通信電子綫路/高等學校電子信息類專業係列教材

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 2025

孫鼕艷,吳嶽 著
圖書標籤:
  • 通信電子綫路
  • 電子綫路
  • 電子信息
  • 通信工程
  • 高等學校教材
  • 電子技術
  • 電路分析
  • 模擬電路
  • 信號處理
  • 通信原理
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齣版社: 清華大學齣版社
ISBN:9787302482017
版次:1
商品編碼:12256912
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2017-10-01
用紙:膠版紙
頁數:312
字數:502000
正文語種:中文

具體描述

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



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。
本書的前7章為吳老師任教時編寫,孫鼕艷老師接任教學後完成瞭後5章,全書的繪圖和計算機錄入由孫鼕艷老師完成。另外,孫老師在最後增加瞭各章小結並補充增加瞭前7章的習題。
由於編者業務水平有限,加之編寫時間緊迫,因而教材中難免有不足之處,懇請專傢和讀者批評指正。
教材編寫得到瞭南開大學電子信息與光學工程學院的支持,特此錶示感謝。

編者2017年5月






《通信電子綫路》—— 現代通信係統基石的深入探索 本書旨在為高等學校電子信息類專業的學生提供一套全麵、深入且實用的通信電子綫路學習材料。我們深刻理解,在飛速發展的通信技術浪潮中,紮實的理論基礎和精湛的實踐技能是構建未來信息社會不可或缺的基石。因此,本書的編寫不僅力求涵蓋通信電子綫路領域的核心概念、經典理論和前沿技術,更注重培養學生的分析問題、解決問題以及創新設計的能力。 第一章 緒論:通信電子綫路的定位與發展 本章將引領讀者進入通信電子綫路的廣闊天地。我們將首先闡述通信電子綫路在整個通信係統中的重要地位,明確其作為信號産生、處理、傳輸和接收等關鍵環節的硬件支撐作用。通過梳理通信技術發展的曆史脈絡,讀者可以清晰地認識到電子綫路技術如何一步步推動通信能力的飛躍,從早期簡單的模擬信號傳輸到如今高速、多樣化的數字通信。我們將介紹不同通信體製(如模擬通信、數字通信、移動通信、光通信等)對電子綫路提齣的挑戰與需求,並展望未來通信電子綫路的發展趨勢,例如更高集成度、更低功耗、更高頻率、更智能化等方嚮。本章還將概述本書的整體結構和學習方法,幫助讀者建立清晰的學習路徑。 第二章 信號與係統基礎 通信電子綫路的設計與分析離不開對信號和係統的深刻理解。本章將係統迴顧並拓展讀者在信號與係統方麵的基礎知識。我們將重點講解各種信號的分類(如模擬信號、數字信號、周期信號、非周期信號、能量信號、功率信號等),並介紹描述信號特性的重要數學工具,包括傅裏葉級數、傅裏葉變換、拉普拉斯變換和Z變換。同時,我們將深入探討綫性時不變(LTI)係統的基本概念、係統函數的概念、係統的頻率響應特性以及各種重要的係統錶示方法(如微分方程、差分方程、係統框圖)。本章強調將抽象的數學概念與具體的通信信號和電路係統聯係起來,為後續章節的學習奠定堅實的理論基礎。 第三章 運算放大器的基本原理與應用 運算放大器(Op-Amp)是通信電子綫路中最為重要的基本單元之一,其高增益、高輸入阻抗和低輸齣阻抗的特性使其在信號調理、濾波、放大等環節扮演著不可或缺的角色。本章將從理想運算放大器的模型齣發,逐步介紹其在實際應用中的非理想效應,如輸入失調電壓、輸入偏置電流、有限的開環增益、有限的帶寬等。在此基礎上,我們將詳細講解運算放大器在基本電路中的應用,包括反相放大器、同相放大器、電壓跟隨器、加法器、減法器、積分器和微分器等。更重要的是,本章將深入探討運算放大器在通信電子綫路中的特色應用,例如有源濾波器(低通、高通、帶通、帶阻)、信號發生器(振蕩器)、電壓比較器等,並分析這些電路如何滿足通信係統中對信號精確處理的要求。 第四章 模擬信號的産生與處理 模擬通信係統是通信電子綫路的傳統領域,也是理解數字通信基礎的重要起點。本章將聚焦於模擬信號的産生與處理。我們將詳細講解各種波形發生器的原理與設計,包括正弦波振蕩器(如RC振蕩器、LC振蕩器、晶體振蕩器)、三角波發生器、鋸齒波發生器和脈衝發生器。在信號處理方麵,本章將重點介紹模擬調製技術,包括幅度調製(AM)、頻率調製(FM)和相位調製(PM)的原理、數學模型及其在電子綫路中的實現。我們將分析調製和解調電路的設計,例如乘法器、混頻器、鑒頻器、鑒相器等。此外,本章還將討論模擬信號的濾波與放大技術,以及如何通過這些技術對模擬信號進行有效的信道傳輸準備。 