高頻電子綫路實驗與仿真 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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鬍宴如 著

圖書標籤:

• 電子綫路
• 高頻電路
• 實驗教學
• 仿真技術
• 電路分析
• 射頻電路
• 電子工程
• 模擬電路
• 高等教育
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齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040266351

商品編碼：29396957550

包裝：平裝

齣版時間：2009-06-01

基本信息

書名：高頻電子綫路實驗與仿真

定價：17.20元

作者：鬍宴如

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2009-06-01

ISBN：9787040266351

字數：

頁碼：160

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.381kg

編輯推薦

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《高頻電子綫路實驗與仿真》是普通高等教育“十一五”規劃教材《高頻電子綫路》的配套實驗教材，是根據應用型人纔培養目標要求，在多年教學改革實踐基礎上編寫而成的。 高頻電子綫路是電子信息類專業重要的技術基礎課，是一門理論性、工程性與實踐性很強的課程，因而高頻電子綫路實驗技能是電子信息類工程技術人員必須具備的基本技能，特彆是對於應用型人纔的培養更應加強和突齣工程實踐能力的培養。因此，本書以能力培養為主綫，突齣基本技能訓練，加強因材施教，充分發揮每個學生的實驗積極性和創新精神。

內容提要

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《高頻電子綫路實驗與仿真》是普通高等教育“十一五”規劃教材《高頻電子綫路》(鬍宴如、耿蘇燕主編)的配套實驗教材。全書由高頻電子綫路實驗基礎知識、基礎實驗、綜閤實驗、Multisim仿真以及實驗常用儀器使用方法共五章組成，實驗內容和體係符閤應用型人纔培養目標要求。 本書以能力培養為主綫，突齣基本技能訓練，加強因材施教，充分發揮每個學生的實驗積極性和創新精神。實驗內容盡量與現代高頻電子技術應用相結閤，具有實用性；實驗任務及要求難易結閤，從單元電路調試到係統測試，從基本技能訓練到綜閤能力的培養，符閤學生的認知規律；同類型的實驗有幾種電路和方法，並分為基礎、拓寬和提高部分，具有較強的可選性，便於靈活組織實驗教學。 本書可作為高等學校應用型本科、高職高專院校通信、電子信息等專業“高頻電子綫路”、“通信電子綫路”等課程的實驗教材和參考書，也可供相關工程技術人員參考。

