內容簡介
《高頻電子綫路(第2版)》是在第1版的基礎上,汲取多方麵的建議,以滿足現代無綫通信所需的高頻電子綫路知識結構和應用能力為教學目標,並參考教育部高等學校電子信息科學與電氣信息類基礎課程教學指導分委員會製定的“電子綫路Ⅱ課程教學基本要求”修訂而成。全書含緒論、高頻小信號放大器、高頻功率放大器、高頻正弦波振蕩器、振幅調製解調與混頻電路、角度調製與解調電路、反饋控製電路、高頻電路的數字化與係統設計共八章。每節後有討論題,每章有引言、附錄、小結和習題,書末給齣部。分習題參考答案。附錄為拓展性內容,介紹當前主流芯片及其應用實例、基於S參數的射頻電路設計方法和當前主流的相關新技術。全書采用雙色套印,將重要概念和結論采用藍色,將圖中需要注意或區彆之處也采用藍色,以突齣重點,提高可讀性。與《高頻電子綫路(第2版)》配套齣版有《高頻電子綫路學習指導與習題解答》。
《高頻電子綫路(第2版)》采用自頂嚮下的模式,按照係統一模塊一電路一改進電路一集成芯片一應用實例的思路組織內容;力求精選內容、用工程觀點刪繁就簡,突齣重點,夯實基礎,注重應用性和先進性,強化學以緻用能力的訓練,因此《高頻電子綫路(第2版)》具有易懂、實用的特點。
《高頻電子綫路(第2版)》可作為高等院校電子信息類、測控技術與儀器等專業的教材或教學參考書,也可供有關工程技術人員參考。
內頁插圖
目錄
第1章 緒論
引言
1.1 通信係統的組成與分類
1.1.1 通信係統的基本組成
1.1.2 通信係統的分類
討論題
1.2 通信係統中的調製
1.2.1 為何要采用調製
1.2.2 常見的調製方式及其應用
討論題
1.3 無綫電波段的劃分和無綫電波的傳播
1.3.1 無綫電波段的劃分
1.3.2 無綫電波的傳播
討論題
1.4 模擬通信係統與數字通信係統
1.4.1 模擬通信係統及其實例
1.4.2 數字通信係統及其實例
討論題
1.5 本課程的主要內容及特點
本章小結
習題
第2章 高頻小信號放大器
引言
2.1 選頻網絡
2.1.1 LC諧振迴路
2.1.2 阻抗變換與阻抗匹配
2.1.3 集中選頻濾波器
討論題
2.2 小信號諧振放大器
2.2.1 晶體管的y參數等效電路
2.2.2 單調諧迴路諧振放大器
2.2.3 多級單調諧迴路諧振放大器
2.2.4 調諧放大器的穩定性
討論題
2.3 寬帶放大器與集中選頻放大器
2.3.1 寬帶放大器
2.3.2 集中選頻放大器
討論題
2.4 低噪聲放大器
2.4.1 放大器噪聲的來源
2.4.2 放大器的噪聲係數與等效噪聲溫度
2.4.3 低噪聲放大器的設計
討論題
附錄2 傳輸綫、Smith圓圖和S參數
本章小結
習題
第3章 高頻功率放大器
引言
3.1 丙(C)類諧振功率放大器的工作原理
3.1.1 基本工作原理
3.1.2 餘弦電流脈衝的分解
3.1.3 輸齣功率與效率
討淪題
3.2 諧振功率放大器的特性分析
3.2.1 諧振功率放大器的工作狀態與
……
第4章 高頻正弦波振蕩器
第5章 振幅調製、解調與混頻電路
第6章 角度調製與解調電路
第7章 反饋控製電路
第8章 高頻電路的數字化與係統設計
部分習題參考答案
參考文獻
《無綫電接收技術原理與實踐》 內容概述 本書深入探討瞭無綫電接收技術的核心原理,並結閤實際應用,旨在為讀者構建一個全麵而係統的認知框架。全書共分為十六章,層層遞進,從基礎概念齣發,逐步深入到復雜的設計與優化,力求使讀者能夠深刻理解無綫電信號的接收過程,並掌握實際設計與調試的方法。 第一部分:基礎理論與信號特性 第一章 緒論:無綫電信號與接收的基本概念 本章將引齣無綫電信號這一概念,闡述其産生的基本原理,即電磁波的輻射與傳播。我們將探討不同頻段的無綫電波在實際應用中的特性差異,例如短波、超短波、微波等,以及它們在傳播過程中受到的影響,如衰減、反射、衍射等。在此基礎上,本章會引入無綫電接收的基本任務,即從充滿噪聲的無綫電波中準確地提取齣所需的有用信息。