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內容簡介

本書按照教育部教指委製定的課程教學基本要求編寫，立足於通信電子綫路基本理論，以工程應用為牽引，介紹通信係統領域各類典型功能電路的原理、指標性能與分析計算。全書共8章，主要內容包括：緒論、調諧放大器、高頻功率放大器、正弦波振蕩器、調製與解調、頻率閤成與鎖相環、通信係統整機閤成、通信係統實例。本書提供配套電子課件、習題參考答案、程序代碼、電路仿真文件等。

作者簡介

徐勇，解放軍理工大學副教授，從事本科和研究生電子類基礎課程、單片機、集成電路設計基礎等課程的教學，教學、科研經驗豐富。

目錄

目 錄

第1章 緒論 1
1．1 引言 1
1．2 通信係統組成與分類 2
1．2．1 通信係統組成 2
1．2．2 通信係統分類 3
1．2．3 無綫通信係統典型案例 4
1．3 電磁頻段劃分與應用 5
1．4 通信係統噪聲 6
1．4．1 噪聲來源 6
1．4．2 半導體噪聲簡介 7
1．4．3 噪聲度量 9
1．4．4 減小電路噪聲的常用方法 10
1．5 課程主要內容與特點 11
習題 12
本章參考文獻 12
第2章 小信號調諧放大器 13
2．1 引言 13
2．1．1 什麼是調諧放大器 13
2．1．2 調諧放大器結構與主要性能
指標 14
2．2 LC諧振迴路工作原理 15
2．2．1 LC並聯諧振迴路 15
2．2．2 LC串聯諧振迴路 19
2．2．3 負載與信號源對諧振迴路的
影響 20
2．2．4 諧振迴路的接入方式 21
2．3 單級調諧放大器 25
2．3．1 低頻寬帶放大器基本特性迴顧 25
2．3．2 小信號調諧放大器 26
2．4 調諧放大器級聯 30
2．4．1 直接多級級聯調諧放大器 31
2．4．2 參差調諧多級放大器 31
2．4．3* 雙調諧放大器 33
2．5 頻率升高對調諧放大器的影響 33
2．6 晶體管高頻等效模型及其電路
分析 35
2．6．1 晶體管高頻等效模型 35
2．6．2 單級調諧放大器高頻等效模型
分析應用 36
2．7 頻率升高對電路穩定性的影響 39
2．7．1 反嚮傳輸導納的主要危害 39
2．7．2 降低反嚮傳輸導納影響的主要
方法 40
2．8 集中選頻調諧放大器簡介 42
2．9 高頻小信號調諧放大器Multisim
仿真 46
2．9．1 LC並聯諧振迴路 46
2．9．2 共射組態甲類放大器 48
2．9．3 單級調諧迴路放大器 49
本章小結 50
習題 50
本章參考文獻 53
第3章 高頻功率放大器 54
3．1 引言 54
3．2 高頻綫性功率放大器 55
3．2．1 A類高頻功率放大器 55
3．2．2 B類高頻功率放大器 57
3．2．3 C類高頻功率放大器 59
3．2．4 C類高頻功率放大器倍頻
應用 61
3．3 高頻功率放大器實用輔助電路 62
3．3．1 直流饋電電路 62
3．3．2 匹配電路 66
3．3．3 功率閤成電路 70
3．4 高頻開關功率放大器 78
3．4．1 D類高頻功放 78
3．4．2 E類高頻功放 80
3．5 高頻功率放大器設計實例與仿真 82
3．5．1 C類功放理論分析與設計 82
3．5．2 C類功放原型電路設計仿真 83
3．5．3 C類功放電路的實用完善 84
3．5．4 C類功放2次倍頻器設計仿真 85
本章小結 85
習題 86
本章參考文獻 87
第4章 正弦波振蕩器 88
4．1 引言 88
4．2 反饋式振蕩器 89
4．2．1 反饋式振蕩器基本原理 90
4．2．2 反饋式振蕩器平衡條件 91
4．2．3 反饋式振蕩器起振條件 92
4．2．4 反饋式振蕩器穩定條件 94
4．3 三點式LC振蕩器 96
4．3．1 三點式LC振蕩電路組成原則 96
4．3．2 電容反饋三點式振蕩器 98
4．3．3 電感反饋三點式振蕩器 101
4．4 高穩定度的LC振蕩器 103
4．4．1 電容反饋三點式振蕩器的頻率
穩定度定量分析 103
4．4．2 串聯改進型電容反饋三點式
振蕩器 103
4．4．3 並聯改進型電容反饋三點式
振蕩器 104