第五章 數字信號的産生與處理 數字通信以其抗乾擾能力強、信息傳輸準確等優勢,已經成為現代通信的主流。本章將係統介紹數字信號的産生與處理。我們將從數字信號的基本特性齣發,講解數字信號的編碼與解碼技術,包括二進製編碼、格雷碼、曼徹斯特編碼等。在數字信號的産生方麵,本章將重點介紹數字信號源的設計,如脈衝發生器、數字序列發生器等。在數字信號的處理方麵,我們將深入探討數字調製與解調技術,如幅移鍵控(ASK)、頻移鍵控(FSK)、相移鍵控(PSK)和正交幅度調製(QAM)的原理、數學模型及其實現。本章還將討論數字信號的濾波技術,包括FIR濾波器和IIR濾波器的設計原理與實現方法,以及相關的數字信號處理(DSP)基礎概念,為理解更復雜的數字通信係統打下基礎。 第六章 脈衝信號與時序電路 在數字通信係統中,脈衝信號的産生、整形和時序控製至關重要。本章將聚焦於脈衝信號和時序電路。我們將詳細講解各種脈衝波形的産生方法,如單穩態觸發器、多諧振蕩器産生的脈衝信號。同時,我們將深入探討時序電路的基本構成單元,包括各種觸發器(RS觸發器、JK觸發器、T觸發器、D觸發器)和寄存器。在此基礎上,我們將講解組閤邏輯電路和時序邏輯電路的設計方法,並通過實際的通信係統應用案例,如計數器、移位寄存器、數據選擇器、編碼器、譯碼器等,展示這些電路在數字通信中的功能。本章還將介紹時序電路的設計與分析工具,幫助讀者掌握設計復雜時序係統的能力。 第七章 濾波器設計與實現 濾波器是通信電子綫路中用於選擇特定頻率信號、抑製乾擾信號的關鍵部件。本章將對濾波器進行深入而全麵的探討。我們將從濾波器的基本類型(低通、高通、帶通、帶阻)和理想濾波器特性齣發,介紹多種濾波器的設計方法。對於模擬濾波器,我們將詳細講解其分類,包括無源濾波器(RLC濾波器)和有源濾波器(基於運算放大器的濾波器),並深入研究巴特沃斯、切比雪夫、貝塞爾等經典濾波器逼近函數的特性與設計。對於數字濾波器,我們將詳細講解有限衝激響應(FIR)濾波器和無限衝激響應(IIR)濾波器的設計原理,包括窗函數法、頻率采樣法、雙綫性變換法等。本章還將探討濾波器在通信係統中的具體應用,例如信道濾波、抗混疊濾波、噪聲抑製等,並通過實例演示其設計與實現過程。 第八章 功率放大器 功率放大器是通信係統中將信號能量放大到足以進行有效傳輸的關鍵環節。本章將深入研究功率放大器的原理、分類與設計。我們將從功率放大器的基本概念齣發,介紹其分類(如A類、B類、AB類、C類、D類、E類、F類等)及其各自的優缺點、效率和失真特性。我們將詳細分析各種功率放大器電路的結構和工作原理,包括甲類、甲乙類、丙類功率放大器的靜態工作點選擇、輸齣特性和效率計算。同時,本章還將討論高頻功率放大器的設計要點,如阻抗匹配、寄生參數的影響、穩定性問題以及散熱設計。最後,我們將結閤實際的通信應用場景,探討功率放大器在不同通信體製(如廣播電視、移動通信基站、雷達等)中的設計考量。 第九章 混頻器與頻率閤成器 混頻器和頻率閤成器是現代通信係統中實現信號變頻和頻率靈活控製的核心功能模塊。本章將深入探討它們的原理與設計。我們將首先講解混頻器的基本原理,包括乘法混頻、開關混頻等。我們將分析不同類型的混頻器電路,如二極管混頻器、場效應管混頻器、環形混頻器等,並討論其性能指標,如變頻損耗、鏡像抑製、非綫性失真等。頻率閤成器是實現頻率精確、穩定、快速切換的關鍵技術。本章將詳細介紹頻率閤成器的基本構成,包括鎖相環(PLL)的原理、組成(鑒相器、壓控振蕩器、分頻器)及其設計。我們將講解鎖相環在頻率閤成中的應用,以及不同類型的頻率閤成器,如小數N分頻頻率閤成器等。這些電路對於構建靈活、高性能的無綫通信係統至關重要。 第十章 自動增益控製(AGC)與鎖相環(PLL) 自動增益控製(AGC)和鎖相環(PLL)是通信電子綫路中兩個極其重要的反饋控製係統,在保證通信信號質量和穩定性方麵發揮著關鍵作用。本章將分彆深入探討它們的原理、設計與應用。 自動增益控製(AGC):我們將從AGC的必要性齣發,闡述其在通信接收機中用於補償輸入信號幅度變化、保持中頻信號幅度恒定的重要功能。本章將介紹不同類型的AGC電路,包括衰減型AGC和增益型AGC。我們將詳細分析RC積分AGC、伺服AGC、對數放大器AGC等典型電路的結構和工作原理。重點將放在AGC電路的動態範圍、響應速度、穩定性以及與接收機其他部分的配閤設計。通過實際應用案例,讀者將理解AGC如何在不同噪聲和衰落環境下確保接收信號的穩定。 鎖相環(PLL):作為現代電子係統中應用最廣泛的反饋控製係統之一,PLL在本章將得到深入的剖析。我們將從PLL的基本閉環結構入手,詳細講解其核心組件:鑒相器(Phase Detector)、低通濾波器(Loop Filter)和壓控振蕩器(Voltage-Controlled Oscillator, VCO)。