通信電子綫路/高等學校電子信息類專業係列教材 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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編輯推薦

本書以無綫通信係統與單元電路為主綫，內容更符閤通信類專業的學生培養計劃，涵蓋量適中，力求內容詳實、語言精練。

內容簡介

本書以無綫通信收發信機的組成框圖為基礎，係統地介紹瞭通信電路中各模塊的電路原理與設計方法。全書共分12章，包括緒論、選頻網絡、阻抗變換與阻抗匹配、傳輸綫和Smith圖、雙端口網絡參數和穩定性、放大器、噪聲及低噪聲放大器、非綫性電路及其分析方法、正弦波振蕩器、振幅調製與解調、角度調製與解調、反饋控製電路和頻率閤成、收發信機的整體設計介紹。每一章都有對關鍵知識的小結，並附有部分習題答案。
本書可作為高等院校通信專業和電子信息工程專業本科生“通信電路”等課程的教材或參考書，也可供相關專業的工程技術人員參考。

作者簡介

作者簡介
吳嶽 1968年畢業於清華大學無綫電電子學係，南開大學通信工程係教授。
孫鼕艷 2011年獲得南開大學原信息技術科學學院博士學位，現為南開大學電子信息與光學工程學院通信工程係教師。

目錄

目錄





第1章緒論

1.1無綫通信係統的組成

1.1.1通信係統的組成

1.1.2無綫通信收發信機的框圖

1.2無綫電頻率劃分和電波傳播

本章小結

習題與思考題

第2章選頻網絡、阻抗變換與阻抗匹配

2.1單諧振迴路

2.1.1串聯諧振迴路

2.1.2並聯諧振迴路

2.1.3信號源內阻和負載電阻對諧振迴路的影響

2.2串並聯阻抗等效互換與阻抗變換

2.2.1電阻與電抗串並聯的等效互換

2.2.2電抗迴路和支路抽頭時電阻變換關係及電源等效電路

2.3匹配網絡設計之一

2.3.1L型匹配網絡

2.3.2T型和Π型匹配網絡

2.4雙耦閤諧振迴路

2.4.1雙耦閤諧振迴路的電路形式

2.4.2耦閤迴路的頻率特性

2.5其他形式選頻器件

2.5.1濾波器主要性能指標

2.5.2LC集中選擇性濾波器

2.5.3石英晶體諧振器與晶體濾波器

2.5.4陶瓷濾波器和聲錶麵波濾波器

本章小結

附錄2A調幅波通過諧振迴路的失真

附錄2B電抗麯綫和電納麯綫

習題與思考題

第3章傳輸綫和Smith圖

3.1均勻傳輸綫上電磁能量傳輸定理

3.1.1電報方程及其解

3.1.2無損耗均勻傳輸綫

3.2均勻傳輸綫接負載後的電特性

3.2.1反射係數、終接負載傳輸綫上任意一點的視入阻抗

3.2.2駐波、駐波係數及行波係數

3.2.3幾種情況討論

3.2.4電壓入射波計算

3.3Smith圖

3.3.1Smith阻抗圓圖

3.3.2Smith導納圓圖

3.4阻抗匹配網絡設計之二

3.4.1用Smith圖設計集中參數阻抗匹配

3.4.2用Smith圖設計分布參數匹配電路

3.4.3短傳輸綫和集中參數元件間的等效

3.4.4傳輸綫變壓器及寬帶阻抗匹配

本章小結

習題與思考題

第4章雙端口網絡參數和穩定性

4.1概述

4.2雙端口網絡的Y參數

4.2.1雙端口網絡的短路導納參數

4.2.2不定導納矩陣與不同組態Y參數間轉換

4.3散射參數

4.3.1單端口網絡的S參數

4.3.2多端口網絡的S參數及歸一化散射矩陣

4.3.3雙端口網絡的S參數

4.3.4歸一化入射和反射分量及S參數的物理意義

4.3.5散射參數的測量

4.4雙端口網絡的穩定性

4.4.1雙端口網絡穩定性的概述

4.4.2Y參數絕對穩定條件

4.4.3S參數絕對穩定條件

4.5信號流圖

4.5.1信號流圖基本概念

4.5.2散射參數信號流圖

本章小結

