《高等学校应用型特色规划教材:高频电子线路》详细介绍了构成高频无线通信系统的各功能电路的基本原理和分析方法。全书共分9章,包括系统基础知识,小信号选频放大电路,高频功率放大电路,正弦波振荡电路,振幅调制、解调与混频电路,角度调制与解调电路,反馈控制电路,高频电路的分布参数分析,高频电路的集成与EDA。每章都通过问题和主要知识要点引导和启发学生思考,以问题驱动教学。全书内容深入浅出,理论联系实际。
《高等学校应用型特色规划教材:高频电子线路》可作为高等学校电子信息工程、通信工程、电子信息对抗、物联网等专业的本科生教材或教学参考书,也可供相关专业的工程技术人员参考。
《高等学校应用型特色规划教材:高频电子线路》注重实际需要,以系统功能为纲,优选基础内容,兼顾现代发展,注重概念连贯,便于组织教学。以无线通信系统各单元电路的“功能”为基点构筑各章节内容,上下衔接保持内在思路的流畅,有利于教学。
高频电子线路是本科电子信息类专业重要的技术基础课,是一门理论性、工程性与实践性很强的课程,它内容丰富,应用广泛,相关新技术、新器件发展迅速。结合应用型本科人才培养的实际情况,本书注重实际需要,进一步理清高频电子线路最基本的内容,兼顾现代发展,内容组织上注重内在概念和分析思路的连贯性,可为学生的后续学习打好基础,达到培养应用型学生的目的。
本书的选材与组织遵循“系统功能为纲,优选基础内容,兼顾现代发展,注重概念连贯,便于组织教学”的原则,以无线通信系统各单元电路的“功能”为基点构筑各章节内容,精选基础内容适应有限学时,上下衔接保持内在思路的流畅,从而利于教学。本书从通信功能电路的输入信号频谱与输出信号频谱的变换关系出发,在理论上讲清楚各个通信功能电路的基本原理和实现电路的基本方法。本书内容以模拟通信功能电路为主,对数字信号的调制与解调电路也有适当的叙述。考虑到目前各高校高频电子线路(或通信电路、非线性电路、射频电路)课时有限(48~64学时),本书强调基础,书中第1~7章是同类教材公认的基础内容,采用集总参数的分析方法。但随着移动通信和网络的迅猛发展和普及,大部分无线通信系统的工作频率为千兆赫量级,我国传统高频电子线路的内容就不充分了,因此有必要将分布参数的分析方法引入到高频电子线路教材中。特别是对后续不选修微波技术等课程的同学,如果完全没有分布参数电路的概念,就将很难深入理解现代无线通信电路。
全书共分9章,具体如下。
第1章系统基础知识,主要介绍电磁波频段的划分与应用、无线通信系统的组成、高频电路中的元器件特征与非线性描述方法、系统性能指标(包括增益、噪声系数、1dB压缩点、三阶互调截点、灵敏度和动态范围)。
第2章小信号选频放大电路,主要介绍LC谐振与阻抗变换电路、小信号谐振放大器、集中选频放大器。
第3章高频功率放大电路,主要介绍丙(C)类谐振功率放大器的工作原理和动态特性分析、高效(D、E类)功率放大器概念、谐振功率放大器馈电和匹配电路、集成高频功率放大电路。
第4章正弦波振荡电路,主要介绍反馈型自激振荡的工作原理、LC正弦波振荡器、晶体振荡器。
第5章振幅调制、解调与混频电路,主要介绍振幅调制的基本原理、振幅调制与检波电路、混频原理与电路。
第6章角度调制与解调电路,主要介绍调角信号的基本特性、调频与鉴频电路、抗噪电路、数字调制与解调、集成调频发射与接收芯片。
第7章反馈控制电路,主要介绍自动增益控制(AGC)电路、自动频率控制(AFC)电路、锁相环路(PLL)、集成锁相环与应用。
第8章高频电路的分布参数分析,主要介绍传输线原理与工作参数、Smith圆图与阻抗匹配、双端口网络的S参数。
第9章高频电路的集成与EDA技术简介,主要介绍高频电路的集成技术与电子设计自动化的概念和发展趋势。
本书由邹传云任主编。具体分工如下:邹传云编写第1、2章并负责大纲制定及全书的审稿和统稿,魏东梅编写第3、4章,李晓茹编写第5、6章,黄勇编定7~9章。
由于时间仓促及作者水平有限,书中难免存在错误及疏漏之处,敬请广大读者批评指正。
编 者
第1章 系统基础知识
1.1 无线通信系统概述
1.1.1 电磁波频段的划分与应用
1.1.2 无线通信系统的基本组成
1.2 高频电路中的元器件与分析模型
