高频/通信电子线路实验指导

高频/通信电子线路实验指导 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

耿照新 著
图书标签:
  • 电子线路
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  • 电路分析
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  • 无线通信
  • 电子工程
  • 信号处理
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出版社: 北京交通大学出版社
ISBN:9787512122314
版次:1
商品编码:11722575
包装:平装
丛书名: 高等教育“十二五”规划教材
开本:16开
出版时间:2015-04-01
用纸:胶版纸
页数:153
字数:256000
正文语种:中文

具体描述

内容简介

  《高频/通信电子线路实验指导》是电子与通信技术专业的一门实验课程教材,分成三个部分,介绍了高频/通信电子线路实验基础知识、高频实验内容和高频实验仪器的使用说明。每一个实验内容都系统介绍其实验原理、方法和步骤。
  《高频/通信电子线路实验指导》涵盖验证实验和开发性实验,主要实验内容包括:高频小信号放大器、高频功率放大器、正弦振荡器、中频放大器、调幅、检波与混频、角度调制与解调、反馈控制电路、锁相环路与频率合成器、脉冲计数式鉴频器、调幅发射与接收完整系统的联调、调频发射与接收完整系统的联调以及高频电路故障分析实验等,一共有16个实验。《高频/通信电子线路实验指导》强调基本概念,注重实际应用,各个实验后附有相应的思考问题。
  《高频/通信电子线路实验指导》可以作为高等学校电子信息工程、通信工程等专业本科生实验教学用教材或参考书,也可以供相关专业工程技术人员参考。

