本書以高頻電子線路涉及的基礎(chǔ)知識(shí)、基本原理和實(shí)際應(yīng)用設(shè)計(jì)為重點(diǎn),立足于培養(yǎng)理論與工程設(shè)計(jì)兼具的實(shí)際應(yīng)用型人才?全書共分8章,包括緒論、諧振與小信號(hào)選頻放大電路、高頻功率放大電路、正弦波振蕩電路、線性頻譜搬移電路、角度調(diào)制與解調(diào)電路、反饋控制電路和無(wú)線收發(fā)信系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介,全面涵蓋了高頻電路與系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)?
為了增強(qiáng)讀者對(duì)基本理論的深入理解和學(xué)習(xí)興趣,本書還在每一重點(diǎn)章節(jié)末給出了相關(guān)的Matlab仿真分析的源代碼,讀者可以方便地改變有關(guān)參數(shù)來(lái)理解相應(yīng)的結(jié)果?
高頻電子線路是通信、電子技術(shù)及相關(guān)電類專業(yè)的一門十分重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,無(wú)論是電子類的重點(diǎn)院校,還是一般本科院校都開(kāi)設(shè)本課程。高頻電路涉及的內(nèi)容非常豐富,并具有較強(qiáng)的理論性、工程實(shí)踐性和復(fù)雜多變的實(shí)際電路結(jié)構(gòu),這使得學(xué)生不僅在學(xué)習(xí)理論時(shí)感到困難,更主要的是在分析實(shí)際電路與工程實(shí)踐時(shí)感到茫然和力不從心。如何讓學(xué)生較好地、高效地學(xué)習(xí)、理解和掌握這門課程,是我們?nèi)握n老師多年來(lái)的心愿和追求。根據(jù)長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐,對(duì)于普通院校的學(xué)生必須要有一本內(nèi)容適當(dāng)、難易適中、敘述清晰、傳授知識(shí)的手段多樣、形式生動(dòng)的好教材,這正是編寫本書的出發(fā)點(diǎn)。
承蒙科學(xué)出版社的誠(chéng)摯邀請(qǐng),本書編寫隊(duì)伍以成都信息工程學(xué)院為主,聯(lián)合了西南交通大學(xué)、西南民族大學(xué)、西南石油大學(xué)、西華大學(xué)和成都理工大學(xué)等高校通信與電子類專業(yè)長(zhǎng)期從事高頻電子線路課程教學(xué)工作的老師,共同完成了本教材的編寫。
由于本教材希望從教和學(xué)兩個(gè)方面來(lái)共同提高教學(xué)效果,全書具有如下特點(diǎn):
(1)內(nèi)容精要,重點(diǎn)突出,主次分明,并具有系統(tǒng)性;
(2)避免煩瑣的理論推導(dǎo),講解由淺人深、邏輯性強(qiáng),并對(duì)一些難于理解的原理和易混淆的概念作了深入的剖析和比較分析;
(3)在理論講授的同時(shí)重在應(yīng)用設(shè)計(jì),全書在重點(diǎn)部分都給出了有關(guān)設(shè)計(jì)實(shí)例;
(4)從學(xué)習(xí)的角度,為了增強(qiáng)讀者對(duì)基本理論的深入理解和學(xué)習(xí)興趣,本書在每一重點(diǎn)章節(jié)末給出了相關(guān)的Matlab仿真分析的源代碼,讀者可以方便地改變有關(guān)參數(shù)來(lái)理解相應(yīng)的結(jié)果。
《高頻電子線路/高等院校教材》由高瑜翔擔(dān)任主編,并負(fù)責(zé)統(tǒng)稿和整理,第1、8章由成都信息工程學(xué)院的高瑜翔老師編寫,第2章由西南民族大學(xué)的王欣強(qiáng)老師、西華大學(xué)的胡宏平老師共同編寫,第3章、第4章、第5章、第6章分別由成都信息工程學(xué)院的陳愛(ài)萍、張杰、王春圃和于紅兵老師編寫,第7章由西南石油大學(xué)的邱紅兵老師編寫,西南交通大學(xué)的張瑾老師和肖波老師編寫了全書的Matlab仿真代碼。另外成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院的李華兵老師參加了部分校對(duì)工作。