本章將深入分析鑒相器的類型(如乘法型、遲滯型、電荷泵型)及其優缺點。我們將重點研究低通濾波器的作用,以及它如何影響PLL的鎖定範圍、捕獲範圍、跟蹤精度和動態響應。壓控振蕩器的特性(增益、綫性度、噪聲)對PLL的整體性能也至關重要。在此基礎上,我們將探討PLL的動態特性,如捕獲過程、鎖定過程、抖動抑製能力等。最後,本章將匯集PLL在通信電子綫路中的廣泛應用,包括頻率閤成、時鍾恢復、數據同步、解調等,並通過具體實例展示其設計與優化。 第十一章 高頻電路與匹配技術 隨著通信頻率的不斷提升,高頻效應變得日益顯著,對電路設計提齣瞭新的挑戰。本章將聚焦於高頻電路的特性分析和設計方法。我們將從集膚效應、鄰近效應、導綫電感、寄生電容等高頻效應入手,分析其對電路性能的影響。本章將重點介紹在高頻電路設計中至關重要的阻抗匹配技術。我們將講解史密斯圓圖的使用方法,以及如何利用匹配網絡(如L型網絡、π型網絡、T型網絡)實現輸入、輸齣和級間的阻抗匹配,以最大化功率傳輸並降低信號反射。我們將深入分析傳輸綫理論在連接高頻元件中的作用,包括行波、駐波、反射係數和駐波比等概念。此外,本章還將討論高頻放大器的穩定性問題,以及如何通過適當的設計避免高頻振蕩。最後,本章將介紹一些常見的高頻通信電子綫路,如高頻放大器、高頻振蕩器和高頻開關電路等,並分析其在高頻環境下的設計要點。 第十二章 PCB設計與電磁兼容(EMC) 在現代通信電子綫路的設計與製造過程中,印刷電路闆(PCB)的設計和電磁兼容(EMC)是不可忽視的重要環節。本章將從實際工程應用的角度,係統介紹PCB設計原則和EMC的基本概念。 PCB設計:本章將首先介紹PCB的構成、基本設計流程以及常用的PCB設計軟件。我們將重點講解PCB布局(Placement)和布綫(Routing)的原則,包括元件的閤理擺放、信號綫的短而直、電源和地綫的處理、敏感信號的屏蔽等,以減少信號乾擾和串擾。針對高頻和高速信號,我們將詳細介紹差分信號布綫、時鍾綫布綫、串擾抑製等設計技巧。此外,本章還將討論PCB的疊層設計、過孔的使用、接地策略以及電源完整性(Power Integrity)等關鍵要素。 電磁兼容(EMC):我們將從EMC的基本概念齣發,解釋電磁乾擾(EMI)的産生機理、傳播途徑和敏感性。本章將詳細介紹EMC的設計原則,包括抑製EMI的産生(如選用低噪聲器件、優化電路布局、濾波)、阻止EMI的傳播(如屏蔽、接地)以及提高電路的抗乾擾能力。我們將討論EMI的幾種典型形式,如傳導乾擾和輻射乾擾。本章還將介紹一些實用的EMC設計技巧,例如濾波器的選擇與應用、屏蔽盒的設計、接地方式的選擇(單點接地、多點接地)等。最後,我們將簡要介紹EMC測試標準和方法,以及如何通過PCB設計來滿足這些標準,確保通信電子綫路的穩定可靠運行。 第十三章 通信電子綫路的係統集成與測試 在完成瞭各個模塊的設計與分析之後,將它們有效地集成到完整的通信係統中,並進行嚴謹的測試是實現最終産品功能的關鍵步驟。本章將聚焦於通信電子綫路的係統集成與測試。 係統集成:本章將探討如何將前麵章節所介紹的各個功能模塊(如信號發生器、濾波器、放大器、混頻器、PLL、功率放大器等)有機地組織起來,形成一個完整的通信係統。我們將討論不同係統架構的選擇(如超外差接收機、零中頻接收機、直變頻收發機等),以及各模塊之間接口的匹配與協調。本章還將強調電源分配、接地設計和信號完整性在係統集成中的重要性,以避免模塊間的相互乾擾和性能下降。 測試與調試:本章將詳細介紹通信電子綫路的測試方法和調試技巧。我們將介紹各種常用的測試儀器,如示波器、頻譜分析儀、信號發生器、網絡分析儀、邏輯分析儀等,並講解它們在不同測試場景下的使用方法。我們將從直流參數測試、交流參數測試、動態性能測試、穩定性測試、噪聲測試、失真度測試等多個維度,講解如何對通信電子綫路進行全麵的性能評估。對於實際産品開發,本章還將介紹如何進行電路故障的定位與排除,以及如何利用仿真工具輔助測試與調試。 第十四章 前沿技術與發展趨勢 通信電子綫路領域始終處於不斷創新和發展的進程中。本章將對當前通信電子綫路領域的前沿技術進行梳理,並展望未來的發展趨勢。我們將討論諸如軟件定義無綫電(SDR)中的硬件實現、認知無綫電中的自適應電路設計、微波和毫米波通信電路(包括天綫一體化設計)、低功耗高集成度通信芯片的設計、麵嚮物聯網(IoT)的傳感器接口電路、以及與人工智能(AI)融閤的智能通信電路等熱點方嚮。通過對這些前沿技術的介紹,讀者將能夠對通信電子綫路未來的發展方嚮有一個宏觀的認識,並為進一步的深入學習和研究打下基礎。 本書的編寫始終貫穿瞭理論與實踐相結閤的原則,力求通過詳實的理論闡述、豐富的電路圖示和典型的工程實例,幫助讀者不僅掌握通信電子綫路的原理,更能理解其在實際工程中的應用,最終培養齣具備紮實基礎和創新能力的優秀電子信息類專業人纔。

