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內(nèi)容簡介

　　作者分析了國內(nèi)外一些相關(guān)文獻(xiàn)，結(jié)合自己的教學(xué)體會和科研實(shí)踐，編寫了本書。本書主要特色：1面向?qū)W生，始終強(qiáng)調(diào)基本概念、基本原理、基本電路和基本測試方法。2本書力求精練，易于閱讀，重要結(jié)論和基本概念一目了然。3刪除了陳舊的內(nèi)容，增加了新的內(nèi)容。例如，增加了“線性功率放大器”、“射頻電子系統(tǒng)”和“射頻電路集成芯片”。4附錄A收錄了對于高頻寬帶匹配、網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)具有現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義及工程應(yīng)用價(jià)值的“傳輸線變壓器的原理及應(yīng)用”的內(nèi)容。本書可以作為電子工程、通信工程、自動控制等電類專業(yè)相關(guān)課程的本科生（或?qū)？粕┙滩?，也可供相關(guān)技術(shù)人員參考。高頻電子線路是電子工程、通信工程、自動控制等電子類專業(yè)的重要基礎(chǔ)課。面對21世紀(jì)，原有教材已跟不上時(shí)代的要求，有必要編一本新的教材。作者從事射頻模擬電路教學(xué)與科研近30年，對該領(lǐng)域的學(xué)科內(nèi)容有深入的體會?！案哳l電子線路”名稱中，“高頻”這個(gè)概念是含糊的，究竟高頻范圍的上限、下限是什么？高頻與微波的頻率界限在什么地方？一般認(rèn)為，不管頻率高低，只要可用“路”（集總參數(shù)）的概念來分析問題，都?xì)w結(jié)為模擬電子線路的內(nèi)容。“微波”電路則是用“場”（分布參數(shù)）的概念來分析電路。事實(shí)上，電路尺寸只要小于八分之一導(dǎo)波波長，就可用路的概念來分析電路。據(jù)有關(guān)報(bào)道，惠普公司用集總參數(shù)制造的壓控振蕩器的頻率已達(dá)18GHz，因此高頻與微波已無頻率界限可言。鑒于上述分析，“高頻電子線路”課程名稱改為“射頻模擬電路”更為貼切。隨著信息時(shí)代的來臨，通信工程飛速發(fā)展，為節(jié)省頻譜資源，提高數(shù)字通信系統(tǒng)的信道容量及傳遞信息的準(zhǔn)確可靠性，數(shù)字調(diào)制技術(shù)發(fā)展迅速。第三代GSM系統(tǒng)、高清晰數(shù)字電視等都對通信信道的指標(biāo)要求更加苛刻，特別是對射頻電子電路提出了更高要求，如系統(tǒng)的動態(tài)范圍、線性度，本振源的頻譜純度等。為了滿足移動通信手機(jī)小型化的要求，集成射頻電路不斷推陳出新。集成度更高、功耗更小、性能更佳、體積更小、成本更低、可靠性更高，這是集成射頻電路的追求。例如，美信（MAXIM）公司推出了雙頻手機(jī)系統(tǒng)芯片MAX2338，MAX2310及MAX2366。MAX2338用于低噪聲放大及混頻，MAX2310用于調(diào)制及解調(diào)，MAX2366用于發(fā)送器及功率放大，配以適當(dāng)?shù)碾p工器、外圍元件及基帶信號處理芯片即可構(gòu)成超小型化手機(jī)。高頻集成芯片發(fā)展迅速，但是基本概念、基本原理是不會變化的。而且由于工作頻率甚高，電路的結(jié)構(gòu)參數(shù)，即分布電容、雜散電容、引線電感、分布電感、電磁輻射、互耦等對電路性能影響嚴(yán)重。集成高頻芯片的外圍元件設(shè)計(jì)與裝配調(diào)試還要遵循射頻模擬電路的一般規(guī)則，否則集成芯片不能正常工作。射頻模擬電路包含的內(nèi)容愈來愈多，但受限于新的教學(xué)大綱，該門課的授課學(xué)時(shí)越來越少。在此前提下，要編寫一本具有新的特色，面向21世紀(jì)學(xué)生的教材困難是很大的。作者分析了國外的一些特色教材，結(jié)合自己的教學(xué)體會及該領(lǐng)域的科研實(shí)踐，力求在教材中體現(xiàn)以下特色：1面向?qū)W生。不管信息技術(shù)如何發(fā)展，基本概念、基本原理是不會變化的。教材始終強(qiáng)調(diào)基本概念、基本原理、基本電路、基本測試方法；即使加入新內(nèi)容，如第2章的線性功率放大器，也是以打基礎(chǔ)為宗旨。