射頻電路基礎

前言

　　《射頻電路基礎》是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，覆蓋教育部電子信息科學與電氣信息類基礎課程教學指導分委員會2004年版“電子線路（Ⅱ）”的基本要求。在總結吸收國內外同類教材優(yōu)點的同時，考慮到教學難點和現(xiàn)階段學生的知識基礎與學習特點，本書在體系結構、內容和表現(xiàn)形式上做了新的嘗試，以期滿足教學改革和創(chuàng)新的需要。　　本書共分10章，參考學時為50～70學時?；趹媚康?，本書各章與射頻設備的基本結構對應，便于學生在學習過程中逐步建立對整機的認識。全書主要內容包括第二章諧振功率放大器、第三章正弦波振蕩器、第五章振幅調制與解調、第六章混頻、第七章角度調制與解調。以上各章詳細講述了相關電路的信號分析、設計思想、工作原理和計算分析等。噪聲與小信號放大器和反饋與控制也是現(xiàn)代射頻設備的基本結構，分別在第四章和第九章介紹有關概念和原理，可以部分教學；第八章數(shù)字調制與解調和第十章數(shù)字頻率合成分別介紹射頻電路在數(shù)字通信技術中的各種典型應用，以及高性能頻率源的設計原理，可以選擇教學。　　保留、整理和重組經典理論，適當引’入新鮮內容，并使=者有機結合，適合教學和自學，這是編著本書的目的。本書的撰寫主要考慮了以下五個方面：　?。?）以概念、原理的理解和電路分析等基礎知識為重點，文字論述簡明扼要，重點突出，體現(xiàn)教學內容清晰明了的體系結構?！　。?）充分利用數(shù)學表述，分析翔實、具體，用簡單明確的數(shù)學分析體現(xiàn)基礎知識的規(guī)律性。　?。?）選取適當?shù)睦}，與文字論述、數(shù)學表述和問題分析構成嚴謹?shù)捏w系結構，提供翔實的解題過程，在理論和習題之間搭建學習橋梁，通過解題強化對概念、原理的理解，用多變的題目擴展和補充電路分析，鞏固對基礎知識規(guī)律性的認識，達到觸類旁通、舉一反三的學習效果。　?。?）通過集成器件與應用電路舉例，給出典型集成電路的內部和外圍電路中以及典型分立元件電路中概念、原理的具體實現(xiàn)形式和電路設計應該考慮的主要問題，突出硬件應用方面的實踐。，（5）通過PSpice仿真舉例，給出基于軟件平臺的典型射頻電路的設計版圖、模擬步驟和分析結果，突出軟件應用方面的實踐?！　〉谝徽律漕l電路導論介紹了射頻電路在無線電遠程通信中的應用。本章補充介紹了雷達、藍牙和射頻識別中的射頻電路，擴展了讀者對射頻電路應用領域的認識。在“模擬電子技術”等課程的知識基礎上，本章通過比較小信號工作時和大信號工作時晶體管的輸出電流頻率分量的變化，引入了非線性電路的概念?！　〉诙轮C振功率放大器講述了非線性電路的第一種典型應用。本章以文字論述和數(shù)學分析為主，輔以適量的圖解分析和例題，學習時應重點理解諧振功放的工作原理，掌握近似計算分析方法。本章還介紹了諧振功放電路設計的基本要求和輸出匹配網絡，以及丁類、戊類功率放大器和功率合成技術。

內容概要

　　《射頻電路基礎》按照教育部電子信息科學與電氣信息類基礎課程教學指導分委員會關于“電子線路（Ⅱ）”的基本要求，詳細講述了射頻設備中各種基本電路的設計思想、工作原理、分析計算和實踐應用?！　∪珪卜?0章，包括射頻電路導論、諧振功率放大器、正弦波振蕩器、噪聲與小信號放大器、振幅調制與解調、混頻、角度調制與解調、數(shù)字調制與解調、反饋與控制、數(shù)字頻率合成。《射頻電路基礎》體例結構清晰嚴謹，內容和表現(xiàn)形式簡明多樣，并對關鍵知識做了小結，適合教學和自學。在理論基礎上，主要章節(jié)聯(lián)系實際，還介紹了集成器件與應用電路、Pspice仿真的硬件和軟件實踐等內容?！　　渡漕l電路基礎》可作為本科生教材或教學參考書，供高等院校電子工程、通信工程等專業(yè)使用，也可供相關專業(yè)的工程技術人員參考。