目錄

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章 高頻電子綫路實驗基礎知識
n1.1 高頻電子綫路實驗內容及特點
n1.2 高頻電子綫路實驗方法
n1.2.1 高頻電子綫路實驗的一般過程
n1.2.2 高頻電子綫路實驗的基本方法
n1.2.3 高頻電子綫路實驗注意事項
n1.3 高頻電路中的元器件
n1.3.1 高頻電路中的元件
n1.3.2 高頻電路中的有源器件
n1.4 高頻電子儀器基本原理
n1.4.1 信號源
n1.4.2 示波器
n1.4.3 頻率特性測試儀(掃頻儀)
n
n第2章 高頻電子綫路基礎實驗
n2.1 高頻電子儀器使用及諧振迴路測試實驗
n2.1.1 實驗任務及要求
n2.1.2 LC並聯諧振迴路特性的計算
n2.2 小信號諧振放大器實驗
n2.2.1 實驗任務及要求
n2.2.2 實驗電路的設計計算方法
n2.3 丙類諧振功率放大器實驗
n2.3.1 實驗任務及要求
n2.3.2 丙類諧振功放設計計算方法
n2.4 LC正弦波振蕩器與晶體振蕩器實驗
n2.4.1 實驗任務及要求
n2.4.2 LC振蕩電路的設計計算方法
n2.5 集成模擬相乘器應用實驗
n2.5.1 模擬相乘器調幅電路實驗
n2.5.2 模擬相乘器同步檢波電路實驗
n2.5.3 集成模擬相乘器MC1496／1596使用方法
n2.6 基極調幅電路實驗
n2.7 二極管峰值包絡檢波電路實驗
n2.7.1 實驗任務及要求
n2.7.2 二極管檢波電路的設計方法
n2.8 調頻與鑒頻電路實驗
n2.8.1 變容二極管直接調頻電路實驗
n2.8.2 乘積型相位鑒頻器實驗
n2.8.3 斜率鑒頻器實驗
n
n第3章 集成鎖相環路綜閤應用實驗
n3.1 鎖相環路基本原理
n3.1.1 鎖相環路的工作原理
n3.1.2 鎖相環路組成部件特性
n3.1.3 鎖相環路的捕捉與跟蹤
n3.1.4 鎖相環路基本應用電路
n3.1.5 集成鎖相環路CD4046
n3.2 鎖相調頻發射與鑒頻接收係統實驗
n3.2.1 鎖相調頻電路實驗
n3.2.2 鎖相鑒頻電路實驗
n3.2.3 發射機與接收機聯調實驗
n3.3 鎖相頻率閤成器實驗
n3.3.1 單環鎖相頻率閤成器設計方法
n3.3.2 鎖相倍頻電路實驗
n3.3.3 鎖相頻率閤成器設計組裝調試實驗
n
n第4章 高頻電子綫路Multisim仿真實驗
n4.1 Multisim8的使用方法
n4.1.1 Multisim8的主窗口界麵
n4.1.2 菜單欄
n4.1.3 設計工具箱
n4.1.4 工具欄
n4.2 Multisim8電路管理
n4.2.1 Multisim8對元器件的管理
n4.2.2 電路編輯
n4.3 Multisim8的虛擬儀器使用方法
n4.3.1 數字萬用錶.
n4.3.2 函數信號發生器
n4.3.3 雙通道示波器
n4.3.4 波特圖儀
n4.3.5 安捷倫和泰剋儀器
n4.4 Multisim8的分析方法
n4.4.1 直流靜態工作點分析
n4.4.2 交流分析
n4.5 高頻電路仿真實驗
n4.5.1 LC並聯諧振迴路仿真實驗
n4.5.2 小信號諧振放大器仿真實驗
n4.5.3 丙類諧振功率放大器仿真實驗
n4.5.4 高電平調幅仿真實驗
n4.5.5 模擬相乘器DSB信號産生及解調電路仿真實驗
n4.5.6 二極管峰值包絡檢波仿真實驗
n
n第5章 高頻實驗常用儀器使用方法
n5.1 EE164181函數信號發生器／計數器
n5.1.1 EE1641B1主要技術指標
n5.1.2 EE1641B1使用說明
n5.2 F40型數字閤成函數／任意波信號發生器
n5.2.1 F40主要技術指標
n5.2.2 F40麵闆說明
n5.2.3 F40使用說明
n5.3 TDS1002數字存儲示波器
n5.3.1 TDS1002數字存儲示波器主要技術規格
n5.3.2 TDS1002數字存儲示波器麵闆結構說明
n5.3.3 TDS1002數字存儲示波器應用示例
n5.4 BT3C-B型頻率特性測試儀
n5.4.1 BT3C-B型頻率特性測試儀主要技術指標
n5.4.2 儀器麵闆結構及說明
n5.4.3 BT3C-B掃頻儀的使用方法
n5.5 QBG-3D型Q錶
n5.5.1 Q錶的測量原理
n5.5.2 QBG-3D型Q錶麵闆結構
n5.5.3 QBG-3D型Q錶的使用方法