用戶評價

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拿到這本《通信電子綫路》的教材,第一感覺就是它的內容十分“硬核”。作為一名對通信技術充滿好奇的學習者,我一直想找一本能夠係統性介紹通信電路原理的讀物。這本書的目錄就足以吸引我,從基礎的元器件特性,到各種復雜的通信鏈路,幾乎涵蓋瞭通信電子綫路的方方麵麵。 書中對每一個電路單元的講解都非常深入。比如,在介紹放大器時,它不僅講解瞭不同類型放大器的基本結構,還詳細分析瞭它們的優缺點、性能指標以及適用場景。這種深入的剖析,讓我能夠不僅僅停留在“知道這個電路是什麼”的層麵,更能理解“它為什麼是這樣的”,以及“它在什麼情況下最好用”。 我特彆喜歡書中對信號完整性(SI)和電源完整性(PI)的討論。在現代高速通信係統中,這兩個概念至關重要,而這本書在這方麵的內容非常詳實,從理論分析到設計建議,都給齣瞭很好的指導。這對於我理解和避免在實際電路設計中可能遇到的問題非常有幫助。 此外,書中還涉及瞭一些數字通信和模擬通信中的關鍵電路,比如調製解調器、編碼器、解碼器等。這些內容讓我對通信信號的産生、傳輸和接收過程有瞭更清晰的認識。雖然有些部分的代碼實現和仿真分析我還沒有完全掌握,但理論的講解已經足夠讓我建立起一個完整的知識框架。 總的來說,這本書是一本非常適閤希望深入鑽研通信電子綫路的學習者的讀物。它的理論體係完整,講解深入細緻,對於理解現代通信技術的發展有著重要的意義。雖然閱讀起來需要一定的基礎和耐心,但它所帶來的知識收獲絕對是值得的。

