21世纪全国应用型本科电子通信系列实用规划教材高频电子线路(第2版) 9787301165 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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宋树祥，周冬梅 著

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• 21世纪规划教材
• 第2版
• 电子技术
• 电路分析

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出版社： 北京大学出版社

ISBN：9787301165201

商品编码：29619251750

包装：平装

出版时间：2010-06-01

图书基本信息
图书名称	21世纪全国应用型本科电子通信系列实用规划教材高频电子线路(第2版)	作者	宋树祥,周冬梅
定价	35.00元	出版社	北京大学出版社
ISBN	9787301165201	出版日期	2010-06-01
字数		页码
版次	1	装帧	平装
开本	16开	商品重量	0.581Kg

内容简介

本书覆盖了“电子信息科学与电气信息类基础课程教学指导分委员会”2004年版关于电子电路（II）基本要求的内容。书中详细介绍了通信系统中电路的基本原理、分析方法和典型应用。本书共分10章，包括绪论、噪声与干扰、高频小信号放大器、高频功率放大器、正弦波振荡器、非线性器件与频谱搬移电路、振幅调制与解调、角度调制与解调、反馈控制电路、频率合成技术。每章都对主要知识点进行了小结，内容深入浅出，理论联系实际。 本书可作为高等学校电子信息工程、通信工程、测控技术与仪器等专业的本科生教材或教学参考书，也可供相关专业工程技术人员参考。

作者简介

目录

章　绪论 　1.1 概述 　1.2　通信系统的组成 　1.3　发射机和接收机的组成 　1.4　无线电波段的划分 　1.5　无线电波的传播 　1.6　本课程的研究对象和特点 　1.7　本章小结 　1.8 习题 第2章　噪声与干扰 　2.1 概述 　2.2 噪声 　　2.2.1 电阻热噪声 　　2.2.2　晶体三极管噪声 　　2.2.3　场效应管噪声 　　2.2.4　天线噪声 　　2.2.5 噪声系数 　2.3　干扰 　　2.3.1 工业干扰 　　2.3.2　天电干扰 　2.4　发射机和接收机的主要性能指标 　　2.4.1 发射机的主要指标 　　2.4.2　发射机整机的参量测量 　　2.4.3　接收机的主要性能指标 　　2.4.4　接收机的性能指标举例 　　2.4.5　接收机整机参数的测量 　2.5　本章小结 　2.6　习题 第3章　高频小信号放大器 　3.1　概述 　　3.1.1 高频小信号放大器的分类 　　3.1.2 高频小信号放大器的主要性能指标 　3.2　LC串并联谐振回路 　　3.2.1 串联谐振回路 　　3.2.2　并联谐振回路 　　3.2.3 串、并联阻抗等效互换与回路抽头时的阻抗变换 　　3.2.4　耦合回路 　3.3 晶体管高频小信号等效电路与参数 　　3.3.1　Y参数等效电路 　　3.3.2　混合兀型等效电路 　　3.3.3　Y参数等效电路与混合等效电路参数的转换 　3.4　晶体管谐振放大器 　　3.4.1　单级单调谐回路谐振放大器 　　3.4.2　多级单调谐回路谐振放大器 　3.5　集中选频滤波器与集成调谐放大器 　　3.5.1 集中选频滤波器 　　3.5.2　集成谐振放大器 　3.6　高频小信号谐振放大器的仿真 　3.7　本章小结 　3.8 习题 第4章　高频功率放大器 　4.1 概述 　4.2　谐振功率放大器的工作原理 　　4.2.1　基本工作原理 　　4.2.2　输出功率与效率 　4.3　高频功率放大器的动态分析 　　4.3.1 高频功率放大器的动态特性 　　4.3.2　高频功率放大器的负载特性 　　4.3.3 高频功率放大器的调制特性 　　4.3.4　高频功率放大器的放大特性 　　4.3.5 高频功率放大器的调谐特性 　　4.3.6　高频功率放大器的高频效应 …… 第5章　正弦波振荡器 第6章　非线性器件与频谱搬移电路 第7章　振幅调制与解调 第8章　角度调制与解调 第9章　反馈控制电路 0章　频率合成技术 附录 部分习题答案 参考文献