我們將初步介紹接收機的核心功能,如放大、選擇和解調,為後續章節的學習奠定堅實的基礎。 第二章 信號的數學描述與頻譜分析 為瞭精確地理解和處理無綫電信號,本章將詳細介紹信號的數學描述方法,包括時域和頻域的錶示。讀者將學習到傅裏葉級數和傅裏葉變換等關鍵工具,它們能夠將復雜的信號分解為一係列不同頻率的正弦波分量,從而揭示信號的頻譜特性。本章將深入分析周期信號和非周期信號的頻譜特點,並探討信號帶寬的概念及其重要性。掌握頻譜分析,對於理解濾波器的工作原理以及信號在傳輸過程中的失真至關重要。 第三章 噪聲的産生與特性 噪聲是無綫電接收過程中不可避免的乾擾,其性質和來源直接影響著接收係統的性能。本章將係統地介紹各種類型的噪聲,包括熱噪聲、散彈噪聲、宇宙噪聲以及人為産生的乾擾噪聲。我們將深入分析這些噪聲的統計特性,例如其功率譜密度、均值和方差,並探討噪聲對信號的隨機疊加所造成的具體影響。理解噪聲的産生機製和特性,是設計高靈敏度和高選擇性接收機的關鍵前提。 第四章 調製與解調技術基礎 調製是將有用信息加載到高頻載波上的過程,而解調則是從載波中恢復原始信息的過程。本章將詳細介紹幾種最基本的調製和解調技術。我們將從模擬調製開始,重點介紹調幅(AM)、調頻(FM)和調相(PM),並分析它們的特點、優缺點以及在不同應用場景下的適用性。同時,本章也將初步介紹數字調製的基本概念,如幅移鍵控(ASK)、頻移鍵控(FSK)和相移鍵控(PSK),為後續章節介紹更復雜的數字接收技術打下基礎。 第二部分:接收機基本組成部分與關鍵電路 第五章 射頻前端:天綫、匹配網絡與低噪聲放大器 射頻前端是接收機的“第一道關卡”,其性能直接決定瞭接收機的靈敏度。本章將首先介紹各種類型天綫的原理和特性,以及如何根據應用需求選擇閤適的天綫。隨後,我們將重點講解匹配網絡的原理和設計,它用於最大化天綫與接收機之間的功率傳輸效率。最後,本章將深入分析低噪聲放大器(LNA)的設計與關鍵指標,如噪聲係數、增益和綫性度,強調其在抑製噪聲、提高接收靈敏度中的核心作用。 第六章 混頻器:頻率變換與信號搬移 混頻器是實現頻率變換的關鍵電路,它將輸入的高頻信號與本地振蕩器産生的信號進行混閤,産生新的頻率分量。本章將詳細介紹不同類型的混頻器,如二極管混頻器、場效應管混頻器和有源混頻器,並分析它們的性能特點。我們將深入探討混頻器的工作原理,包括乘法效應以及産生鏡像頻率等非理想現象,並介紹抑製鏡像頻率的方法,如使用鏡像抑製濾波器。 第七章 中頻放大與選擇:濾波器的作用 中頻(IF)是接收機進行放大和選擇的關鍵階段。本章將重點講解中頻放大器的設計,以及其對接收機整體穩定性和動態範圍的影響。同時,本章將深入介紹濾波器在接收機中的核心作用,即抑製鄰道乾擾,提高接收的選擇性。我們將詳細講解各種類型濾波器,包括帶通濾波器、帶阻濾波器和低通濾波器,並重點分析其頻率響應、帶寬、插入損耗和群延遲等關鍵參數。 第八章 本地振蕩器:産生穩定可靠的信號 本地振蕩器(LO)為混頻器提供穩定的參考信號,其頻率穩定度和相位噪聲直接影響接收機的解調性能。本章將詳細介紹各種類型的振蕩器,包括LC振蕩器、石英晶體振蕩器(XO)、溫補晶體振蕩器(TCXO)和恒溫晶體振蕩器(OCXO),以及壓控振蕩器(VCO)。我們將深入分析這些振蕩器的工作原理、優缺點以及影響其頻率穩定性的因素,並介紹提高頻率穩定度的方法。 第九章 解調器:提取有用信息 解調器是接收機的“最後一環”,其任務是從中頻信號中精確地恢復齣原始的有用信息。本章將根據不同的調製方式,詳細介紹各種解調器的原理與設計。對於模擬信號,我們將重點講解包絡檢波器(用於AM)、鑒頻器(用於FM)和相敏檢波器(用於PM)的工作原理。對於數字信號,我們將介紹幅度鍵控(ASK)、頻移鍵控(FSK)和相移鍵控(PSK)等解調器的實現方法,以及同步技術的應用。 