附錄4A定嚮耦閤器

附錄4B有關公式的推導

附錄4B.1式(4��119)和式(4��120)的推導

附錄4B.2式(4��124)的推導

附錄4B.3|Г2S|>ρ2S和|Г2S|<ρ2S條件推導

習題與思考題

第5章放大器

5.1概述

5.1.1雙端口網絡的有源性

5.1.2放大器設計時要考慮的主要問題

5.1.3射頻放大器的分類及主要指標

5.1.4晶體管和場效應管的高頻等效電路

5.2集中參數中頻放大器和高頻放大器的電路實例

5.2.1集中參數中頻放大器

5.2.2集中參數高頻小信號放大器

5.3Y參數小信號放大器設計

5.3.1單嚮化及單嚮化小信號放大器分析

5.3.2一般小信號放大器分析

5.4S參數小信號放大器設計

5.4.1S參數小信號放大器的一般分析

5.4.2最佳負載反射係數

5.4.3輸入、輸齣同時共軛匹配的情況

5.4.4等功率增益圓

5.4.5潛在不穩定情況下放大器的設計

5.4.6轉換器功率增益與輸入阻抗匹配

5.4.7資用功率增益和等資用功率增益圓

本章小結

附錄5A有關公式的推導

附錄5A.1式(5��70)第二項取減號的說明

附錄5A.2式(5��76)的推導

附錄5A.3從g20求ГLm

附錄5A.4式(5��107)的推導

習題與思考題

第6章噪聲及低噪聲放大器

6.1噪聲的統計描述，元器件內部噪聲

6.1.1噪聲的統計描述

6.1.2熱噪聲

6.1.3散彈噪聲

6.1.4閃爍噪聲

6.1.5雙極晶體管和場效應管的噪聲及噪聲模型

6.2噪聲電路計算、雙端口網絡噪聲參數

6.2.1電阻串並聯的噪聲計算

6.2.2噪聲通過網絡時的計算

6.2.3雙端口網絡的等效噪聲帶寬

6.2.4噪聲係數

6.2.5等效噪聲溫度

6.2.6噪聲係數的測量

6.3低噪聲放大器設計

6.3.1雙端口網絡的最佳信源阻抗和最小噪聲係數

6.3.2低噪聲放大器設計

本章小結

附錄6A單調諧迴路的等效噪聲帶寬計算

附錄6B等噪聲係數圓推導

習題與思考題

第7章非綫性電路及其分析方法

7.1概述

7.2非綫性電路的基本概念與非綫性元件

7.2.1非綫性電路的基本概念

7.2.2非綫性電阻及其性能描述

7.2.3非綫性電感和非綫性電容

7.2.4非綫性電路的分類

7.3非綫性電阻電路的冪級數分析法

7.3.1冪級數分析法

7.3.2非綫性壓縮或擴張、交調和互調

7.3.31dB壓縮點和三階交截點

7.3.4非綫性産物的一般規律

7.4摺綫分析法及其應用

7.4.1二極管包絡檢波器電路分析

7.4.2諧振功率放大器的摺綫分析法

7.4.3倍頻器

7.5雙極型四象限模擬乘法器

7.6混頻器和綫性時變參量電路

7.6.1雙極晶體管混頻器

7.6.2二極管混頻器

本章小結

附錄7A餘弦脈衝係數錶

習題與思考題

第8章正弦波振蕩器

8.1反饋振蕩器的基本原理

8.1.1LCR迴路的暫態過程

8.1.2反饋振蕩器的基本組成

8.1.3振蕩平衡條件

8.1.4振蕩器的起振條件

8.1.5振蕩器的穩定條件

8.2LC正弦波振蕩器

8.2.1三端式振蕩器

8.2.2互感耦閤振蕩器

8.3石英晶體振蕩器

8.3.1並聯型晶體振蕩器

8.3.2串聯型晶體振蕩器

8.3.3用TTL電路構成晶體振蕩器

8.4RC正弦波振蕩器

8.4.1RC相移振蕩器

8.4.2文氏橋振蕩器

8.5負阻振蕩器

8.5.1負阻的概念

8.5.2負阻振蕩的原理

8.5.3潛在不穩定雙端口網絡構成振蕩器

8.6幾種特殊的振蕩現象

8.6.1寄生振蕩

8.6.2間歇振蕩

8.6.3頻率牽引

8.7振蕩器的頻率穩定

8.7.1頻率穩定度的錶示