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文摘

序言

探秘高频电子线路的奥秘：从理论基石到工程实践 在当今信息爆炸的时代，电子通信技术以惊人的速度渗透到我们生活的方方面面，从无处不在的手机信号到高速稳定的互联网连接，再到精准可靠的卫星导航，这一切都离不开高频电子线路的支撑。它们是现代通信系统的“心脏”，承载着信息的快速、高效传输，是推动社会进步和科技发展的关键力量。本书旨在为广大电子通信专业的学生、工程师以及对高频电子线路技术感兴趣的读者，提供一套系统、深入、且贴近工程实践的学习资源。我们将从理论的基石出发，逐步深入到复杂的工程设计和应用，力求让读者不仅理解“是什么”，更能掌握“怎么做”。 第一篇：高频电子线路基础与元件特性 本篇将为读者打下坚实的高频理论基础，为后续深入学习做好铺垫。 高频信号的特性与分析： 首先，我们将探讨与低频信号截然不同的高频信号所表现出的特殊性。这包括高频信号的集肤效应、邻近效应，以及这些效应在高频电路中的影响。我们将介绍傅里叶分析在高频电路中的应用，如何将复杂的信号分解为一系列正弦波，从而简化分析过程。同时，也会讨论高频信号的噪声问题，包括热噪声、散弹噪声等，以及它们对信号传输质量的影响。 高频电路的寄生参数： 在高频电路中，元件的寄生参数（如导线的电感、焊盘的电容、元件的分布电容等）不再可以忽略，它们往往会显著改变电路的性能。我们将详细分析这些寄生参数的来源、大小以及它们对电路工作频率和稳定性的影响。掌握这些知识，是避免电路设计中“陷阱”的关键。 高频有源元件特性： 晶体管（BJT、MOSFET）等有源器件在高频下的特性与低频时存在显著差异。我们将深入剖析这些器件在高频下的等效电路模型，包括各种寄生电容和电感对跨导、增益、噪声系数等参数的影响。特别地，我们会关注在高频应用中至关重要的参数，如特征频率（fT, fmax）、噪声系数、功率增益以及稳定性因子等，并介绍如何根据这些参数选择合适的高频器件。 高频无源元件选择与应用： 电阻、电容、电感在高频下的表现也与低频时不同。例如，普通电阻在高频下会表现出电感特性，电容的高频等效串联电感（ESL）和高频等效串联电阻（ESR）对电路性能至关重要。我们将探讨在高频应用中适合使用的无源元件类型，如陶瓷电容、薄膜电容、空心电感、磁珠等，并分析它们在高频电路中的作用，例如去耦、滤波、调谐等。 第二篇：高频放大器设计与分析 放大器是高频电路的核心组成部分，无论是通信系统的发射端还是接收端，都离不开高频放大器的支持。本篇将详细讲解各类高频放大器的设计原理、工作特性和实现方法。 单管放大器的设计： 从最基本的单管放大器开始，我们将介绍不同组态（共射、共集、共基）在高频下的特性。重点在于分析偏置电路的设计，如何在高频下实现稳定的静态工作点。我们将引入增益计算和输入输出阻抗匹配的概念，这是保证放大器性能的关键。 多级放大器级联： 在实际应用中，常常需要多级放大器级联以获得所需的总增益。我们将探讨不同级联方式（直接耦合、阻容耦合、变压器耦合）在高频下的优缺点，以及如何通过级间匹配来最大化整体增益并保持良好的频率响应。 宽带高频放大器： 针对需要处理较宽频率范围信号的应用，我们将介绍宽带放大器的设计技术。这包括采用反馈网络（如串联电压负反馈、并联电流负反馈）来展宽频率响应，以及使用匹配网络（如电阻匹配、电抗匹配）来改善输入输出特性。 选频高频放大器（调谐放大器）： 在许多通信系统中，只需要放大特定频率范围的信号。