本書是在所有參編老師長(zhǎng)期使用的講稿和講義的基礎(chǔ)上整理,并參考了相關(guān)的同類教材編寫而成的,適合作為應(yīng)用型本科院校有關(guān)專業(yè)如通信工程、電子工程、自動(dòng)化、測(cè)控、大氣電子、醫(yī)療電子等的通用教材,也可供有關(guān)工程技術(shù)人員參考。
非常感謝為本書提出寶貴意見(jiàn)和為本書編寫給予幫助的老師和領(lǐng)導(dǎo),以及付出心血的所有工作人員。由于時(shí)間倉(cāng)促,書中難免存在錯(cuò)誤和不當(dāng)之處,歡迎各位讀者批評(píng)指正。
高瑜翔
2008年6月
前言
第1章 緒論
1.1 通信系統(tǒng)概述
1.1.1 通信系統(tǒng)及其基本組成
1.1.2 無(wú)線通信系統(tǒng)
1.2 信號(hào)與頻譜、電磁波及其頻段劃分
1.2.1 典型信號(hào)及其頻譜
1.2.2 電磁波及其頻段的劃分
1.2.3 高頻與射頻電路設(shè)計(jì)的必要性
1.3 非線性電子線路的基本概念
1.3.1 線性與非線性電路
1.3.2 非線性電路的基本特點(diǎn)
1.3.3 非線性電路的主要分析方法
本章 小結(jié)
習(xí)題
第2章 諧振與小信號(hào)選頻放大電路
2.1 選頻電路概述
2.2 LC諧振回路選頻特性分析
2.2.1 并聯(lián)諧振回路
2.2.2 串聯(lián)諧振回路
2.2.3 串并聯(lián)諧振回路特點(diǎn)
2.3 阻抗變換電路
2.3.1 信源與負(fù)載阻抗對(duì)選頻電路的影響
2.3.2 基本阻抗變換電路
2.4 選頻電路的計(jì)算與設(shè)計(jì)
2.5 高頻小信號(hào)選頻放大電路
2.5.1 概述
2.5.2 晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)
2.5.3 晶體管諧振放大器
2.5.4 高頻諧振放大器的穩(wěn)定性
2.5.5 提高放大器穩(wěn)定性的方法
2.6 集成諧振放大器
本章 小結(jié)
附錄 LC并聯(lián)諧振回路的Matlab分析源代碼
習(xí)題
第3章 高頻功率放大電路
3.1 高頻功率放大器概述
3.2 諧振功率放大器的工作原理
3.2.1 基本工作原理
3.2.2 諧振功率放大器的近似分析
3.2.3 輸出功率與效率
3.3 諧振功率放大器的特性分析
3.3.1 諧振功率放大器的工作狀態(tài)與負(fù)載特性
3.3.2 Vcc對(duì)放大器工作狀態(tài)的影響
3.3.3 Uim和VBB對(duì)放大器工作狀態(tài)的影響
3.4 諧振功率放大器電路與設(shè)計(jì)
3.4.1 直流饋電電路
3.4.2 濾波匹配網(wǎng)絡(luò)
3.4.3 諧振功率放大器的電路設(shè)計(jì)實(shí)例
3.4.4 諧振功率放大器的實(shí)際電路
3.5 丁類和戊類諧振功率放大器
3.6 集成射頻功率放大器及其應(yīng)用簡(jiǎn)介
3.7 寬帶高頻功率放大器
3.7.1 傳輸線變壓器
3.7.2 功率合成技術(shù)
3.7.3 寬帶高頻功率放大器實(shí)用電路
本章 小結(jié)
附錄諧振功率放大器的Matlab分析源代碼
習(xí)題
第4章 正弦波振蕩電路
4.1 反饋振蕩器的工作原理
4.1.1 反饋振蕩器振蕩的基本原理
4.1.2 振蕩的平衡條件和起振條件
4.1.3 振蕩的穩(wěn)定條件
4.1.4 正弦波振蕩電路的組成要點(diǎn)
4.2 LC振蕩器
4.2.1 三端振蕩器基本工作原理和構(gòu)成法則
4.2.2 三端振蕩器分析
4.2.3 集成LC正弦波振蕩器
4.2.4 三端振蕩器設(shè)計(jì)
4.3 振蕩器的頻率和幅度穩(wěn)定度
4.3.1 頻率穩(wěn)定度
4.3.2 幅度穩(wěn)定度
4.4 石英晶體振蕩器
4.4.1 石英諧振器及其特性
4.4.2 石英晶體振蕩電路
4.5 實(shí)用振蕩器簡(jiǎn)介
本章 小結(jié)
附錄振蕩過(guò)程仿真
習(xí)題
第5章 線性頻譜搬移電路
5.1 頻譜搬移及調(diào)幅基本原理