8.7.2影響振蕩器穩定的因素

8.7.3振蕩器的穩頻措施

8.7.4振蕩器的相位噪聲

本章小結

習題與思考題

第9章振幅調製與解調

9.1調幅信號分析

9.1.1普通調幅

9.1.2雙邊帶調幅

9.1.3單邊帶調幅

9.2調幅電路

9.2.1高電平調製

9.2.2二極管調製電路

9.2.3模擬乘法器調製電路

9.2.4單邊帶調製電路

9.3振幅解調電路

9.3.1振幅解調電路的質量指標

9.3.2二極管包絡檢波器

9.3.3同步檢波

9.4正交平衡調幅

本章小結

習題與思考題

第10章角度調製與解調

10.1角度調製信號的分析

10.1.1調頻波和調相波的錶示式

10.1.2調頻波和調相波的頻譜和頻帶寬度

10.2調頻信號的産生

10.2.1調頻的性能指標

10.2.2調頻信號的産生方法

10.2.3擴大調頻器綫性頻偏的方法

10.2.4直接調頻電路

10.3調相信號的産生

10.3.1矢量閤成法

10.3.2可變移相法

10.3.3可變延時法

10.4調頻信號的解調

10.4.1鑒頻方法與鑒頻特性

10.4.2斜率鑒頻器

10.4.3正交鑒頻器

本章小結

習題與思考題

精彩書摘

第5章
CHAPTER 5


放大器






5.1概述
第2章圖2��1畫齣瞭電子電路的構成，它是由有源器件和匹配網絡組成的，放大器也不例外，也由這兩部分構成。第2章研究瞭集中參數匹配網絡，第3章研究瞭分布參數匹配網絡，第4章研究的雙端口網絡實際上是有源器件的綫性等效電路，現在可以著手研究射頻放大器瞭。
5.1.1雙端口網絡的有源性
在討論放大器之前，首先要知道什麼樣的器件具有放大作用。這裏涉及器件的有源性(Activity)的問題，一般放大器件用雙端口網絡即可等效，因而這裏隻討論雙端口網絡的有源性。結論很容易推廣到多端口網絡。
能用來放大信號功率或用作振蕩器的電路稱有源電路。無源電路不能用來放大功率或實現持續振蕩。由綫性時不變電阻、電感和電容構成的電路是無源電路(Passive Circuits)。
晶體管或場效應管在小信號工作時，若進入它所有端口的某一頻率信號的平均功率為零或大於零，則稱它為無源的，平均功率為零時稱為無損的，平均功率大於零時稱為有損的。若進入所有端口的某一頻率信號的總平均功率小於零，則稱該晶體管或場效應管在此頻率為有源的。由於在某工作頻率上小信號工作的晶體管或場效應管可以用參數與工作頻率相對應的雙端口綫性網絡等效，因此下麵直接來研究雙端口網絡。
進入雙端口網絡的兩個端口的總平均信號功率為

P=|V1||I1|cos��1+|V2||I2|cos��2

或

P=ReV1I��1+ReV2I��2=ReV��1I1+ReV��2I2

這樣有

P=12(V1I��1+V��1I1)+12(V2I��2+V��2I2)(5��1)

重新組閤式(5��1)：

P=12(V��1I1+V��2I2)+12(V1I��1+V2I��2)(5��2)

用矩陣形式可錶示為

P=12［V�常軹［I］+12［I�常軹［V］(5��3)

式中上標T錶示轉置，矢量均為列矢量，在某工作點和具體的工作頻率，有

［I］=［Y］［V］和［I�常軹=［V�常軹［Y�常軹(5��4)

代入式(5��3)可得

P=12［V�常軹［Y］［V］+12［V�常軹［Y�常軹［V］

=［V�常軹12(［Y］+［Y�常軹)［V］

=［V�常軹［YH］［V］(5��5)

式(5��5)中

［YH］=12(［Y］+［Y�常軹)(5��6)

矩陣［YH］稱作埃爾米特(Hermite)矩陣。式(5��5)的矩陣形式稱為功率P的埃爾米特型(Hermite Form)。由式(5��5)可知，對於無源網絡，埃爾米特型必須是半正定的。
令雙端口網絡的Y參數為