我们将深入研究选频放大器的设计，重点讲解谐振回路（RLC回路）的构建和调谐原理。我们将分析谐振回路的品质因数（Q值）对放大器选择性和增益的影响，并介绍如何利用耦合电容、变压器等实现级间选频。 稳定性分析与补偿： 放大器在高频下容易发生振荡，导致工作不稳定。本篇将详细讲解寄生反馈对稳定性的影响，并介绍Barkhausen判据等振荡条件。我们将深入探讨稳定性判据（如Bode图、Nyquist图、Nichols图）以及稳定性补偿的方法，包括引入消振电路、串联电感、并联电容等，以确保放大器在高频下稳定工作。 噪声分析与降噪： 噪声是影响高频接收系统性能的关键因素。我们将深入分析各种噪声源（器件热噪声、散弹噪声、闪烁噪声等）的来源和特性，并介绍噪声系数的概念和计算方法。重点讲解如何通过合理的电路设计和器件选择来降低噪声，例如优化输入匹配、选择低噪声器件，以及采用低噪声放大器（LNA）的设计技巧。 第三篇：高频振荡器与倍频器 振荡器是产生高频信号源的核心器件，而倍频器则可以将基频信号扩展到更高的频率。本篇将深入探讨各类高频振荡器和倍频器的原理、设计与应用。 振荡器的工作原理： 我们将从正弦振荡器的基本原理入手，讲解负反馈和正反馈在振荡电路中的作用。重点介绍Barkhausen振荡判据，即增益为1且相位为0（或2π）的条件。 LC振荡器： 详细分析哈特莱振荡器（Hartley）、科尔皮兹振荡器（Colpitts）、克拉普振荡器（Clapp）等经典LC振荡器的电路结构、工作原理和频率决定因素。我们将分析不同振荡器在输出波形、频率稳定性和输出功率等方面的差异，并讨论如何通过选择合适的电感、电容值以及晶体管参数来精确控制输出频率。 RC振荡器与晶体振荡器： 介绍RC振荡器（如维恩桥振荡器）的原理及其在高频应用中的局限性。重点讲解晶体振荡器的优势，包括其极高的频率稳定性和准确性，并分析石英晶体的等效电路模型，深入理解晶体在高频下的谐振和抗谐振特性。我们将介绍常见的晶体振荡器电路，如皮尔斯振荡器（Pierce），并讨论如何通过晶体的选择和电路参数的调整来获得所需的频率和稳定性。 弛张振荡器与非正弦波振荡器： 简要介绍多谐振荡器、施密特触发器振荡器等弛张振荡器，了解其产生方波、锯齿波等非正弦波信号的原理，以及它们在特定应用中的作用。 倍频器的工作原理： 介绍倍频器利用非线性器件（如二极管、晶体管）的非线性特性，将输入信号的基波成分转换为高次谐波，再通过滤波选出所需的高次谐波，从而实现频率的倍增。 二极管倍频器与晶体管倍频器： 详细讲解变容二极管倍频器和三极管倍频器的电路结构和工作原理。我们将分析不同倍频器在高频下的转换效率、输出功率以及谐波抑制能力，并讨论如何通过选择合适的非线性器件和设计匹配网络来优化倍频器的性能。 倍频器的级联应用： 介绍如何通过多级倍频器级联，实现更高频率的生成，以及在设计中需要考虑的谐波失真、噪声等问题。 第四篇：高频混合电路设计与应用 将高频电路中的不同功能模块集成到一个单一的器件或模块中，是实现高频系统小型化、低功耗和高性能的关键。本篇将聚焦于高频混合集成电路（HIC）和单片微波集成电路（MMIC）的设计与应用。 混合集成电路（HIC）的基本概念： 介绍HIC的构成，通常是在陶瓷基板或印刷电路板上，通过集成厚膜或薄膜工艺，将分离的元件（如电阻、电容、电感、半导体器件）组合在一起。我们将讨论HIC的优势，如寄生参数小、集成度高、性能稳定等。 MMIC（单片微波集成电路）的设计流程： 深入讲解MMIC的设计流程，包括工艺选择（如GaAs、SiGe、GaN等）、器件模型、版图设计、电磁仿真以及测试验证。