4．5 振蕩器的頻率穩定度 105
4．5．1 頻率準確度和穩定度 105
4．5．2 頻率穩定度的定性分析 106
4．5．3 提高頻率穩定度的主要措施 107
4．6* 石英晶體振蕩器 108
4．6．1 石英諧振器及其特性 108
4．6．2 石英諧振器頻率穩定度高的
原因 112
4．6．3 石英晶體振蕩器電路 113
4．7 壓控振蕩器 117
4．7．1 VCO的主要性能指標 117
4．7．2 變容二極管壓控振蕩器 118
4．7．3 晶體變容二極管壓控振蕩器 121
4．7．4 集成電路正弦波壓控振蕩器 122
4．7．5 負阻式壓控振蕩器 123
4．8 正弦波振蕩器Multisim仿真 126
4．8．1 Hartley振蕩器 126
4．8．2 Colpitts振蕩器 128
4．8．3 Clapp振蕩器 129
4．8．4 Seiler振蕩器 130
本章小結 131
習題 131
本章參考文獻 133
第5章 調製與解調 134
5．1 引言 134
5．2 振幅調製原理 134
5．2．1 普通調幅波 135
5．2．2 抑製載波雙邊帶調幅波 137
5．2．3 抑製載波單邊帶調幅波 138
5．3 調幅電路 139
5．3．1 調幅信號的生成原理 139
5．3．2 調幅電路産生 141
5．3．3 高電平調幅簡介 142
5．4 振幅解調電路 144
5．4．1 包絡檢波電路 144
5．4．2 乘積型同步檢波電路 147
5．5 角度調製原理 149
5．5．1 調頻及其數學錶達式 150
5．5．2 調相及其數學錶達式 150
5．5．3 調角波頻譜與有效頻帶寬度 151
5．5．4 調角信號頻譜與調製信號的
關係 153
5．6 調頻信號的産生 155
5．6．1 調頻電路性能指標 155
5．6．2 直接調頻 156
5．6．3 間接調頻 158
5．6．4 頻偏拓展 160
5．7 調頻波的解調 161
5．7．1 斜率鑒頻器 161
5．7．2 脈衝計數式鑒頻器 163
5．8 調製解調的Multisim仿真 164
5．8．1 振幅調製與解調的Multisim
仿真 164
5．8．2 頻率調製與解調的Multisim
仿真 167
本章小結 168
習題 169
本章參考文獻 170
第6章 頻率閤成與鎖相環 171
6．1 頻率閤成概述 171
6．2 頻率閤成主要技術指標 171
6．3 鎖相環 173
6．3．1 鎖相環簡介 173
6．3．2 鎖相環主要技術指標 174
6．3．3 單芯片集成鎖相環 175
6．3．4 單芯片集成鎖相環典型産品
分類與應用 177
6．4 頻率閤成常用方法 180
6．4．1 直接模擬頻率閤成 180
6．4．2 直接數字頻率閤成 181
6．4．3 鎖相環頻率閤成 181
6．4．4 混閤頻率閤成 182
6．5 鎖相環型頻率閤成器 183
6．5．1 鎖相環型頻率閤成器工作
原理 183
6．5．2 鎖相環型頻率閤成器典型
設計案例與應用 186
本章小結 189
習題 190
本章參考文獻 190
第7章 通信係統整機閤成 191
7．1 引言 191
7．2 射頻發射機 191
7．2．1 調幅發射機 192
7．2．2 調頻發射機 193
7．3 射頻接收機 194
7．3．1 射頻調諧接收機 194
7．3．2 單次變頻超外差式射頻
接收機 195
7．3．3 二次變頻超外差式射頻接收機 196
7．3．4 零中頻射頻接收機 198
7．3．5 混頻原理和混頻器電路 199
7．4 混頻乾擾及其抑製方法 206
7．4．1 阻塞乾擾 206
7．4．2 交叉調製和互相調製乾擾 206
7．4．3 混頻乾擾 207
本章小結 210
習題 210
本章參考文獻 211
第8章 通信係統實例 212
8．1 引言 212
8．2 SSB通信電颱實例 213
8．2．1 收發通道電路 214
8．2．2 頻率閤成單元 216
8．2．3 射頻功率放大單元 216
8．3 單芯片2．4GHz頻段無綫收發信機
實例 217
本章小結 220
習題 221
本章參考文獻 221
附錄 第8章附錄圖 222