内页插图

目录

第一部分 高频实验基础
第二部分 实验
实验1 高频小信号单调谐与双调谐放大器
1.1 概述
1.2 小信号调谐放大器的工作原理
1.3 小信号调谐放大器的性能指标及测量方法
1.4 实验参考电路
1.5 实验目的
1.6 实验内容与实验电路
1.7 实验步骤
1.8 实验报告
1.9 知识要点与思考题
实验2 高频谐振功率放大器
2.1 概述
2.2 基本原理
2.3 主要技术指标及测试方法
2.4 高频功率放大器的实验电路
2.5 实验目的
2.6 实验内容
2.7 实验仪器
2.8 实验步骤
2.9 实验报告
2.1 0知识要点与思考题
实验3 正弦振荡器
3.1 概述
3.2 正弦振荡器的工作原理
3.3 正弦波振荡器的实验电路
3.4 实验目的
3.5 实验内容
3.6 实验仪器
3.7 实验步骤
3.8 实验报告
3.9 知识要点与思考题
实验4 中频放大器
4.1 中频放大器的基本工作原理
4.2 中频放大器的实验电路
4.3 实验目的
4.4 实验内容
4.5 实验器材
4.6 实验步骤
4.7 实验报告
4.8 宽带中频放大电路设计(扩展篇)
实验5 振幅调制
5.1 概述
5.2 振荡调制的基本工作原理
5.3 振幅调制的实验电路
5.4 实验目的
5.5 实验内容
5.6 实验器材
5.7 实验步骤
5,8实验报告
5.9 知识要点与总考题
实验6 振幅解调器
6.1 振幅解调的基本工作原理
6.2 振幅解调的实验电路
6.3 实验目的
6.4 实验内容
6.5 实验步骤
6.6 实验报告
6.7 知识要点与思考题
实验7 混频器
7.1 概述
7.2 三极管混频器的基本工作原理
7.3 混频干扰及其抑制方法
7.4 混频器的实验电路
7.5 实验目的
7.6 实验内容
7.7 实验步骤
7.8 实验报告
7.9 知识要点与思考题
实验8 频率调制
……
附录A 实验仪器使用说明
参考文献
书名:高频/通信电子线路实验指导 内容简介 《高频/通信电子线路实验指导》是一本专注于高频及通信电子线路实践应用的实验教材,旨在为电子工程、通信工程、自动化等相关专业的学生提供一套系统、深入的学习资源。本书紧密结合理论知识,通过一系列精心设计的实验项目,帮助读者掌握高频和通信电子线路的基本原理、设计方法、测试技术以及实际应用。本书内容丰富,实验项目循序渐进,难度适中,既涵盖了基础理论的验证,也涉及了前沿技术的探索,力求让读者在动手实践中深刻理解复杂概念,提升解决实际工程问题的能力。 第一篇 绪论 本篇将从宏观层面介绍高频与通信电子线路实验的重要性、学习方法以及安全注意事项。 1.1 实验的目的与意义: 巩固理论知识: 理论学习是基础,而实验是检验和深化理论理解的直接途径。通过实验,读者可以将书本上的抽象概念转化为具体的电路行为,直观地观察参数变化带来的影响,从而加深对高频和通信电子线路原理的理解,如阻抗匹配、谐振、滤波器特性、放大器增益与频率响应、振荡器稳定性、调制解调原理等。 培养实践技能: 现代电子工程高度依赖动手能力。本实验指导将训练读者熟练使用各种仪器设备(如示波器、信号发生器、频谱分析仪、矢量网络分析仪等),掌握电路的搭建、调试、故障诊断能力。这些技能是未来从事相关研发、设计、生产、维护等工作所必需的。 提升工程素养: 实验过程不仅是技术操作,更是工程思维的锻炼。读者需要学会如何规划实验步骤,如何进行数据记录与分析,如何评估实验结果的准确性与可靠性,如何撰写实验报告,以及如何处理实验中遇到的突发问题。这些都将有助于培养严谨、细致、创新的工程素养。 衔接课程学习: 本书的实验项目与高频电子线路、通信电子线路等理论课程紧密关联,能够为读者在校期间的学习提供强有力的支撑,也能为后续更深入的专业课程打下坚实的基础。 激发创新意识: 在完成基本实验项目的基础上,本书还会提供一些进阶的探索性内容,鼓励读者思考实验结果的改进方向,设计新的实验方案,从而激发创新灵感。 1.2 实验的基本要求: 课前预习: 读者在进行每次实验前,必须认真阅读实验内容,理解实验目的、原理、步骤,熟悉所用仪器设备和元器件的特性。 遵守纪律: 严格遵守实验室的各项规章制度,听从老师和实验管理员的指导。 安全第一: 实验过程中,时刻注意用电安全,正确操作仪器,防止触电、短路等事故发生。 规范操作: 按照实验步骤认真操作,如实记录实验数据,不得弄虚作假。 认真分析: 对实验数据进行认真分析,得出结论,并撰写详细的实验报告。 爱护设备: 实验结束后,要将仪器设备、元器件等整理好,放回原位,保持实验室的整洁。 1.3 常用仪器设备简介: 示波器: 学习其基本原理(如时基、触发、显示模式),掌握其在测量电压、周期、频率、波形失真等方面的应用。特别是在高频电路中,示波器是观察信号时域特性的关键工具。 信号发生器: 了解其产生不同波形(正弦波、方波、三角波、脉冲波等)和频率、幅度、调制方式的调节能力。