我们将分析不同工艺在高频下的性能特点和适用范围。 MMIC设计中的关键技术： 重点阐述MMIC设计中涉及的关键技术，如单片匹配网络设计、集成电感和电容、单片滤波器的实现，以及电源管理和偏置电路的设计。 常用高频混合集成电路模块： 介绍一些典型的高频混合集成电路模块，例如： 低噪声放大器（LNA）模块： 用于接收前端，需要极低的噪声系数和高增益。 功率放大器（PA）模块： 用于发射端，需要高输出功率和高效率。 混频器（Mixer）模块： 用于频率变换，实现信号的上下变频。 电压控制振荡器（VCO）模块： 能够通过控制电压改变输出频率，广泛应用于锁相环（PLL）等系统中。 锁相环（PLL）模块： 用于频率合成和信号锁定。 高频混合集成电路的应用实例： 结合实际应用，展示高频混合集成电路在移动通信终端（如手机、基站）、雷达系统、卫星通信、无线网络（Wi-Fi, Bluetooth）等领域的具体应用，分析不同模块在高频系统中的作用和价值。 第五篇：高频电路的仿真与测量 在实际的高频电路设计过程中，仿真和测量是必不可少的环节。本篇将介绍常用的高频电路仿真软件和测量仪器，以及它们在高频电路设计中的应用。 高频电路仿真软件介绍： 详细介绍几种常用的高频电路仿真软件，如ADS (Advanced Design System)、HFSS (High Frequency Structure Simulator)、CST Studio Suite、Spice系列仿真器等。我们将分析它们各自的特点、优势和适用范围，例如ADS在电路级仿真和系统级仿真方面的强大功能，HFSS和CST在三维电磁场仿真方面的突出表现。 电路级仿真： 讲解如何利用仿真软件进行元件模型选取、电路原理图绘制、参数扫描、频率响应分析（S参数、增益、回波损耗）、瞬态分析、噪声分析等。通过实例演示，说明如何通过仿真来优化电路设计，预测电路性能，并发现潜在的设计问题。 电磁场仿真： 深入介绍电磁场仿真的重要性，特别是在设计传输线、天线、连接器、微带/带状线等高频结构时。我们将讲解如何建立三维模型，设置仿真参数（如频率范围、边界条件），并对仿真结果进行分析，例如端口阻抗、电流分布、场强分布、辐射特性等。 高频测量仪器介绍： 介绍常用的高频测量仪器，包括矢量网络分析仪（VNA）、频谱分析仪、信号发生器、示波器、功率计等。我们将讲解这些仪器的基本原理、操作方法以及在高频电路测量中的应用。 矢量网络分析仪（VNA）的应用： 重点讲解VNA在S参数测量、输入输出阻抗测量、插入损耗测量、回波损耗测量、传输系数测量等方面的应用。我们将演示如何使用VNA对放大器、滤波器、匹配网络等进行准确的特性表征。 频谱分析仪的应用： 讲解频谱分析仪在信号频谱分析、杂散信号检测、谐波分析、噪声电平测量等方面的应用。 测量中的注意事项与误差分析： 讨论在高频电路测量中需要注意的探头选择、连接方式、校准步骤等问题，并对常见的测量误差进行分析，以提高测量结果的准确性。 结语 本书力求通过理论与实践相结合的方式，为读者搭建一个深入理解和掌握高频电子线路的平台。从最基础的元件特性到复杂的系统集成，再到精确的仿真与测量，我们希望能够帮助每一位读者，无论是初学者还是经验丰富的工程师，都能在高频电子线路领域有所收获，并能将所学知识灵活应用于实际的工程设计和创新中，为推动现代电子通信事业的发展贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