精彩書摘

　　《通信電子綫路》：
　　迴顧低頻功率放大器可知，A類放大器為綫性放大器，完整正弦波輸入，完整正弦波輸齣，輸齣頻率與輸入頻率相同，信號失真程度最小；B類放大器也為綫性放大器，完整周期正弦波輸入，半周期正弦波輸齣，雖經後級兩隻輸齣功率管推挽輸齣閤成，但是仍然會産生很多諧波失真；AB類放大器工作狀態則是介於A類與B類之間，完整正弦波輸入，通過兩個推挽功放管將兩個大半周期的信號輸齣閤成，信號失真相對會小一些。
　　不同於低頻功率放大器，本章將要介紹的高頻功率放大器主要為C類窄帶功放，該類功放的典型特點是：為進一步提高效率，其電路直流工作點相比於A類、B類而言會進一步降低，輸入完整周期正弦信號時，輸齣僅僅為小半周期餘弦脈衝電流，因此相比前幾類功放而言失真更加明顯，但是正如前文所述，由於高頻功率放大器的負載多為調諧迴路，因此可以通過後級調諧迴路負載完成輸入頻率的選頻恢復。
　　隨著射頻功放技術的飛速發展，工作於開關模式效率更高的功率放大器技術相繼成熟，並且逐步開始推廣應用，典型如D類（丁類）、E類（戊類）與F類等開關型功率放大器，本章將簡要引入幾種開關模式功率放大器的工作原理與性能特點。
　　應用於通信係統的高頻功率放大器，輸齣功率不盡相同，其輸齣功率範圍小到毫瓦級（如便攜式發射器），大到數韆瓦級（如廣播發射電颱），而且各級功率放大器的工作狀態也不盡相同，有的工作於綫性放大狀態，有的工作於開關狀態，但是高頻功放電路的主要技術指標基本相同。
　　功率放大電路優先考慮的是輸齣功率、轉換效率與綫性度等主要技術指標，激勵電平、電路尺寸與係統質量有時也在考慮之列，另外輸齣功率管還要考慮很大管耗、擊穿電壓與很大輸齣電流等技術指標。
　　……

前言/序言

前 言

《通信電子綫路》是根據教育部高等學校電工電子基礎課程教學指導委員會審定通過的課程基本要求，結閤工程應用類課程改革編寫而成的大學本科專業基礎教材。結閤多年來的教學實踐與近年來通信技術的最新發展，圍繞“夯實理論基礎，突齣工程應用”、“保留經典電路，體現與時俱進”基本精神，在內容選取與錶述方式等方麵嘗試瞭部分改革。內容選取方麵，加強應用性教學，補充實用輔助功能電路；補充小型集成化內容，增加通信係統芯片原理與應用；突齣設計仿真，多個章節增加基於Multisim的功能電路虛擬仿真。錶述方式方麵，藉鑒國外部分優秀教材，藉助字體變換，突齣重點、難點，強調“問題的提齣、問題的分析與問題的總結”，增加本書可讀性，力求使本書不僅適用於教師教學，更適用於學生自學。全書編寫力求符閤教學規律、適應教學特點。

本書立足於通信電子綫路基本理論，以工程應用為牽引，介紹通信係統領域各類典型功能電路的原理、指標性能與分析計算。本書著眼新一代人纔培養目標，突齣讀者主體意識，創新教學模式、加強讀者知識體係的整體構建，提升讀者提齣問題與解決問題的能力，培養讀者應用創新能力。本書編寫注重基本原理與工程實踐的緊密結閤，以無綫通信射頻前端係統為應用背景，結閤設計實例介紹各單元電路的結構與原理、功能與性能。

全書共8章。第1章緒論，第2章小信號調諧放大器，第3章高頻功率放大器，第4章正弦波振蕩器，第5章調製與解調，第6章頻率閤成與鎖相環，第7章通信係統整機閤成，第8章通信係統實例。本書可作為高等學校通信、信息大類專業相關課程的本科生教材，也可作為工程大類專業的選修課教材，還可供該領域的工程技術人員學習、參考。

本書第1、3、6、8章由徐勇編寫，第4、7章由吳元亮編寫，第5章由徐光輝編寫，第2章由鬍冰新編寫，徐勇對第2、5章部分內容進行瞭修改補充。全書由徐勇負責統稿與編審。

本書提供配套電子課件、習題參考答案等，請登錄華信教育資源網（http://www.hxedu.com.cn）注冊下載。

由於編寫與審定時間倉促，課時調整變化程度大，加之編者水平有限，書中難免會有缺失和錯誤之處，懇請廣大讀者批評指正，發現任何問題請不吝指正，讀者可以聯係齣版社，或者直接聯係本書主編徐勇，電子郵箱為dianzilanyun2015@126.com。

作 者

2017年3月

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