在通信电子线路实验中,信号发生器是提供输入信号的必备设备。 频谱分析仪: 介绍其工作原理(如扫频原理、中频处理),掌握其测量信号的频率、幅度、带宽、杂散信号、噪声等参数的功能。对于高频和通信系统来说,频谱分析仪是分析信号频谱特性的核心仪器。 矢量网络分析仪 (VNA): 重点介绍其S参数测量原理,以及如何用于测量网络的输入输出阻抗、增益、插入损耗、回波损耗、相移等参数。VNA在高频电路的匹配、滤波器、放大器等的设计与测试中至关重要。 直流电源: 了解其稳定电压输出的特性,用于为电路提供稳定的工作电源。 万用表: 掌握其测量直流/交流电压、电流、电阻、二极管通断等基本功能。 其他辅助设备: 如面包板、导线、焊接工具(如需要)、电源适配器等。 第二篇 高频电子线路实验 本篇将深入探讨高频电子线路的关键技术和实验方法,旨在让读者掌握高频信号的产生、放大、滤波、耦合以及传输线的特性。 2.1 阻抗匹配实验: 理论基础: 详细讲解最大功率传输定理,反射系数,驻波比 (VSWR),史密斯圆图的应用。 实验项目: 单边带匹配网络设计与测试: 学习如何利用L型、Pi型、T型匹配网络,使用史密斯圆图或计算工具,设计并搭建一个匹配电路,使高频信号源或负载的阻抗与传输线或放大器的输入输出阻抗相匹配。 微带线阻抗测量: 利用矢量网络分析仪测量微带线的特性阻抗,理解其与线宽、介质厚度和介电常数的关系。 多级放大器的阻抗匹配: 探讨多级放大器之间进行阻抗匹配的重要性,以及如何通过匹配提高整体增益和稳定性。 观察指标: 测量回波损耗、插入损耗、驻波比,分析匹配效果。 2.2 高频放大器实验: 理论基础: 介绍晶体管在高频下的特性(如fT, fmax),放大器的稳定性(K因子),增益-带宽积,噪声系数。 实验项目: 单级高频共射放大器设计与测试: 学习如何使用高频三极管或场效应管,在高频下搭建一个稳定工作的放大器。重点关注输入输出阻抗的匹配、偏置电路的设计以及频率响应的测量。 宽带高频放大器设计: 探讨使用集成了阻抗匹配网络或反馈结构的宽带放大器设计方法,并测量其3dB带宽、增益、平坦度等指标。 高频放大器稳定性分析: 通过测量S参数,计算K因子,并分析如何在电路设计中避免振荡。 观察指标: 测量不同频率下的增益、带宽、噪声系数、失真度。 2.3 谐振电路实验: 理论基础: 讲解LC谐振回路的原理,品质因数 (Q值),谐振频率,通带与阻带特性。 实验项目: LC并联和串联谐振电路特性测量: 搭建LC谐振回路,测量其谐振频率、Q值、电压/电流随频率的变化曲线,验证理论公式。 选频滤波器设计与测试: 利用LC谐振电路设计并实现一个简单的带通或带阻滤波器,观察其中心频率、带宽、衰减特性。 振荡器起振条件分析: 探讨振荡器(如LC振荡器)的起振条件,并观察振荡器输出信号的波形、频率和稳定性。 观察指标: 测量谐振频率、Q值、通带带宽、阻带衰减。 2.4 高频滤波器实验: 理论基础: 介绍巴特沃斯、切比雪夫等滤波器类型,低通、高通、带通、带阻滤波器的设计方法,归一化频率,插入损耗。 实验项目: LC低通/高通滤波器设计与测试: 根据给定的截止频率和阻带衰减要求,设计并搭建LC低通或高通滤波器,并用频谱分析仪测量其频率响应。 微带线滤波器设计与制作: 学习利用微带线段构建带通或带阻滤波器,并使用VNA进行性能测试。 有源滤波器(如使用运算放大器)在高频下的应用: 探讨有源滤波器的优点,并设计一个具有特定频率特性的有源滤波器。 观察指标: 测量截止频率、通带增益、阻带衰减、通带纹波。 2.5 传输线理论与实验: 理论基础: 讲解传输线的特性阻抗、传播常数、波长、衰减常数、反射、驻波。 实验项目: 同轴电缆和微带线特性阻抗测量: 利用VNA精确测量不同规格的同轴电缆和微带线的特性阻抗。 阻抗不匹配引起的反射和驻波测量: 在传输线上故意引入阻抗不匹配,使用VNA或示波器测量反射系数和驻波比,观察现象。 短路和开路传输线的时域反射 (TDR) 测量: 通过TDR技术,识别传输线中的故障点或阻抗变化点。 观察指标: 测量特性阻抗、反射系数、驻波比、信号衰减。 第三篇 通信电子线路实验 本篇将聚焦于通信系统中的关键信号处理环节,如调制、解调、数字信号处理以及无线通信模块的应用。 3.1 模拟调制与解调实验: 理论基础: 介绍幅度调制 (AM)、单边带调制 (SSB)、频率调制 (FM)、相位调制 (PM) 的基本原理、频谱特性和优缺点。 实验项目: AM信号的产生与解调: 使用集成芯片或分立元件搭建AM调制电路,并用包络检波器或同步检波器进行解调,观察调制与解调信号。 FM信号的产生与解调: 学习利用压控振荡器 (VCO) 或其他方法产生FM信号,并使用鉴频器或锁相环 (PLL) 解调,分析频率偏移与调制信号的关系。 SSB信号产生与解调(可选): 介绍其原理和实现方法,并进行实验验证(若条件允许)。 