2刪除了陳舊的內(nèi)容，增加了新的內(nèi)容。例如，增加了第2章“線性功率放大器”、第6章“射頻電子系統(tǒng)”、第7章“射頻電路集成芯片”；第3章“波形發(fā)生與變換電路”中增加了有關(guān)信號源頻譜純度的基本概念和基本定義的內(nèi)容。可以這樣說，整個(gè)教材中有三分之一的內(nèi)容是以往的老教材中沒有反映或者說是全新的。作者認(rèn)為，這些全新的內(nèi)容中有些是必須講的，有些是可以讓學(xué)生自學(xué)的。例如，第2章及第3章增加的內(nèi)容應(yīng)全講，第6章可講可不講，第7章則可以不講。3教材內(nèi)容作了大量的調(diào)整。把這門課稱為“非線性電路”或“射頻電子線路”都有其局限性。本教材不以線性、非線性區(qū)分電路，而是以電路的內(nèi)容來區(qū)分。因此，第1章“選頻放大器”中，既包含小信號電路——射頻小信號放大器，也包含非線性電路——諧振高頻功率放大器。第1章中的“耦合諧振回路”屬選講內(nèi)容，可講可不講。本教材刪除了寬帶高頻功率放大器的內(nèi)容。第3章的“非正弦波產(chǎn)生電路”可不講。第4章“頻譜搬移電路”應(yīng)突出模擬乘法器的作用。第5章“角度調(diào)制與解調(diào)”完全刪除了比例鑒頻器的內(nèi)容。4第6章“射頻電子系統(tǒng)”除“放大器中的噪聲”內(nèi)容外，其他都是根據(jù)作者多年的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來的，不足之處希望同行專家指導(dǎo)、批評。這部分內(nèi)容主要是系統(tǒng)的概念。如何正確地設(shè)計(jì)射頻電子系統(tǒng)不是一件很容易的事情，它需要多方面的綜合知識。5對于第7章“射頻電路集成芯片”，由于射頻集成芯片發(fā)展太迅速，教材中僅列出極少一部分。這部分內(nèi)容完全可不講。國外有一本教材叫做“集成射頻電路”，它以砷化鎵場效應(yīng)管電路為主講述了各類射頻電路，包含集成電路，如小信號放大器、混頻器、振蕩器、功率放大器等，有興趣的讀者可參閱該教材。6“射頻模擬電路”是一門工程性質(zhì)的課程，是“？Ｄ獾緶坊鋇暮笮緯?，还?？及非線性電路的內(nèi)容。學(xué)生普遍反映難學(xué)難懂，原因如下：（1）這門課所學(xué)單元電路都是從工程實(shí)踐電路中抽象出來的，有些就是實(shí)際電路。絕大部分學(xué)生并沒有真正接觸到實(shí)際電路，學(xué)起來很空洞。（2）這門課大部分內(nèi)容屬非線性電路，涉及到的分析方法有泰勒級數(shù)法、折線法、開關(guān)函數(shù)法、線性時(shí)變分析法。同一電路不同的工作狀態(tài)可以要采用不同的分析方法。（3）射頻電路中，電感、電容的作用各異。大電感為什么可作為射頻扼流圈？大電容為什么可作為隔直電容、旁路電容？究竟在什么頻率范圍，電感、電容大到什么程度才可作為射頻扼流圈與隔直電容？射頻電路中為什么要加入“去耦”電路？這些問題對電路工作者而言是非常簡單的，對學(xué)生則不然。如何在教材中解決學(xué)生的這些困惑不是一件很容易的事，只有采用多次重復(fù)、反復(fù)強(qiáng)調(diào)，電路中盡可能不要省略“去耦”電路等方法來解決。（4）“射頻模擬電路”各章節(jié)之間的內(nèi)容缺乏關(guān)聯(lián)性，實(shí)際電路的關(guān)聯(lián)性是靠射頻電子系統(tǒng)來完成的（這也是要增加第6章的理由之一），學(xué)生很難理解。7電路圖是電子工程師的“語言”，如何讀圖、設(shè)計(jì)電路圖是這門課需培養(yǎng)的能力。本教材力圖在“培養(yǎng)”上下功夫，希望學(xué)生完成這門課程后，應(yīng)初步具備這方面的能力。8射頻模擬電路的CAD軟件已推出了很多，但每種軟件價(jià)格昂貴，特別是包含電磁兼容特性仿真的軟件價(jià)格更為昂貴。每種軟件總存在局限性，這是由于軟件是由人編寫的，每個(gè)人對知識的理解與掌握有局限性。射頻模擬電路中，由于器件的多樣性，電路種類、形式的多樣性，電路結(jié)構(gòu)、印刷電路板結(jié)構(gòu)、電磁兼容特性的多樣性等等，要推出一種萬能的包羅萬象的CAD軟件是極其困難的。本教材沒有反映這方面的內(nèi)容，不能不說是一種遺憾。9非線性電路的分析方法有新的發(fā)展，如諧波平衡法。這部分內(nèi)容本教材沒有反映。