第三部分:高級接收機設計與性能優化 第十章 數字解調與采樣理論 隨著數字信號處理技術的發展,數字解調在現代無綫電接收機中扮演著越來越重要的角色。本章將引入奈奎斯特采樣定理,解釋數字信號采樣的基本原理以及采樣率的選擇對信號保真度的影響。我們將深入介紹數字解調器的基本結構,包括ADC(模數轉換器)的選擇和基本原理。在此基礎上,本章將介紹幾種典型的數字解調算法,如最小距離分類器、最大似然估計等。 第十一章 鎖相環(PLL)技術在接收機中的應用 鎖相環(PLL)是一種能夠跟蹤輸入信號頻率和相位的反饋控製係統,在現代接收機設計中具有廣泛的應用。本章將詳細介紹PLL的基本結構和工作原理,包括壓控振蕩器(VCO)、鑒相器(PD)和環路濾波器。我們將重點闡述PLL在頻率閤成(生成穩定的本地振蕩信號)、載波恢復和時鍾恢復等方麵的作用,並分析其對接收機性能的提升。 第十二章 接收機的動態範圍與抗乾擾能力 接收機的動態範圍是指其能夠接收的最強和最弱信號的範圍,而抗乾擾能力則是指其抑製外部乾擾的能力。本章將深入探討影響接收機動態範圍的關鍵因素,如放大器的綫性度、噪聲係數以及濾波器對強信號的衰減能力。我們將介紹各種提高接收機動態範圍的技術,例如增益控製和預選擇器。同時,本章還將重點講解如何提高接收機的抗乾擾能力,包括抑製鄰道乾擾、互調失真和阻塞等。 第十三章 接收機的噪聲係數測量與優化 噪聲係數(NF)是衡量接收機靈敏度的重要指標,它反映瞭接收機引入的額外噪聲相對於輸入信號噪聲的比例。本章將詳細介紹測量接收機噪聲係數的各種方法,包括Y因子法和噪聲源法。在此基礎上,我們將深入分析各個環節的噪聲貢獻,並提齣針對性的優化策略,例如選用低噪聲器件、優化匹配網絡以及閤理設計各級增益。 第十四章 自動增益控製(AGC)技術 自動增益控製(AGC)技術是保證接收機在輸入信號幅度變化較大的情況下,仍能保持穩定輸齣的關鍵。本章將詳細介紹AGC的工作原理,包括其反饋機製和控製算法。我們將講解不同類型的AGC電路,如寬帶AGC和窄帶AGC,並分析它們在實際應用中的優缺點。同時,本章還將探討AGC對接收機性能的影響,以及如何優化AGC的設計以提高其響應速度和穩定性。 第十五章 現代接收機架構:零中頻(Zero-IF)與低中頻(Low-IF)接收機 本章將介紹兩種現代低功耗、低成本的接收機架構:零中頻(Zero-IF)接收機和低中頻(Low-IF)接收機。我們將詳細分析這兩種架構的原理、優點以及在設計中需要剋服的挑戰,例如直流偏移、I/Q不平衡和鏡像頻率抑製等問題。通過對比分析,讀者將更深入地理解現代無綫通信係統中接收機設計的趨勢和技術演進。 第十六章 接收機係統的調試與測試 理論結閤實踐是掌握任何工程技術的核心。本章將引導讀者掌握接收機係統的調試與測試方法。我們將介紹常用的測試儀器,如頻譜分析儀、信號發生器和示波器,並講解如何使用這些儀器對接收機的各項指標進行測量和評估。本章還將重點講解常見的故障排除方法,以及如何根據測試結果對接收機進行優化和改進,最終達到設計要求。
作為一個對電子技術充滿好奇的愛好者,我一直對高頻電子領域充滿嚮往,但又覺得它非常高深莫測。偶然的機會,我接觸到瞭這本《高頻電子綫路(第2版)》,它徹底改變瞭我對這個領域的看法。這本書的語言風格非常樸實,沒有太多華麗的辭藻,但每個概念都解釋得非常清晰易懂。作者在講解時,總是會從最基本、最核心的原理講起,然後逐步引申到更復雜的概念。 我最喜歡的是書中關於“阻抗匹配”的章節,以前我總以為阻抗匹配就是把輸入和輸齣的阻抗調一緻就行瞭,但讀完這本書我纔明白,阻抗匹配是一個非常復雜且精妙的設計過程,涉及到最大功率傳輸、最小信號反射等等。書中提供瞭多種匹配方法的詳細介紹,並且給齣瞭具體的電路設計實例,讓我能夠親手實踐。此外,書中對各種高頻振蕩器的講解也讓我大開眼界,各種振蕩器的工作原理、優缺點以及在實際應用中的選擇,都做瞭非常深入的分析。這本書就像一位循循善誘的老師,一步步引導我進入高頻電子的奇妙世界。