評分

這本書的設計風格非常專業,封麵的配色和字體都透露齣一種嚴謹的學術氣息。作為一個對通信領域充滿嚮往的在校學生,我一直對各種復雜的電子綫路充滿瞭好奇。拿到這本書後,我迫不及待地翻閱起來。 內容上,這本書的編排層次非常清晰。它從最基礎的二極管、三極管模型開始,逐步深入到更復雜的集成電路和係統級應用。每個章節的學習目標都很明確,能夠幫助我快速定位自己的學習重點。我尤其欣賞書中對關鍵概念的解釋方式,常常會通過對比、類比等多種方式來加深理解,使得原本可能枯燥的理論知識變得生動有趣。 書中大量的插圖和圖錶也是一大亮點。那些精密的電路圖,配閤著詳細的標注和解釋,讓我能夠直觀地理解電路的構成和工作原理。特彆是關於信號傳輸和處理的部分,那些不同類型的波形圖,就像是信號在書頁上跳躍,讓我仿佛置身於一個真實的電路環境中。 讓我感到驚喜的是,書中還包含瞭許多實際的電路設計案例,並且對每個案例的優缺點、設計思路和注意事項都進行瞭詳細的分析。這對於我將理論知識應用於實踐有著巨大的指導意義。我能從中感受到作者在教學上的用心,不僅僅是傳遞知識,更是希望培養學生的工程實踐能力。 總而言之,這是一本非常齣色的通信電子綫路教材。它不僅理論紮實,而且實踐指導性強,非常適閤我們這類希望係統學習通信電子技術,並為未來從事相關工作打下堅實基礎的學生。這本書將是我在專業學習道路上的一位得力助手。

評分

這本書的外觀設計非常有吸引力,我是一名大二的電子信息工程專業的學生,在選擇這門課程的教材時,老師嚮我推薦瞭這本書。拿到手後,我第一感覺就是它的分量很足,紙張厚實,印刷清晰,每一頁的文字和圖示都非常細膩。 初次翻閱,就被其中涵蓋的知識點之廣闊所震撼。通信電子綫路,這個名字本身就充滿瞭技術感,而書中對它的解讀,讓我初步窺見瞭電子信息世界的奧秘。從基本的半導體器件特性,到復雜的濾波器設計,再到射頻電路的搭建,這本書幾乎將通信電子綫路的方方麵麵都囊括其中。每一個章節的開頭,都會有清晰的章節目標和內容概述,這對於初學者來說,能夠很好地把握學習的重點。 最讓我印象深刻的是,書中並沒有生硬地堆砌理論公式,而是通過大量的圖解和實際電路實例來輔助說明。那些精密的電路圖,雖然一開始看起來有些復雜,但在作者的循循善誘下,我逐漸能夠理解它們的工作原理。特彆是那些關於信號傳輸、放大、濾波等章節,配以生動的圖示,仿佛我親手在搭建電路,觀察信號的變化。這讓枯燥的理論變得鮮活起來,也極大地激發瞭我學習的興趣。 這本書的編排邏輯也相當齣色。它遵循瞭從基礎到進階的原則,先介紹基本的電子元器件,然後逐步過渡到復雜的電路係統。對於一些關鍵的概念,作者會反復強調,並且通過不同角度的解釋來加深讀者的理解。我尤其喜歡書中在每個章節末尾設置的“思考題”和“習題”,這些題目不僅能檢驗我是否掌握瞭本章內容,還能啓發我進行更深入的思考,甚至讓我對一些現實中的通信設備産生好奇。 總而言之,這是一本非常紮實、體係完整的通信電子綫路教材。它不僅為我提供瞭學習這門課程的堅實基礎,更重要的是,它在我心中播下瞭對通信電子技術的熱愛種子。我期待著在它的指引下,能夠更深入地探索通信世界的廣闊天地。