10由于編寫時(shí)間緊迫，習(xí)題編寫沒有給予足夠的重視，僅編寫了要求學(xué)生完成的習(xí)題。這些習(xí)題大部分不同于老教材的習(xí)題，這完全是精選的結(jié)果。11本教材力求精練，易于閱讀，重要結(jié)論和基本概念一目了然。12根據(jù)工程實(shí)際應(yīng)用的需要，本教材增加了附錄“傳輸線變壓器的原理及應(yīng)用”。這是朱維樂教授在20世紀(jì)70年代作了大量研究工作后寫成的。筆者認(rèn)為這部分內(nèi)容對高頻寬帶匹配、網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)具有現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義及工程應(yīng)用價(jià)值，故收錄于教材附錄之中。限于作者水平，書中不妥之處，敬請批評指正。

作者簡介

暫缺《射頻模擬電路》作者簡介

圖書目錄

緒論
     0. 1  射頻模擬電路在通信系統(tǒng)中的地位
     0. 2  非線性電路的基本特點(diǎn)
     0. 3  課程特點(diǎn)
     0. 4  本書各章內(nèi)容簡介
   第1章  選頻放大器
     1. 1  諧振電路的基本特性
     1. 1. 1  簡單串并聯(lián)諧振電路的基本特性
     1. 1. 2  串并聯(lián)阻抗互換和回路抽頭時(shí)阻抗變比折合關(guān)系
     1. 1. 3  雙調(diào)諧精合諧振回路
     1. 2  高頻小信號調(diào)諧放大器
     1. 2. 1  高頻小信號放大器的基本要求
     1. 2. 2  高頻晶體管小信號等效電路模型與參數(shù)
     1. 2. 3  晶體管的高頻參數(shù)
     1. 2. 4  晶體管高頻小信號單調(diào)諧回路諧振放大器
     1. 2. 5  高頻小信號單調(diào)諧回路諧振放大器級聯(lián)
     1. 2. 6  高頻小信號雙調(diào)諧回路諧振放大器
     1. 2. 7  高頻小信號調(diào)諧放大器的穩(wěn)定性
     1. 3  使用放大功能塊的選頻放大器
     1. 3. 1  集成放大功能塊
     1. 3. 2  選頻網(wǎng)絡(luò)
     1. 4  高頻諧振功率放大器
     1. 4. 1  高頻諧振功率放大器的基本工作原理
     1. 4. 2  高頻諧振功率放大器折線近似分析法
     1. 4. 3  高頻諧振功率放大器的動態(tài)特性
     1. 4. 4  高頻諧振功率放大器的饋電線路
     1. 4. 5  高頻諧振功率放大器的輸出匹配網(wǎng)絡(luò)與級間匹配網(wǎng)絡(luò)
     1. 4. 6  高頻諧振功率放大器的實(shí)際電路
     習(xí)題一
   第2章  線性功率放大器
     2. 1  線性功率放大器在通信系統(tǒng)與圖像傳輸系統(tǒng)中的作用
     2. 2  信號的失真特性
     2. 2. 1  無記憶系統(tǒng)中的振幅非線性
     2. 2. 2  無記憶系統(tǒng)中的交叉調(diào)制
     2. 3  雙音包絡(luò)分析
     2. 3. 1  雙音包絡(luò)分析工作原理
     2. 3. 2  用可變峰／平均功率之比進(jìn)行包絡(luò)分析
     2. 4  調(diào)幅一調(diào)相(AM—PM)轉(zhuǎn)換效應(yīng)
     2. 5  RF功率放大器中的偏置調(diào)制效應(yīng)
     2. 6  數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)對RF功率放大器的指標(biāo)要求
     2. 7  多載波系統(tǒng)對功率放大器的指標(biāo)要求
     2. 8  功率放大器的線性化技術(shù)
     2. 8. 1  直接反饋技術(shù)
     2. 8. 2  間接反饋技術(shù)
     2. 8. 3  極性環(huán)
     2. 8. 4  笛卡兒環(huán)
     2. 8. 5  預(yù)失真
     2. 8. 6  前饋技術(shù)
     2. 9  GaAs FET線性功率放大器