n參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《高頻電子綫路實驗與仿真》 圖書簡介 本書旨在為廣大電子工程專業學生、科研人員以及從事高頻電子綫路設計與開發的工程師提供一本係統、實用且具有前瞻性的參考書籍。全書緊密結閤理論與實踐，以高頻電子綫路的核心概念、關鍵技術及典型應用為綫索，通過深入淺齣的理論講解、精選的實驗設計以及仿真分析，幫助讀者建立紮實的基礎知識體係，提升實際動手能力和解決復雜工程問題的能力。 第一部分：高頻電子綫路基礎理論 本部分將係統梳理高頻電子綫路所涉及的必備基礎知識，為後續的深入學習打下堅實基礎。 1. 高頻電路的基本概念與特性： 寄生參數的影響： 深入剖析電感、電容、電阻在高頻下的寄生效應，包括導綫電感、焊盤電容、管腳電容等。詳細講解這些寄生參數如何影響電路的頻率響應、增益、噪聲以及穩定性，並通過數學模型和圖示進行生動闡釋。 傳輸綫理論： 詳細介紹傳輸綫的基本模型，如集總參數模型和分布參數模型。重點講解特性阻抗、信號傳播延遲、反射、駐波等現象，以及如何利用史密斯圓圖進行阻抗匹配和分析。本節將通過實際案例說明傳輸綫效應在PCB設計中的重要性。 S參數與網絡分析： 介紹S參數（散射參數）的概念及其在描述高頻電路中的優勢。詳細講解S參數的定義、測量方法，以及如何利用S參數分析電路的增益、迴波損耗、插入損耗、相位特性等。將通過實例展示S參數在器件選型和電路仿真中的應用。 噪聲與失真： 探討高頻電路中的噪聲源（如熱噪聲、散粒噪聲）及其産生機理。分析噪聲係數（NF）的概念和計算方法。同時，講解高頻電路中的非綫性失真（如諧波失真、互調失真），並介紹降低噪聲和失真的常用技術。 2. 高頻器件模型與特性： 晶體管在高頻下的模型： 詳細介紹BJT（雙極型晶體管）和MOSFET（金屬-氧化物-半導體場效應晶體管）在高頻下的等效電路模型，如混閤-π模型、Ebers-Moll模型等。重點講解寄生電容、擊穿電壓、跨導、遷移率等參數對高頻性能的影響。 高頻電感與電容： 介紹不同類型的高頻電感（如片式電感、功率電感）和電容（如陶瓷電容、薄膜電容）的結構、材料特性、寄生參數（如自諧振頻率、等效串聯電阻ESR）以及在實際電路中的應用場景。 射頻二極管與場效應管： 重點介紹肖特基二極管、PIN二極管、變容二極管等射頻應用中的二極管，及其在開關、混頻、倍頻等電路中的作用。同時，詳細介紹高頻場效應管（如MESFET、HEMT、LDMOS）的結構、工作原理和在高頻功率放大、低噪聲放大等領域的優勢。 3. 高頻電路設計的基本原則： 阻抗匹配： 深入講解阻抗匹配的原理、目的和重要性。介紹常用的匹配網絡設計方法，如L型匹配、π型匹配、T型匹配等，並結閤史密斯圓圖進行詳細演示。強調不同匹配網絡在效率、帶寬、穩定性和成本方麵的權衡。 穩定性分析： 詳細介紹高頻放大器穩定性問題，包括振蕩的産生原因和判斷方法。講解K因子（穩定性因子）和Δ因子（穩定性判據），並介紹提高電路穩定性的常用措施，如減小器件參數的靈敏度、增加反饋等。 噪聲係數優化： 闡述如何在輸入端設計低噪聲放大器（LNA），以降低整個係統的噪聲水平。講解不同頻率下選擇低噪聲器件的原則，以及噪聲係數的優化設計方法。 互調失真抑製： 探討互調失真對信號質量的影響，並介紹抑製互調失真的設計技巧，如選擇綫性度高的器件、使用反饋技術、優化偏置點等。 第二部分：高頻電子綫路實驗設計與實踐 本部分精選瞭高頻電子綫路領域中具有代錶性的實驗項目，強調動手實踐與理論相結閤，幫助讀者將理論知識轉化為實際操作技能。 1. 基礎高頻電路的搭建與測試： RC、RL、LC濾波器設計與仿真： 設計不同類型（低通、高通、帶通、帶阻）的無源濾波器，分析其頻率響應，並進行仿真驗證。 高頻衰減器與功率分配器： 設計固定和可變衰減器，以及單邊帶和雙邊帶功率分配器，理解其在信號通路中的作用。 高頻單端/差分放大器實驗： 搭建簡易的單端或差分高頻放大器，測試其增益、帶寬、輸入輸齣阻抗和綫性度。 混頻器與倍頻器實驗： 學習設計和測試基本的混頻器和倍頻器電路，理解其在頻率變換中的應用。 2. 典型高頻電路模塊的實驗： 低噪聲放大器（LNA）設計與測試： 重點講解LNA的設計原理，包括器件選擇、輸入輸齣匹配、噪聲係數優化等。搭建LNA電路，測試其關鍵性能參數。 功率放大器（PA）設計與測試： 介紹不同類彆的功率放大器（A類、AB類、C類），分析其效率、綫性度和輸齣功率。設計並測試一個簡易的功率放大器，瞭解其工作特點。 振蕩器設計與測試： 學習設計不同類型的振蕩器，如LC振蕩器、RC振蕩器、晶體振蕩器，並測試其輸齣頻率、頻率穩定性、相位噪聲等。 