前言/序言

前言
通信電路講述發射機和接收機的射頻部分和中頻部分，其電路功能有射頻放大、中頻放大、變頻、調製和解調等。當前移動通信飛速發展，通信機的工作頻率已超齣瞭2GHz，因而一部分射頻電路成為分布參數電路。電路技術的發展早已進入瞭集成電路設計的時代，分立器件用得越來越少，整機生産技術的無調整化趨勢使原來通信機中經常使用的LC調諧電路逐漸被各種體積小、設計精良的濾波器取代，整機設計人員必須準確地選用集成電路並能熟練使用CAD軟件。考慮到以上形勢，編寫本書旨在較全麵地介紹通信電路的有關知識，為集成電路和整機設計工作打好基礎。
本書的特點是注重培養紮實的專業基礎，從通信係統框圖著手，係統地介紹通信電路的基礎知識和各單元電路的基本原理與實現方法，強調對基本概念的理解與運用，全書的內容與應用的結閤比較緊密，理論與實踐的結閤也比較緊密，並有一定的電路設計實例和仿真分析。
第1章為緒論，通過對通信機框圖的介紹，使讀者瞭解通信電路的主要功能以及各種功能電路在整機中所處的位置。
第2章為選頻網絡、阻抗變換與阻抗匹配，突齣瞭單諧振迴路的阻抗變換和阻抗匹配功能。電路分析時應用瞭電網絡的對偶原理，在末尾簡單介紹瞭各種濾波器的工作原理和適用頻率。
第3章為傳輸綫和Smith圖，這是分析分布參數電路必備的知識，進一步介紹瞭用Smith圖實現阻抗匹配的方法，為後麵講述放大器打基礎。傳輸綫變壓器是寬帶阻抗匹配和功率閤成的主要部件，因而一並在本章介紹。
第4章為雙端口網絡參數和穩定性，主要為下一章放大器設計打基礎。在此講述瞭Y參數和S參數以及相關的穩定性判據。用信號流圖的方法配閤S參數進行電路分析可使過程簡單，分析結果明瞭，因而在4.5節簡單介紹瞭信號流圖。定嚮耦閤器本屬多端口網絡，由於它是S參數測量中必須采用的器件，因此在附錄4A著重分析瞭由傳輸綫變壓器構成的定嚮耦閤器的原理，用這種定嚮耦閤器可以構成有綫電視網絡中的分支器。
放大器的分析放在第5、6兩章，第5章的分析重點在於最大功率傳輸和穩定性，第6章的齣發點在於減小噪聲係數，有關噪聲的基礎知識也放在第6章介紹。
第7章介紹非綫性電阻電路的常用工程分析方法。通過冪級數分析法解釋瞭非綫性壓縮或擴張、交調、互調等電路現象，用摺綫分析法分析瞭二極管包絡檢波、功率放大和倍頻器，在介紹非綫性時變電路後分析瞭各種混頻器，模擬四象限乘法器可用於較低頻率的混頻、同步檢波、鑒頻及可控增益放大，因而將此內容安排在本章。
第8章為正弦波振蕩器，除瞭LC振蕩器、RC振蕩器等一般內容外，還加入瞭用S參數分析潛在不穩定雙端口網絡産生振蕩的條件，並分析瞭相位噪聲的産生機理以及相位噪聲的功率譜密度麯綫。
第9章為振幅調製與解調，第10章為角度調製與解調，考慮到本課程有可能安排在“通信原理”課程前麵，因而在每章前麵首先講述信號。目前調製與解調均用集成電路實現，因而在電路講述時側重於方法的介紹，像二極管包絡檢波器、斜率鑒頻器一類電路在實際中已很少用到，將它們留在教材中是考慮到內容的完整性。
第11章為反饋控製電路和頻率閤成，介紹瞭AGC、AFC和PLL以及鎖相環頻率閤成器，重點放在PLL和頻率閤成部分。反饋控製電路均是非綫性電路，因而以定性分析為主，配以一定的電路實例和設計實踐。
第12章為收發信機整體設計介紹，講述瞭收發信機的各種技術指標、發射機和接收機的各種技術方案，最後是設計實例。
本書涉及高頻電路、微帶電路、電網絡分析等內容，教學時可根據實際情況選用。建議教學學時為64學時。
學習本教材須具備電路分析基礎、模擬電子技術、概率論與隨機過程的基礎知識。本書適用於大學本科的教學，也可供相關工程技術人員參考。
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