观察指标: 测量调制指数、解调信号的保真度、失真度。 3.2 数字调制与解调实验: 理论基础: 介绍ASK、FSK、PSK、QAM等数字调制方式的基本原理、星座图、功率谱密度。 实验项目: ASK/FSK信号的产生与解调: 使用数字逻辑器件或专用芯片产生ASK/FSK信号,并设计相应的解调电路(如包络检波、锁相环等)。 PSK/QPSK信号的产生与解调: 学习PSK/QPSK信号的相位关系,并尝试搭建简易的PSK/QPSK调制解调系统。 利用FPGA/DSP实现数字调制解调(进阶): (若有相关平台)使用FPGA或DSP对数字调制解调过程进行软件实现,体验软件定义无线电 (SDR) 的概念。 观察指标: 测量误码率 (BER)、星座图的清晰度。 3.3 混频器与倍频器实验: 理论基础: 讲解混频器的基本原理(如乘法器、二极管混频器),差频和和频的产生,倍频器的种类和原理。 实验项目: 二极管环形混频器设计与测试: 搭建一个二极管环形混频器,测量其变频损耗,观察输出频谱,分析生成差频和和频的特性。 无源/有源倍频器设计与测试: 学习利用非线性器件(如二极管、MOSFET)或运算放大器设计倍频器,并测量其倍频输出信号的功率和纯度。 观察指标: 测量变频损耗、输出信号的谐波分量。 3.4 锁相环 (PLL) 应用实验: 理论基础: 介绍锁相环的组成(鉴相器、环路滤波器、压控振荡器)和基本工作原理,锁定范围、捕捉范围。 实验项目: PLL作为倍频器/分频器应用: 利用PLL芯片搭建一个倍频或分频电路,观察其频率转换特性。 PLL在FM解调中的应用: 使用PLL解调FM信号,与传统的鉴频器进行比较。 PLL在时钟同步中的应用: 探讨PLL在数字通信系统中恢复时钟信号的作用。 观察指标: 测量锁定/捕捉范围,输出时钟的抖动。 3.5 无线通信模块实验: 理论基础: 介绍常见的无线通信模块(如蓝牙、Wi-Fi、LoRa)的工作原理、通信协议和应用场景。 实验项目: 蓝牙/Wi-Fi模块通信实验: 连接和配置蓝牙或Wi-Fi模块,实现设备间的点对点或网络通信,例如传输传感器数据或控制指令。 LoRa模块低功耗无线通信实验: 学习LoRa模块的配置,搭建LoRa通信链路,测试其远距离、低功耗通信能力,适用于物联网应用。 射频前端模块(如PA、LNA)的应用: (若条件允许)简单介绍功率放大器 (PA) 和低噪声放大器 (LNA) 的作用,并进行基本连接与测试。 观察指标: 测量通信距离、数据传输速率、功耗。 第四篇 综合性与设计性实验 本篇旨在将前两篇的知识融会贯通,通过设计性强的实验项目,培养读者独立分析问题、解决问题的能力,并鼓励创新。 4.1 简易无线接收/发射系统设计: 项目描述: 要求学生根据给定的技术指标(如工作频率、调制方式、通信距离),设计并搭建一个简易的无线通信系统,例如一个简单的遥控开关或无线数据采集节点。 重点考察: 信号的产生、调制、放大、传输,以及接收端信号的解调、放大和处理。需要学生进行链路预算、器件选型、电路设计、PCB布局布线(若条件允许)以及系统联调。 4.2 射频识别 (RFID) 系统基础实验: 项目描述: 学习RFID的基本原理,包括标签的组成、读写器的原理,并尝试搭建一个简单的RFID读写系统,实现对标签的读写操作。 重点考察: 射频信号的耦合、数据编码与解码,以及与微控制器的交互。 4.3 软件定义无线电 (SDR) 入门实验(可选): 项目描述: 利用SDR平台(如RTL-SDR、HackRF)和相应的软件(如GQRX、SDR、GNU Radio),接收和分析各种无线电信号,例如广播电台、对讲机信号、甚至一些公共频段的无线数据。 重点考察: SDR的工作原理,信号的数字化处理,以及不同调制解调方式在软件上的实现。 4.4 噪声与干扰分析实验: 项目描述: 学习如何在高频和通信电路中识别和分析噪声源,以及外部电磁干扰 (EMI) 的影响。通过实验,研究如何通过电路设计和屏蔽等手段来降低噪声和干扰。 重点考察: 噪声系数的测量,以及EMI对系统性能的影响。 实验报告要求 每一项实验都应附带一份详实的实验报告,报告应包含以下内容: 1. 实验名称与日期 2. 实验目的 3. 实验原理(简述) 4. 实验设备与材料 5. 实验电路图(清晰、规范) 6. 实验步骤 7. 实验数据记录(表格形式,准确、完整) 8. 数据分析与计算 9. 实验结果讨论(与理论值对比,分析误差来源,提出改进意见) 10. 实验总结 11. 思考题(若有) 《高频/通信电子线路实验指导》力求全面、系统地覆盖高频和通信电子线路的实验教学内容,强调理论与实践的结合,旨在培养具备扎实理论基础和精湛实践技能的高素质工程技术人才。通过本书的学习,读者将能够更深入地理解高频和通信世界的神奇,为未来的学习和工作打下坚实的基础。