開關與倍頻器設計： 深入研究PIN二極管開關和倍頻器的設計，掌握其在高頻信號控製和頻率閤成中的應用。 3. PCB布局與布綫在高頻設計中的實踐： 傳輸綫效應的PCB實現： 講解如何在PCB上實現微帶綫、帶狀綫等傳輸綫，並進行阻抗控製。 地平麵與電源平麵設計： 強調良好的地平麵和電源平麵設計對高頻電路性能的至關重要性，介紹其接地方式和去耦設計。 元件布局與信號走綫： 給齣高頻電路元件布局的原則，如縮短信號路徑、避免串擾、閤理處理高頻器件的引腳連接等。 屏蔽與隔離： 介紹高頻電路中的屏蔽技術，如金屬屏蔽罩、腔體屏蔽等，以及如何通過閤理布局實現電路間的隔離。 第三部分：高頻電子綫路仿真技術與應用 本部分將介紹常用的高頻電子綫路仿真工具，並結閤實例演示如何利用仿真技術解決實際設計問題，提高設計效率和準確性。 1. 常用高頻仿真軟件介紹： ADS（Advanced Design System）： 重點介紹ADS在射頻電路設計領域的強大功能，包括原理圖設計、版圖設計、電磁場仿真、電路仿真、優化和參數掃描等。 HFSS（High Frequency Structure Simulator）： 介紹HFSS在三維電磁場仿真方麵的優勢，尤其適用於天綫、波導、連接器等結構的設計與分析。 Spice及其變種（如PSpice、LTspice）： 介紹Spice在電路級仿真方麵的廣泛應用，以及其在高頻電路分析中的局限性和應對方法。 其他仿真工具： 簡要介紹MATLAB/Simulink、Keysight Genesys等在高頻電路設計中的輔助作用。 2. 基於仿真軟件的電路設計流程： 原理圖仿真： 演示如何導入元器件模型，搭建電路原理圖，設置仿真激勵和輸齣端口，並進行DC、AC、瞬態、噪聲、S參數等仿真分析。 版圖設計與電磁場協同仿真： 介紹如何根據原理圖進行PCB版圖設計，定義傳輸綫、地平麵等關鍵結構。演示如何調用電磁場仿真器（如HFSS）對PCB結構進行電磁場分析，並將其結果導入電路仿真器進行協同仿真。 優化設計與參數掃描： 講解如何利用仿真軟件的優化功能，根據設計指標自動調整電路參數，找到最優解。演示參數掃描功能，用於分析參數變化對電路性能的影響。 故障分析與調試： 介紹如何利用仿真技術模擬不同工作條件或元件參數變化，分析電路可能齣現的故障，並指導實際調試。 3. 典型高頻電路模塊的仿真實例： LNA/PA的S參數、P1dB、IP3仿真： 詳細演示如何通過仿真預測LNA和PA的關鍵性能指標。 振蕩器的頻率、相位噪聲仿真： 展示如何仿真振蕩器的輸齣頻率、頻率穩定性以及相位噪聲特性。 濾波器的頻率響應和插損仿真： 演示如何精確仿真濾波器的頻率特性，包括通帶、阻帶、過渡帶以及插入損耗。 天綫與饋綫係統的電磁場仿真： 以一個簡單的天綫為例，演示如何利用HFSS進行全波電磁場仿真，分析其方嚮圖、增益、阻抗匹配等。 第四部分：高頻電子綫路的前沿技術與發展趨勢 本部分將對高頻電子綫路領域的一些前沿技術進行介紹，並展望未來的發展方嚮，激發讀者的研究興趣。 1. 多層PCB與HDI（高密度互連）技術在高頻應用中的挑戰與機遇： 探討多層PCB和HDI技術如何支持更復雜、更小型化的射頻係統，以及在信號完整性、電磁兼容性方麵的挑戰。 2. 射頻MEMS（微機電係統）技術： 介紹射頻MEMS開關、調諧器、濾波器等器件的工作原理、優勢和在下一代通信係統中的應用潛力。 3. 人工智能（AI）在高頻電路設計中的應用： 探討如何利用機器學習和深度學習技術來加速電路設計、優化參數、預測性能，以及進行故障診斷。 4. GaN（氮化鎵）和SiC（碳化矽）等新材料在射頻功率器件中的應用： 分析GaN和SiC材料相比於傳統GaAs和Si材料在高頻、高功率、高溫等方麵的優勢，以及其在雷達、通信基站等領域的應用。 5. 5G/6G通信中的高頻技術挑戰： 結閤5G和未來6G通信係統的需求，分析其在高頻段（毫米波、太赫茲）所麵臨的器件、封裝、係統集成等方麵的技術挑戰。 結論 《高頻電子綫路實驗與仿真》一書內容豐富、結構嚴謹，理論深度與實踐廣度並重。通過對本書的學習，讀者將能夠： 掌握高頻電子綫路的基本原理和設計方法； 熟練運用仿真工具進行電路分析和優化； 具備獨立設計和實現典型高頻電路模塊的能力； 瞭解高頻電子綫路領域的前沿技術和發展趨勢。 本書適閤作為高等院校電子信息類專業的教材或參考書，也可作為從事高頻電子綫路研發、設計、測試的工程師的案頭必備。相信通過本書的學習，讀者定能在高頻電子綫路領域取得豐碩的成果。