1.2.1 高频无源元件
1.2.2 高频有源器件
1.3 系统性能指标
1.3.1 增益
1.3.2 噪声和噪声系数
1.3.3 非线性失真
1.3.4 灵敏度与动态范围
本章小结
思考与练习
第2章 小信号选频放大电路
2.1 LC谐振与阻抗变换电路
2.1.1 阻抗的串、并联变换
2.1.2 串、并联谐振回路的基本特性
2.1.3 回路的部分接入与阻抗变换
2.2 小信号谐振放大器
2.2.1 晶体管的y参数等效电路
2.2.2 单调谐回路谐振放大器
2.2.3 多级单调谐回路谐振放大器
2.2.4 调谐放大器的稳定性
2.3 集中选频放大器
2.3.1 集中选频滤波器
2.3.2 小信号选频放大器举例
本章小结
思考与练习
第3章 高频功率放大电路
3.1 丙(C)类谐振功率放大器的工作原理
3.1.1 电路组成及工作原理
3.1.2 集电极余弦电流脉冲的分解
3.1.3 输出功率与效率
3.1.4 丙(C)类倍频器
3.2 谐振功率放大器的动态特性分析
3.2.1 谐振功率放大器的动态特性
3.2.2 谐振功率放大器的负载特性与三种工作状态
3.2.3 谐振功率放大器的调制特性
3.2.4 谐振功率放大器的放大特性
3.2.5 谐振功率放大器的调谐特性
3.3 谐振功率放大器电路
3.3.1 直流馈电电路
3.3.2 滤波匹配网络
3.3.3 谐振功率放大器电路举例
3.4 D、E类功率放大器概念
3.4.1 D类功率放大器
3.4.2 E类功率放大器
3.5 集成射频功率放大器及其应用简介
本章小结
思考与练习
第4章 正弦波振荡电路
4.1 反馈振荡器的振荡条件分析
4.1.1 反馈振荡器振荡的基本原理
4.1.2 振荡器的起振条件和平衡条件
4.1.3 振荡平衡的稳定条件
4.1.4 反馈振荡器的判断
4.1.5 频率稳定度
4.2 LC三点式正弦波振荡器
4.2.1 三点式振荡器的电路组成法则
4.2.2 电容三点式振荡器
4.2.3 电感三点式振荡器
4.2.4 改进型电容三点式振荡器
4.2.5 集成LC正弦波振荡器
4.3 石英晶体振荡器
4.3.1 石英谐振器及其特性
4.3.2 串联型石英晶体振荡器
4.3.3 并联型石英晶体振荡器
4.3.4 泛音晶体振荡器
本章小结
思考与练习
第5章 振幅调制、解调与混频电路
5.1 振幅调制的基本原理
5.1.1 普通调幅波
5.1.2 双边带调幅信号
5.1.3 单边带调幅信号
5.2 振幅调制电路
5.2.1 非线性电路的线性时变分析法
5.2.2 低电平调幅电路
5.2.3 高电平调幅电路
5.3 振幅检波电路
5.3.1 振幅解调的基本原理
5.3.2 二极管包络检波电路
5.3.3 同步检波电路
5.4 混频原理与电路
5.4.1 混频电路
5.4.2 混频干扰
5.4.3 混频器的性能指标
5.5 实用电路举例
本章小结
思考与练习
第6章 角度调制与解调电路
6.1 调角信号的基本特性
6.1.1 调角波的表达式
6.1.2 调角波信号的频谱和带宽
6.2 调频电路
6.2.1 调频的主要性能指标
6.2.2 直接调频电路
6.2.3 间接调频电路
6.2.4 扩展最大频偏的方法
6.3 鉴频电路
6.3.1 鉴频的主要性能指标
6.3.2 斜率鉴频器
6.3.3 相位鉴频器
6.4 调频制的抗噪电路
6.4.1 预加重与去加重电路
6.4.2 限幅器
6.4.3 静噪电路
6.5 数字调制与解调
6.5.1 概述
6.5.2 频移键控调制与解调
6.5.3 相移键控调制与解调
6.6 集成调频发射与接收芯片举例
6.6.1 MC2833集成调频发射机
6.6.2 MC3362集成调频接收机
本章小结
思考与练习
第7章 反馈控制电路
7.1 自动增益控制电路
7.1.1 自动增益控制电路的作用
7.1.2 自动增益控制电路的类型
7.2 自动频率控制电路
7.2.1 工作原理
7.2.2 应用举例
7.3 锁相环路
7.3.1 锁相环路的基本组成
7.3.2 锁相环路的相位模型和基本方程
……
第8章 高频电路的分布参数分析
第9章 高频电路的集成与EDA技术简介
参考文献