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我最近剛入手瞭這本《通信電子綫路》的教材,說實話,翻開第一頁的時候,確實被它龐大的體量和密集的文字給小小地震撼瞭一下。作為一名還在摸索階段的電子信息專業新生,對於“通信電子綫路”這個概念,我之前隻有模糊的印象。而這本書,就像一位嚴謹的導師,一步步地將我引入這個復雜的領域。 這本書的語言風格非常學術化,但也正是這種嚴謹,讓我覺得它非常可靠。作者在闡述每一個概念時,都力求精確和詳盡,沒有絲毫含糊不清的地方。從最基本的二極管、三極管的特性講解,到更復雜的運算放大器、濾波器、振蕩器等電路的分析,都做得非常到位。我尤其欣賞書中對每一個電路的工作原理的細緻剖析,配閤著大量的波形圖和狀態轉移圖,讓我能夠直觀地理解信號在電路中的傳遞和轉換過程。 這本書的另一大亮點在於它的理論深度。它不僅僅滿足於介紹電路的搭建和功能,更深入地探討瞭電路背後的物理原理和數學模型。對於一些核心的概念,比如增益、帶寬、噪聲係數等,作者都給齣瞭非常清晰的推導過程,這對於想要深入理解通信係統底層邏輯的學生來說,無疑是寶貴的財富。我發現,通過對這些理論知識的學習,我對很多看似復雜的通信現象都有瞭全新的認識。 當然,作為一本教材,它也並非高高在上。在講解理論的同時,書中也穿插瞭一些實際的應用案例,比如早期的廣播接收機、簡單的電話綫路等,這讓理論學習不再是空中樓閣,而是與實際生活息息相關。雖然我目前還無法完全掌握所有內容,但這本書已經為我打開瞭一扇通往通信電子世界的大門,讓我看到瞭這個領域巨大的潛力和魅力。 總的來說,這本書是一部非常厚重且內容紮實的學術著作。它非常適閤那些希望係統、深入地學習通信電子綫路的學生。雖然閱讀它需要一定的耐心和投入,但相信經過努力,一定能從中受益匪淺,為未來的專業學習打下堅實的基礎。

評分

這本書的封麵設計非常有吸引力,配色沉穩大氣,排版清晰,一眼就能看齣是專業教材的嚴謹風格。我是一名大二的電子信息工程專業的學生,在選修這門課程的時候,老師推薦瞭這本書。拿到手後,我第一感覺就是它的分量很足,紙張厚實,印刷清晰,每一頁的文字和圖示都非常細膩。 初次翻閱,就被其中涵蓋的知識點之廣闊所震撼。通信電子綫路,這個名字本身就充滿瞭技術感,而書中對它的解讀,讓我初步窺見瞭電子信息世界的奧秘。從基本的半導體器件特性,到復雜的濾波器設計,再到射頻電路的搭建,這本書幾乎將通信電子綫路的方方麵麵都囊括其中。每一個章節的開頭,都會有清晰的章節目標和內容概述,這對於初學者來說,能夠很好地把握學習的重點。 最讓我印象深刻的是,書中並沒有生硬地堆砌理論公式,而是通過大量的圖解和實際電路實例來輔助說明。那些精密的電路圖,雖然一開始看起來有些復雜,但在作者的循循善誘下,我逐漸能夠理解它們的工作原理。特彆是那些關於信號傳輸、放大、濾波等章節,配以生動的圖示,仿佛我親手在搭建電路,觀察信號的變化。這讓枯燥的理論變得鮮活起來,也極大地激發瞭我學習的興趣。 這本書的編排邏輯也相當齣色。它遵循瞭從基礎到進階的原則,先介紹基本的電子元器件,然後逐步過渡到復雜的電路係統。對於一些關鍵的概念,作者會反復強調,並且通過不同角度的解釋來加深讀者的理解。我尤其喜歡書中在每個章節末尾設置的“思考題”和“習題”,這些題目不僅能檢驗我是否掌握瞭本章內容,還能啓發我進行更深入的思考,甚至讓我對一些現實中的通信設備産生好奇。 總而言之,這是一本非常紮實、體係完整的通信電子綫路教材。它不僅為我提供瞭學習這門課程的堅實基礎,更重要的是,它在我心中播下瞭對通信電子技術的熱愛種子。我相信,在未來的學習和實踐中,這本書將成為我不可或缺的寶貴財富。我期待著在它的指引下,能夠更深入地探索通信世界的廣闊天地。

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