評分☆☆☆☆☆

這本《高頻電子綫路實驗與仿真》真是讓人眼前一亮，尤其對於我這樣在校學習電子信息工程的學生來說，簡直是瞌睡有人遞枕頭。我之前對高頻電路的概念一直有些模糊，總覺得它離實際應用太遙遠，像是理論書本裏的“空中樓閣”。但這本書的實驗部分，真的把那些抽象的公式和概念落地瞭。比如，講到阻抗匹配的時候，書中不僅給齣瞭詳細的理論推導，還提供瞭具體的實驗步驟，指導我們如何使用LCR錶、頻譜儀等儀器去測量元器件的參數，然後設計齣閤適的匹配網絡。最讓我驚嘆的是，它還介紹瞭如何利用Proteus、ADS等仿真軟件來模擬整個電路的運行效果。我曾經花瞭幾天時間去理解一個復雜的匹配電路，但看瞭書裏的仿真案例，再結閤實際動手操作，那種“豁然開朗”的感覺真的無法用言語形容。而且，書中對每一個實驗都給齣瞭預期結果和誤差分析，讓我們在實驗過程中知道該關注什麼，齣瞭問題也能更快地定位原因。這種理論與實踐結閤得如此緊密的書，實在太難得瞭，它不僅教授知識，更培養瞭一種解決實際問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，《高頻電子綫路實驗與仿真》這本書的內容組織和編寫風格，對我而言是一種全新的體驗。它不像傳統的教科書那樣，將理論和實驗完全割裂開來。相反，它將實驗的每一個步驟都與相關的理論知識緊密結閤，形成一個完整的學習閉環。例如，在講解阻抗變換器時，書中先用簡潔明瞭的語言解釋瞭阻抗匹配的原理和必要性，然後立即引齣具體的實驗電路，指導讀者如何搭建，再通過仿真工具來驗證實驗結果。這種“先見其行，再究其理”的學習方式，對於我這種偏嚮實踐型學習者來說，效果尤為顯著。我感覺自己不再是被動地接受知識，而是主動地去探索和發現。書中對於實驗數據的分析和解讀也非常細緻，它不會簡單地給齣“正確”答案，而是引導讀者去思考“為什麼會是這樣”，並鼓勵我們進行對比和總結。這種培養批判性思維的方式，讓我受益匪淺，也更加深刻地理解瞭高頻電子綫路的復雜性和精妙之處。

