因此,不能肯定高斯面内定无电荷不能只从数学的角度理解有些人在对高斯定理的数学表达式的理解上常出现数学负迁移问题,得出这样的结论当闭合曲面上处处为零时,不定有曲面内电量的代数和内部场强，外部场强当时,并不定分别有内和外内不定为零,所以高斯定理在电磁学中的应用第页，共页,即当闭合曲面上的处处为零时,这显然与高斯定理相悖因为当处处为零时必有通过整个高斯面的电通量为零,而高斯面外的电荷激发的电场通过整个高斯面的电通量为零外部场强,所以必有高斯面内电荷的电通量为零内部场强，这里可以有两种情况是内二是内≠,但论是哪种情况,都有。从数学上讲时或≠但必有,而,不定在高斯面上处处为零,即数学上描述的是通量而不是,它完全是由高斯面内的电荷代数和从物理上讲,高斯面上各点的是由所有电荷面内面外所激发的对高斯面的理解有些人提出这样的问题如果电荷既不在高斯面内,也不在高斯面外,而是在高斯面上,高斯面上的场强怎样计算实际上,高斯面是个几何面,它没有厚薄之分,却有内外之分,电荷要么在高斯面内包括内表面,要么在高斯面外包括外表面,必须把高斯面作为几何面,而把点电荷的点视为物理上的点高斯定理是平方反比定律的必然结果由于高斯定理是由点电荷间相互作用的平方反比定律库仑定律得出的,所以高斯定理是点电荷作用力的平方反比定律的必然结果如果库仑定律中,的指数不是,而是,则点电荷的场强的大小应表示为以点电荷为中心,作半径为的球面为高斯面,则从而得不到高斯定理的结论所以,只有在点电荷作用力服从平方反比定律的条件之下,高斯定理才成立,否则不成立但到目前为止,理论和实验表明点电荷作用力的平方反比定律是相当精确的高斯定理的应用用高斯定理求解无电介质时的电场强度高斯定理在电磁学中的应用第页，共页由于的是的场强,而不是整个高斯面上的场强所以,般来说高斯面上的场强并非定处处相等,即并不定是恒矢量,故无法从积分号内提出,因此难以用高斯定理计算出场强来但若选择合适的高斯面,能使电场强度从积分号中提出来,就能用高斯定理求解场强了,作高斯面时应注意需求场强的场点要在高斯面上高斯面上各部分或者与场强垂直,或者与场强平行,或者与场强有恒定的夹角各部分高斯面上垂直于高斯面的场强的大小应各自为常值高斯面的形状应比较简单为此,当电场具有球对称时,高斯面选为同心球面具有很强的轴对称时,选为同轴柱面具有面对称时,选为柱面,并使两底与垂直,侧面与平行由于作高斯面有如上限制,因此用高斯定理只能求些对称分布电场的场强用高斯定理求场强的步骤可归纳为分析带电体所产生的电场是否具有对称分布的特点选取合适的高斯面再由高斯定理求电场的场强分布高斯定理的微分形式从严格意义上,高斯定理表为为场强对闭合曲面通量的积累效应,为净余通数学上称积分形式,不能算作方程因此,在理解它所描述的静电性质上有定难度如果我们将任面缩小,并让它趋于零,即是以体积为边界的闭合曲面,显然上式描述的是电场中点的电场特征,定义为点电场强散度这就是高斯定理的微分形式,在电场中是点点对应的关系在散度处必有这就清高斯定理在电磁学中的应用第页，共页楚地表明了静电场的重要性质静电场是有源场,电力线总是起于正电荷而终止于负电荷高斯定理的个重要应用，是用来计算带电体周围电场的电场强度。虽然高斯定理的适用范围很广，但用它求带电体的电场分布时有很大的局限性，只对那些电荷分布高度对称的带电体，才能使用高斯定理求场强。在选择高斯面时，应注意场强是面积元的，随不同，也不同场强是全部带电体系中无论在高斯面内还是在高斯面外所有电荷产生的总场强，而是因为高斯面外的电荷对总通量没有贡献，但不是对场强没有贡献高斯面内所包围的电荷等于零时，不定等于零，只说明通过高斯面的电通量等于零高斯定理虽由库仑定律引申而来，但它的适用范围广，而不论对静止电荷还是运动电荷都适用，但应用时，必须在电场具有种对称性时球轴面对称，才有可能在应用高斯定理时，除应注意到场强具有对称性外，对高斯面的选取还应注意到所选高斯面应平行电场线或垂直电场线当高斯面法向与电场线平行时，高斯面上的场强的大小应处处相等，这样可提出积分号外，积分被简化为对面元的取和。利用高斯定理求场强的般步骤进行对称性分析，即由电荷分布的对称性，分析电场分布的对称性，判断能否用高斯定理来求电场强度的分布常见的对称性有球对称性轴对称性面对称性等，这是解题的关键，也是解题的难点根据场强分布的特点，作适当的高斯面，要求待求场强的场点应在此高斯面上，穿过该高斯面的电通量容易计算般地，高斯面各面元的法线矢量与平行或垂直，与的大小要求处处相等，使得能提到积分号外面计算电通量电荷的代数和，最后由