書籍目錄

第一章 射頻電路導論1.1 射頻電路的應用1.1.1 無線電遠程通信1.1.2 雷達1.1.3 藍牙1.1.4 射頻識別1.2 射頻電路的非線性特點1.3 本書的主要內容、組織結構和學習要求本章小結思考題和習題第二章 諧振功率放大器2.1 諧振功率放大器基本工作原理2.1.1 諧振功率放大器的電路組成2.1.2 諧振功率放大器的工作原理2.1.3 高頻諧振功率放大器中的能量關系2.2 丙類諧振功率放大器的工作狀態(tài)分析2.2.1 解析分析法2.2.2 動態(tài)特性曲線——圖解分析法2.2.3 諧振功率放大器的工作狀態(tài)2.2.4 負載特性2.2.5 UCC、UBB、UBM對諧振功率放大器性能的影響2.3 諧振功率放大器的高頻特性2.4 諧振功率放大器電路2.4.1 直流饋電線路2.4.2 輸出匹配網絡2.5 高效率高頻功率放大器及功率合成技術2.5.1 高效率高頻功率放大器2.5.2 功率合成技術2.6 集成器件與應用電路舉例本章小結思考題和習題第三章 正弦波振蕩器3.1 反饋式振蕩的基本原理3.1.1 平衡條件3.1.2 穩(wěn)定條件3.1.3 起振條件3.2 LC正弦波振蕩器3.2.1 LC正弦波振蕩器電路的構成原則3.2.2 三端式振蕩器電路分析3.2.3 其他LC振蕩器電路3.3 RC振蕩器3.3.1 RC移相振蕩器3.3.2 RC選頻振蕩器3.4 振蕩器的頻率穩(wěn)定度3.4.1 振蕩器頻率的技術參量3.4.2 頻率穩(wěn)定度的表示方法3.4.3 振蕩器頻率穩(wěn)定原理和穩(wěn)頻方法3.5 石英晶體振蕩器3.5.1 石英諧振器的物理特性和電特性3.5.2 石英晶體振蕩器電路3.6 負阻型LC正弦波振蕩器3.7 振蕩器中的寄生振蕩和間歇振蕩3.8 集成器件與應用電路舉例3.9 Pspice仿真舉例本章小結思考題和習題第四章 噪聲與小信號放大器4.1 噪聲來源和特性4.1.1 噪聲來源4.1.2 噪聲特性4.2 電路中元器件的噪聲4.2.1 電阻的熱噪聲及等效電路4.2.2 晶體管的噪聲4.2.3 場效應管的噪聲4.3 功率信噪比和噪聲系數(shù)4.3.1 功率信噪比4.3.2 噪聲系數(shù)4.4 射頻小信號放大器4.4.1 射頻小信號放大器的分類與組成4.4.2 射頻小信號放大器的主要技術指標4.5 射頻小信號調諧放大器4.5.1 單級單調諧放大器4.5.2 調諧放大器的級聯(lián)4.6 S參數(shù)與放大器設計4.6.1 S參數(shù)的定義4.6.2 S參數(shù)的測量4.6.3 放大器的S參數(shù)4.6.4 用S參數(shù)設計放大器4.7 寬頻帶小信號放大器4.7.1 寬頻帶放大器的特點4.7.2 寬頻帶放大器的設計要點4.8 低噪聲放大器4.8.1 低噪聲放大器的定義及特點4.8.2 低噪聲放大器的設計要點4.9 集成器件與應用電路舉例4.9.1 AT-32032晶體管放大器4.9.2 NJG1106KB2低噪聲放大器4.9.3 AD8353寬帶放大器本章小結思考題和習題第五章 振幅調制與解調5.1 調制的分類5.2 調幅信號5.2.1 普通調幅信號5.2.2 雙邊帶調幅信號5.2.3 單邊帶調幅信號5.2.4 殘留邊帶調幅信號5.3 振幅調制原理5.3.1 非線性器件調幅5.3.2 線性時變電路調幅5.3.3 集電極調幅5.3.4 基極調幅5.4 振幅解調原理5.4.1 包絡檢波5.4.2 同步檢波5.5 集成器件與應用電路舉例5.5.1 MCI596調幅電路5.5.2 MCI595調幅電路5.5.3 二極管環(huán)形調制器5.5.4 二極管峰值包絡檢波器5.5.5 MCI596乘積型同步檢波器5.5.6 二極管乘積型同步檢波器5.6 ：PSpice仿真舉例本章小結思考題和習題第六章 混頻6.1混頻信號6.2 混頻原理6.2.1 晶體管放大器混頻6.2.2 場效應管放大器混頻6.2.3 雙柵MOSFET放大器混頻6.2.4 差分對放大器混頻6.2.5 二極管混頻6.2.6 電阻型場效應管混頻6.3 混頻器的主要性能指標6.4 接收機混頻電路的干擾和失真6.4.1 高頻已調波與本振信號的組合頻率干擾6.4.2 干擾信號與本振信號的寄生通道干擾6.4.3 干擾信號與高頻已調波的交叉調制干擾6.4.4 干擾信號之間的互調干擾6.4.5 包絡失真6.4.6 強信號阻塞6.5 集成器件與應用電路舉例6.5.1 AD8343混頻器6.5.2 MAX9996混頻器6.5.3 中波調幅收音機變頻器6.5.4 SRA-1混頻器本章小結思考題和習題第七章 角度調制與解調7.1 調頻信號和調相信號7.1.1 時域表達式和參數(shù)7.1.2 頻譜和功率分布7.2 角度調制原理7.2.1 直接調頻7.2.2 間接調頻7.2.3 線性頻偏擴展7.3 角度解調原理7.3.1 鑒頻的性能指標7.3.2 斜率鑒頻7.3.3 相位鑒頻7.3.4 脈沖計數(shù)鑒頻7.3.5 限幅鑒頻7.4 集成器件與應用電路舉例7.4.1 MC2833調頻電路7.4.2 雙LC并聯(lián)諧振回路斜率鑒頻器7.4.3 差分峰值斜率鑒頻器7.4.4 MC3335鑒頻電路7.5 PSpice仿真舉例本章小結思考題和習題第八章 數(shù)宇調制與解調8.1 ASK調制與解調原理8.1.1 二進制ASK調制與解調8.1.2 多進制ASK調制與解調8.2 FSK調制與解調原理8.2.1 二進制FSK調制與解調……第九章 反饋與控制第十章 數(shù)字頻率合成參考文獻