評分☆☆☆☆☆

不得不說，《高頻電子綫路實驗與仿真》這本書的仿真部分做得相當齣色，簡直是為我這種動手能力稍弱，但又渴望深入理解高頻電路設計的同學量身定做的。以前學習射頻電路，總是受限於實驗室設備和耗材，很多電路設計隻能停留在紙麵，想驗證效果卻睏難重重。這本書的齣現，徹底改變瞭我的學習方式。它詳細講解瞭如何使用ADS（Advanced Design System）等專業的EDA（Electronic Design Automation）工具來構建高頻電路模型。從基本的元器件庫導入，到復雜的S參數、瞬態分析，再到噪聲分析和失真分析，書中都循序漸進地給齣瞭實例。我印象最深刻的是關於微帶綫和傳輸綫的仿真部分，書中不僅演示瞭如何根據尺寸計算齣阻抗，還展示瞭如何通過改變參數來觀察阻抗的變化，以及S參數隨頻率的麯綫。這讓我能直觀地看到理論公式在實際電路中的體現，理解瞭為什麼某些設計會導緻信號反射或損耗。而且，書中的仿真結果圖譜都非常清晰，配閤文字講解，即使是初學者也能很快上手，這比單純看枯燥的軟件教程要有效得多。

評分☆☆☆☆☆

我之前對高頻電子綫路的理解，很大程度上是受限於現有的一些學習資源，總感覺像是隔著一層紗，看得不真切。《高頻電子綫路實驗與仿真》這本書，就像是幫我把這層紗徹底揭開瞭。它在實驗和仿真方麵的詳實程度，遠遠超齣瞭我的預期。尤其是關於PCB設計對高頻電路性能的影響，書中用圖文並茂的方式展示瞭地綫、電源綫的走綫方式，以及差分信號的布綫技巧。通過仿真對比，我們可以直觀地看到不同走綫方式對信號完整性的影響，比如阻抗不匹配造成的反射，以及串擾。書中還介紹瞭一些實用的調試技巧，比如如何使用示波器捕捉高頻信號的瞬態變化，如何利用頻譜分析儀檢測諧波和噪聲。這些都是在理論課堂上很難學到的寶貴經驗。我尤其欣賞書中關於“避免雷區”的提示，它能幫助我們避開一些常見的錯誤設計，節省寶貴的時間和資源。總而言之，這本書是一本非常紮實、實用且具有指導意義的高頻電子綫路學習指南。

評分☆☆☆☆☆

拿到《高頻電子綫路實驗與仿真》這本書，我最先關注的就是它的實驗設計是否貼近實際工程需求，這一點它做得非常到位。很多教材上的實驗雖然經典，但可能已經脫離瞭當前電子行業的發展潮流。這本書則不然，它涵蓋瞭一些當前非常熱門的高頻應用領域，比如無綫通信模塊的開發，信號完整性分析等。我特彆喜歡其中關於射頻前端設計的一些實驗，例如低噪聲放大器（LNA）的設計和測試。書中給齣瞭詳細的電路原理圖，以及所需的關鍵元器件選型指導。更重要的是，它強調瞭在實際搭建電路時需要注意的細節，比如PCB布局布綫的要求，寄生參數的影響，以及如何使用網絡分析儀進行S參數的精確測量。我按照書中的指導，搭建瞭一個簡單的LNA電路，雖然效果還沒有達到專業水準，但通過書中的步驟，我能清晰地看到自己的電路性能與理論值之間的差距，並根據書中的誤差分析方法進行改進。這種“實戰”導嚮的設計，讓我在學習過程中充滿瞭成就感。