虚拟实验在航空电子对抗原理课教学中的应用

总结信号规律，达到学懂学会的效果。

3.应用举例

在电子对抗专业，混频器应用比较广泛，比如超外差接收机、信道化接收机、瞬时测频接收机等需要进行频率改变操作基本都是由混频器实现的。混频器进行频率改变时，能将一个信号的载频变换为另外一个载频，并且新变化后的新载频信号的调制类型、调制参数和频谱结构都不会发生变化。常见的混频器由非线性器件和带通滤波器组成，混频电路组成框图如图1所示。其中，us（t）为一高频输入信号，它和本振信号uL（t）通过一个非线性器件进行时间域内相乘，再利用滤波器取出固定的中频，输出信号uI（t）。

图1 混频电路的组成框图

在电子对抗领域，非线性器件的功能通常都由模拟乘法器（输出的无用频率分量较少）实现。

在混频器教学设计上，将教学环节分为课前、课中两步。课前要求学员利用微课、网络资源、书籍等进行课前预习及仿真软件Multisim11的学习。课中教员进行适当的理论教学后，主要由学员进行操作及讲解，要求学员做到：

（1）利用Multisim11软件搭建混频电路。按照教员要求的us（t）、uL（t）、uI（t）、信号源和电阻及电容等特定的设置参数搭建一个混频电路。

（2）掌握混频电路的工作原理并讲解。通过混频电路让输入信号us（t）和本振信号uL（t）在时间域相乘，从而实现两个信号的频谱搬移，再通过带通滤波器取出所需要的频率固定的低中频或高中频信号uI（t）。

（3）观察混频前和混频后信号的波形，总结信号变化规律，理解混频器在航空电子对抗设备中的作用。

利用Multisim11软件搭建的典型的混频器电路图[1]如图2所示，得到的输入信号、输出信号的波形如图3所示。由图3可知，信号经过混频器后，单位时间内各个波形的稀疏程度（频率）发生了变化，但波形结构和包络线形状都没有变化；当改变信号源参数时，变化规律相同。

学员自己动手搭建电路并讲解，有利于学员掌握混频器原理；通过动态显示结果总结信号变化规律，有利于学员理解混频器作用。

图2 混频器电路图

图3 混频器的输入输出波形

4.结语

在航空电子对抗原理课程中引入虚拟实验，和理论教学相结合，能实现理论讲解和虚拟实验验证的同步进行、完美结合，既增强教学直观性与认知性，又能最大限度地利用有限的授课学时，加深学员对航空电子对抗原理知识的充分理解和掌握，是一种行之有效的教学方法。

参考文献：

[1]梁青，等.Multisim11电路仿真与实践.北京：清华大学出版社，2012.12.

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