章節(jié)摘錄

　　本書的主要內容是射頻電路中種類最多、應用最廣泛、技術含量高、理論體系完整的高頻電子線路，兼顧應用于無線電發(fā)射與接收系統(tǒng)的低頻電子線路和微波電子線路，重點研究非線性電路的工作原理、設計思想、計算方法和分析規(guī)律?！　”緯慕M織結構和簡要內容如下：　　（1）諧振功率放大器。這部分介紹諧振功放的工作原理、工作狀態(tài)、功率和效率的計算，以及電路設計?！　。?）正弦波振蕩器。這部分介紹正弦波振蕩器的振蕩條件以及各種類型正弦波振蕩器中振蕩條件的實現(xiàn)，計算振蕩頻率，推導振幅起振條件，分析正弦波振蕩器的頻率穩(wěn)定度?！　。?）噪聲與小信號放大器。這部分介紹射頻電路噪聲的來源與特性、各種主要元器件的噪聲等效電路模型、噪聲系數(shù)和等效噪聲溫度的計算方法，并分析散射參數(shù)和各類射頻小信號放大器的特點和設計方法?！　。?）振幅調制與解調。這部分介紹振幅調制信號的分類、參數(shù)、頻譜和功率分布，各種振幅調制和解調的原理，以及各種典型實現(xiàn)電路和相關計算?！　。?）混頻。這部分介紹混頻的原理、各種典型實現(xiàn)電路和相關計算，并分析混頻的各種干擾?！　。?）角度調制與解調。這部分介紹調頻信號和調相信號的時域參數(shù)、頻譜和功率分布，各種頻率調制和相位調制的原理，變容二極管調頻和調相電路，以及調頻信號和調相信號解調的各種原理和實現(xiàn)電路。　?。?）數(shù)字調制與解調。這部分介紹二進制和多進制振幅鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）與相移鍵控（PSK）調制與解調的原理，分析各種解調方法的誤碼率，并介紹正交振幅（QAM）調制、偏移QPSK（OQPSK）調制和最小頻移鍵控（MSK）調制的原理。　?。?）反饋與控制。這部分介紹自動增益控制電路、自動頻率控制電路和自動相位控制（鎖相環(huán)）電路的特點、結構和應用。

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