     2. 9. 1  非線性模型
     2. 9. 2  GaAs FET線性功率放大器的設(shè)計(jì)
     習(xí)題二
   第3章  波形發(fā)生與變換電路
     3. 1  LC反饋正弦波振蕩器工作原理
     3. 1. 1  自激振蕩的建立過程及起振條件
     3. 1. 2  振蕩器的平衡條件
     3. 1. 3  振蕩器振幅平衡的穩(wěn)定條件
     3. 1. 4  振蕩器相位平衡的穩(wěn)定條件
     3. 2  反饋型晶體管LC振蕩器電路
     3. 2. 1  變壓器地耦合LC反饋振蕩器
     3. 2. 2  電感三端式振蕩電路
     3. 2. 3  電容三端式振蕩電路(Copitts振蕩電路)
     3. 2. 4. 其他形式的LC振蕩器電路
     3. 2. 5  LC三端式振蕩器相位平衡條件的判別準(zhǔn)則
     3. 3  振蕩器頻率穩(wěn)定度的物理定義及改進(jìn)型電容三端式振蕩電路
     3. 3. 1  頻率穩(wěn)定度的定義
     3. 3. 2  改進(jìn)型電容三端式振蕩電路
     3. 4  場效應(yīng)振蕩電路
     3. 5  石英晶體振蕩器
     3. 5. 1  引起頻率不穩(wěn)定的因素分析
     3. 5. 2  石英諧振器的特性
     3. 5. 3  石英晶體振蕩器電路
     3. 6  比反饋正弦波振蕩器的噪聲特性及低相噪石英晶體振蕩器
     3. 6. 1  LC反饋振蕩器的相位噪聲特性
     3. 7  RC正弦波振蕩器
     3. 8  非正弦波發(fā)生電路
     3. 8. 1  矩形波發(fā)生電路
     3. 8. 2  三角波發(fā)生電路
     3. 8. 3  鋸齒波發(fā)生電路
     習(xí)題三
   第4章  頻譜搬移電路
     4. 1  頻譜線性變換的一般概念
     4. 1. 1  單間斷點(diǎn)折線特性源
     4. 1. 2  平方律特性源
     4. 1. 3  指數(shù)特性源
     4. 1. 4  受控差分特性源
     4. 2  振幅調(diào)制與解調(diào)
     4. 2. 1  普通振幅調(diào)制波的基本特性及其數(shù)學(xué)表達(dá)式
     4. 2. 2  雙邊帶調(diào)制(DSB)和單邊帶調(diào)制(SSB)
     4. 2. 3  振幅調(diào)制電路
     4. 2. 4  振幅調(diào)制波的解調(diào)模型及電路
     4. 3  混頻
     4. 3. 1  晶體管混頻器
     4. 3. 2  場效應(yīng)管混頻器
     4. 3. 3  二極管混頻
     4. 3. 4  混頻器中的組合頻率干擾與非線性失真
     習(xí)題四
   第5章  頻譜的非線性變換——角度調(diào)制與解調(diào)
     5. 1  角度調(diào)制波的基本特性
     5. 1. 1  瞬時(shí)頻率與瞬時(shí)相位
     5. 1. 2  調(diào)頻波與調(diào)相波的數(shù)學(xué)表達(dá)式. 頻移與相移. 最大頻移與最大相移
     5. 1. 3  調(diào)相波的頻譜及頻帶寬度
     5. 2  直接調(diào)頻回路
     5. 2. 1  比正弦波振蕩器直接調(diào)頻電路
     5. 2. 2  電抗管直接調(diào)頻電路
     5. 2. 3  晶體振蕩器直接高頻電路
     5. 2. 4  其他直接調(diào)頻電路
     5. 3  間接調(diào)頻電路
     5. 3. 1  可變移相法調(diào)相電路
     5. 3. 2  可變延時(shí)法調(diào)相電路
     5. 4  調(diào)頻波的解調(diào)
     5. 4. 1  限幅電路
     5. 4. 2  斜率鑒頻器
     5. 4. 3  相位鑒頻器
     習(xí)題五
   第6章  射頻電子系統(tǒng)
     6. 1  電子系統(tǒng)中的噪聲
     6. 1. 1  噪聲的來源與性質(zhì)
     6. 1. 2  晶體管與場效應(yīng)管中的噪聲