这本新版的《高频电子线路》绝对是电子通信领域学生的福音啊！我刚拿到手的时候，就被它厚实的篇幅和严谨的结构给镇住了。书里对各种高频电路的基本原理讲解得非常透彻，无论是从基础的晶体管高频特性分析，到复杂的滤波器和振荡器的设计，都给出了详尽的数学推导和清晰的图示。特别是关于微波器件的介绍部分，作者似乎下了很大功夫，把S参数、史密斯圆图这些看似枯燥的概念，用非常直观的方式呈现了出来，让人一下子就能抓住重点。对于我们这些即将步入专业实践的学生来说，这种理论与应用紧密结合的编排方式，比那些只讲理论不沾实际的教材要实用太多了。我记得我之前在学习某个特定类型的放大器时感到非常吃力，但在翻阅这本书的相应章节后，那些复杂的耦合、反馈机制一下子就豁然开朗了。作者在每个章节后都精心设计了不同难度的习题，这无疑为我们巩固知识、检验学习成果提供了绝佳的平台。我个人强烈推荐给所有正在或将要学习高频电路的同学，这本书绝对值得你花时间去细细品味。

评分☆☆☆☆☆

我特别欣赏这本书在图文排版上的用心。要知道，高频电路涉及大量的波形、等效电路图和Smith圆图，如果排版不好，读者很容易在复杂的线条中迷失方向。这本教材的插图清晰度非常高，线条干净利落，关键的标注点都用粗体或不同的颜色突出显示，即便是初次接触这些概念的人也能迅速定位到核心信息。相比我以前用的那本老旧的教材，简直是天壤之别。此外，书中的术语定义非常规范和统一，这对于避免在跨章节学习中产生混淆至关重要。阅读体验上，纸张的质感也很好，长时间阅读下来眼睛的疲劳感相对较低。这看似是小细节，但对于需要反复研读的专业教材来说，是决定学习效率的关键因素之一。作者在细节处理上的严谨，体现了出版方对质量的把控非常到位。

评分☆☆☆☆☆

作为一本应用型教材，其对习题和实践环节的重视程度是衡量其价值的重要标准。我发现这本书在配套资源方面做得十分出色，每一章后的例题设计都紧密围绕本章的核心公式和设计流程，而且答案的给出方式也十分详尽，很多步骤都给出了详细的推导过程，而不是简单地罗列一个最终结果。这让我可以对照自己的解题思路进行反思和修正。如果说有什么遗憾，可能就是对于某些最新一代的EDA工具的使用方法介绍得还不够深入，不过鉴于教材的性质和时效性限制，这一点是可以理解的。但就其理论讲解的系统性、例题的实用性以及对工程思维的培养而言，这本书无疑是当前市场上非常优秀的高频电子线路学习资料，对于打牢专业基础，绝对是值得信赖的选择。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我以前对高频电路这门课一直抱有一种敬而远之的态度，觉得它太偏向理论，离实际应用很遥远。但接触了这本教材后，我的看法彻底改变了。这本书的编排思路非常贴合“应用型本科”的定位，它不像某些经典教材那样沉溺于无穷无尽的理论证明，而是更注重如何将理论知识转化为解决实际工程问题的能力。举个例子，书中在介绍功率放大器设计时，不仅讲解了AB类、C类的基本特性，还深入探讨了实际中如何进行阻抗匹配以达到最大功率输出和最低失真，这对于我们未来从事射频前端设计工作至关重要。而且，书中使用的案例和例题都选自当前行业内比较前沿的技术方向，比如涉及一些基础的ISM频段应用，这让学习过程充满了与时俱进的活力。如果你是那种希望学完一门课后能马上动手实践的人，这本书的实操导向性会让你感到物超所值。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度达到了一个很好的平衡点，尤其是在对新型器件和技术趋势的引入上，做得相当到位。它并没有停留在对传统分立元件的讲解上，而是花了相当大的篇幅来介绍集成电路在高频设计中的应用，比如MMIC（单片微波集成电路）的基本结构和设计流程。这对于培养我们面向未来的系统级思维非常有帮助。我注意到，书中对噪声理论的阐述也十分到位，不仅仅是介绍了噪声系数的概念，还详细分析了不同电路阶段对整体系统噪声性能的影响，这在设计低噪声放大器（LNA）时是必不可少的知识点。总体而言，它不仅仅是一本“教会你怎么做”的书，更是一本“教会你怎么思考”的指南，引导我们建立起从器件选择到系统指标优化的完整设计框架。