5.1.1 概述及其分類
5.1.2 調(diào)幅基本原理與分析
5.2 幅度調(diào)制電路
5.2.1 相乘器電路
5.2.2 低電平調(diào)幅電路
5.2.3 高電平調(diào)幅電路
5.2.4 調(diào)幅電路設(shè)計(jì)
5.3 調(diào)幅波的解調(diào)
5.3.1 檢波器的基本介紹
5.3.2 二極管包絡(luò)檢波電路
5.3.3 同步檢波器
5.3.4 振幅檢波電路設(shè)計(jì)
5.4 混頻電路
5.4.1 混頻原理
5.4.2 二極管混頻電路
5.4.3 三極管混頻電路
5.4.4 乘積型混頻器
5.4.5 混頻干擾
本章 小結(jié)
附錄線性頻譜搬移電路的Matlab分析源代碼
習(xí)題
第6章 角度調(diào)制與解調(diào)電路
6.1 調(diào)角波的概念
6.1.1 調(diào)角信號(hào)的由來(lái)
6.1.2 調(diào)角波的數(shù)學(xué)表示
6.1.3 調(diào)角波的頻譜與帶寬
6. 2調(diào)頻電路
6.2.1 調(diào)頻電路的主要性能指標(biāo)
6.2.2 直接調(diào)頻電路
6.2.3 間接調(diào)頻電路
6.2.4 擴(kuò)展最大頻偏的方法
6.3 鑒頻電路
6.3.1 鑒頻電路的主要性能指標(biāo)
6.3.2 斜率鑒頻器
6.3.3 相位鑒頻器
6.3.4 限幅器
本章 小結(jié)
附錄角度調(diào)制信號(hào)的Matlab分析源代碼
習(xí)題
第7章 反饋控制電路
7.1 概述
7.2 自動(dòng)增益控制電路
7.2. 1工作原理
7.2.2 自動(dòng)增益控制電路
7.3 自動(dòng)頻率控制電路
7.3.1 工作原理
7.3.2 AFC電路的應(yīng)用
7.4 鎖相環(huán)路
7.4.1 工作原理
7.4.2 基本環(huán)路方程
7.4.3 鎖相環(huán)路的捕捉與跟蹤
7.4.4 鎖相環(huán)路的基本特性
7.4.5 集成鎖相環(huán)路及其應(yīng)用
本章 小結(jié)
附錄 線性頻譜搬移電路的Matlab分析源代碼
習(xí)題
第6章 角度調(diào)制與解調(diào)電路
6.1 調(diào)角波的概念
6.1.1 調(diào)角信號(hào)的由來(lái)
6.1.2 調(diào)角波的數(shù)學(xué)表示
6.1.3 調(diào)角波的頻譜與帶寬
6.2 調(diào)頻電路
6.2.1 調(diào)頻電路的主要性能指標(biāo)
6.2.2 直接調(diào)頻電路
6.2.3 間接調(diào)頻電路
6.2.4 擴(kuò)展最大頻偏的方法
6.3 鑒頻電路
6.3.1 鑒頻電路的主要性能指標(biāo)
6.3.2 斜率鑒頻器
6.3.3 相位鑒頻器
6.3.4 限幅器
本章 小結(jié)
附錄角度調(diào)制信號(hào)的Matlab分析源代碼
習(xí)題
第7章 反饋控制電路
7.1 概述
7.2 自動(dòng)增益控制電路
7.2.1 工作原理
7.2.2 自動(dòng)增益控制電路
7.3 自動(dòng)頻率控制電路
7.3.1 工作原理
7.3.2 AFC電路的應(yīng)用
7.4 鎖相環(huán)路
7.4.1 工作原理
7.4.2 基本環(huán)路方程
7.4.3 鎖相環(huán)路的捕捉與跟蹤
7.4.4 鎖相環(huán)路的基本特性
7.4.5 集成鎖相環(huán)路及其應(yīng)用
7.4.6 鎖相頻率合成器
本章 小結(jié)
習(xí)題
第8章 無(wú)線收發(fā)信系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介
8.1 發(fā)射系統(tǒng)設(shè)計(jì)
8.1.1 發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)
8.1.2 發(fā)射機(jī)的性能指標(biāo)
8.2 接收系統(tǒng)設(shè)計(jì)
8.2.1 接收機(jī)結(jié)構(gòu)
8.2.2 接收機(jī)的性能指標(biāo)
本章 小結(jié)
習(xí)題
參考答案
參考文獻(xiàn)