     6. 1. 3  噪聲系數(shù)與噪聲溫度
     6. 1. 4  放大器中的噪聲
     6. 1. 5  噪聲系數(shù)的測量
     6. 2  接收機(jī)系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)
     6. 2. 1  接收機(jī)的靈敏度
     6. 2. 2  通頻帶及各級通頻帶
     6. 2. 3  中頻頻率的選擇
     6. 2. 4  總增益的確定及其各級增益分配
     6. 2. 5  接收機(jī)整機(jī)參數(shù)的測量
     6. 3  無線發(fā)射系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)
     6. 3. 1  無線發(fā)射系統(tǒng)框圖設(shè)計(jì)及電平分配
     6. 3. 2  發(fā)射機(jī)的功率. 頻率與本振信號頻譜純度
     6. 3. 3  天線及饋線系統(tǒng)
     6. 3. 4  發(fā)射機(jī)參量測量
     6. 4  增益控制電路
     6. 4. 1  增益控制的方法
     6. 4. 2  AGC的實(shí)現(xiàn)
     6. 5  自動頻率控制電路
     6. 5. 1  自動頻率控制原理
     6. 5. 2  誤差信號產(chǎn)生器(鑒頻器)
     6. 5. 3  跟蹤式AFC系統(tǒng)
     習(xí)題六
   第7章  射頻電路集成芯片
     7. 1  通用單片集成芯片
     7. 1. 1  通用單片小信號放大集成芯片
     7. 1. 2  單片功率放大器芯片
     7. 1. 3  單片集成混頻器芯片及其他類型芯片
     7. 2  通用集成接收芯片
     7. 2. 1  MC3356芯片
     7. 2. 2  MC3367芯片
     7. 3  集成發(fā)射機(jī)芯片
     7. 3. 1  MC2831A低功耗FM發(fā)射器
     7. 3. 2  MC2833低功耗FM發(fā)射器
     7. 3. 3  MC13175和MC13176UHF波段FM／AM發(fā)射器
   附錄A  傳輸線變壓器的原理及應(yīng)用
     A. 1  簡單的物理概述
     A. 2  作為四端網(wǎng)絡(luò)的傳輸特性及阻抗變換作用
     A. 3  當(dāng)4：1傳輸線變壓器接有任意負(fù)載時(shí)的輸入阻抗
     A. 4  4：1傳輸線變壓器的低頻限及功率容量
     A. 5  雙平行精合線理論及用雙絞線繞組繞制的傳輸線變壓器的等效電路
     A. 6  三平行耦合線理論及用三絞線繞制的傳輸線變壓器的等效電路
     A. 7  單環(huán)高變比傳輸線變壓器
     A. 7. 1  傳輸線變壓器單環(huán)繞法的電壓-電流圖
     A. 7. 2  單環(huán)n2：1繞法的兩種系列
     A. 7. 3  幾種互耦繞法
     A. 7. 4  無上限帶寬繞法
     A. 8  單端-平衡變換器
     A. 8. 1  幾種平衡變換器
     A. 8. 2  平衡度及插入損耗的意義及測量
     A. 9  平衡-平衡變壓器
     A. 9. 1  幾種不同變比的平衡-平衡變壓器
     A. 9. 2  單端-平衡變換器及平衡-平衡變壓器組合為平衡端有中心頭的平衡變換器
     A. 10  功率分配器
     A. 10. 1  3dB功率分配器的一般要求
     A. 10. 2  等阻抗3dB功分器
     A. 10. 3  平衡型3dB功分器及傳輸線魔T接法
     A. 11  無磁芯傳輸線變壓器及其微波應(yīng)用
     A. 12  傳輸線的測量與變壓器的實(shí)際繞制
     A. 13  一小段傳輸線的四端網(wǎng)絡(luò)矩陣
     A. 14  有分布電容的完全精合線圈的高頻等效電路
     A. 15  有分布電容的不完全精合線圈的高頻等效電路
     A. 16  單環(huán)高變比繞法的傳輸特性
     A. 16. 1  高阻系列
     A. 16. 2  低阻系列
   附錄B  余弦脈沖分解系數(shù)表
   參考文獻(xiàn)