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这本书的出现,简直是解我燃眉之急。前段时间一直在为高频和通信电子线路的理论学习感到头疼,总感觉纸上谈兵,缺乏那种将理论付诸实践的成就感。这个实验指导的标题,恰好点出了我最迫切的需求。我脑海中已经勾勒出无数个在实验室里,对着示波器、信号发生器,小心翼翼地搭建电路,然后激动地看着屏幕上出现的预期波形的场景。我希望这本书的实验设计能够循序渐进,从最基础的电路单元开始,逐步过渡到复杂的系统,让我能够逐步掌握高频和通信电子线路的核心原理和设计技巧。而且,我非常看重实验报告的撰写指导,因为清晰、规范的报告也是学习成果的重要体现。我设想,这本书应该能提供一些典型的实验故障分析和排除方法,这对于实际操作来说至关重要,能够帮助我少走弯路,更快地成长。总而言之,我期望这本实验指导能够成为我在电子通信学习路上的得力助手,让我从“懂”到“会”,再到“精”。

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坦白说,我对这本书的期望是,它能成为我深入理解高频和通信电子线路的“敲门砖”。我不是电子专业出身,但对这个领域一直抱有浓厚的兴趣,总觉得那些电磁波的传播、信号的调制解调,都充满了无穷的奥秘。我希望这本书的实验项目,能够用一种更直观、更易于理解的方式,来展示那些复杂的理论知识。比如,通过实际的搭建和测试,让我能够亲身感受到不同元器件在高频电路中的作用,体会到不同调制方式带来的信号变化。我特别希望书中能够包含一些关于实际通信系统(哪怕是简化版)的搭建和调试经验,这样我能更好地理解理论知识在实际应用中的价值。如果书中还能提供一些关于如何优化电路性能、提高信号质量的指导,那就更完美了。我期待的是,这本书能让我不仅仅是“学到”,更能“做到”,并且在做的过程中,激发我更深层次的思考和探索欲望,最终能够独立地分析和设计一些简单的高频和通信电子线路。

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自从拿到这本《高频/通信电子线路实验指导》后,我的书桌上又多了一个沉甸甸的存在。虽然我还没能完全投入到实验中去,但仅仅是它的出现,就给了我一种踏实感。我一直认为,对于理工科的学习,尤其是像高频和通信电子线路这样偏向实践的学科,没有足够的实验支撑,理论知识就如同空中楼阁。我渴望通过这本书,能够亲手验证那些书本上的公式和概念,去感受电路在实际运行中的状态。我设想,书中的实验应该能够覆盖从基础的阻抗匹配、滤波器设计,到更复杂的收发信机模块搭建等内容。我尤其看重书中对于实验数据分析和误差讨论的引导,这对于培养严谨的科学态度至关重要。我期待这本书能够提供清晰的电路图,详细的元件清单,以及操作步骤的说明,并且在每个实验结束后,能有一些启发性的问题,引导我去思考实验的意义和潜在的应用。这本书,我寄予厚望,希望它能助我在电子通信的道路上,走得更远、更稳。

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这本书的名字听起来就充满了技术感,一看就是那种需要埋头苦干的教材。拿到手里,厚实的分量和密密麻麻的印刷字,就已经让人生出一种“这学期有的忙了”的预感。虽然我还没来得及深入翻阅,但仅凭封面的设计和出版社的信誉,我就对它充满了期待。我希望这本书能真正帮助我打下坚实的基础,不仅仅是理论上的理解,更能通过实践,将那些抽象的概念变得生动起来。我特别在意的是,实验指导是否能够与时俱进,涵盖一些当前在通信领域比较热门的技术和应用。毕竟,电子通信技术发展日新月异,如果学习的知识陈旧,那将是得不偿失。我设想其中的实验项目应该具有一定的挑战性,能够促使我去思考,去探索,而不是简单地照猫画虎。当然,清晰的步骤、详细的讲解以及必要的安全提示也是不可或缺的。我相信,通过这样一个严谨的实验指导,我能在这个充满魅力的电子通信世界里,迈出坚实的第一步。

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收到,以下是基于“高频/通信电子线路实验指导”这本书,但内容完全不包含该书具体实验指导的五段读者评价,每段约300字,风格和内容差异明显,力求自然且不像AI生成。

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