高頻電子技術 9787111353744 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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郭兵 著

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齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111353744

商品編碼：29671718943

包裝：平裝

齣版時間：2011-10-01

基本信息

書名:高頻電子技術

：29.00元

售價：19.7元,便宜9.3元,摺扣67

作者:郭兵

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2011-10-01

ISBN：9787111353744

字數：365000

頁碼：228

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.359kg

編輯推薦

內容提要

本書主要針對高等職業教育的特點，結閤高職學生的學習方式以及多年來高職教育的實踐經驗編寫而成，是介紹通信係統模型、接收機與發射機組成原理和高頻電子綫路的一體化教材，突齣專業知識的實用性、綜閤性和先進性。通過學習本課程，讀者能迅速掌握高頻電子電路的基本工作原理、基本分析方法和基本單元電路以及相關典型技術的應用，具備高頻電子電路的設計和測試能力。
全書共分10章，主要內容包括：緒論、高頻小信號放大器、高頻功率放大器、正弦波振蕩器、模擬乘法器與頻率變換、振幅調製與解調、角度調製與解調、反饋控製電路、接收機與發射機和綜閤實訓等。本書實踐性強，注重理論聯係實際，實訓項目與理論內容交叉進行，適當增加例題和習題練習。實訓項目和習題練習的內容由淺入深，配閤案例逐漸提高難度，這些實訓項目和習題練習可逐步提高讀者的設計和實際操作能力，以期獲得較好的教學效果。
本書可作為高等職業院校電子類、電氣類、通信類、自動化以及機電類專業的教材和參考書，也可作為職業技術教育、技術培訓及從事通信、電子信息類工程技術人員學習“高頻電子電路”的參考書。

目錄

作者介紹

文摘

序言

高頻電子技術 內容簡介 《高頻電子技術》是一本係統介紹高頻電子電路基本原理、分析方法和設計實現的教材。本書麵嚮電子信息工程、通信工程、自動化等專業的高年級本科生和研究生，也適閤從事高頻電子技術相關領域的研究和工程技術人員參考。 本書共分為十二章，內容涵蓋瞭從基礎理論到實際應用的各個方麵。 第一章 緒論 本章首先介紹瞭高頻電子技術的定義、發展曆程及其在現代科技中的重要地位。接著，闡述瞭高頻電子技術所研究的主要對象和基本特徵，如信號的頻率特性、電磁場的傳播規律、電路元件在高頻下的行為變化等。通過對典型的高頻應用領域進行概覽，如無綫通信、雷達、導航、射頻識彆（RFID）等，來展示高頻電子技術的廣闊前景和實際價值。最後，本章強調瞭學習高頻電子技術所必備的數學基礎和物理概念，並對後續章節的學習內容進行瞭初步的介紹，為讀者構建一個清晰的學習框架。 第二章 集膚效應與鄰近效應 本章深入探討瞭導體內電流在高頻下的分布特性。集膚效應是直流電或低頻電在導體中的分布與高頻電分布的顯著差異，本章將詳細解析集膚效應的産生機理，即趨膚效應，並推導齣集膚深度公式，分析集膚深度與頻率、導體材料電阻率及磁導率的關係。在此基礎上，本章進一步引入瞭鄰近效應，解釋當兩條或多條導體靠近時，它們之間的電磁場相互作用如何改變各自的電流分布，從而導緻導體損耗的增加。通過具體的計算模型和圖示，直觀地展示瞭集膚效應和鄰近效應對高頻電路參數，特彆是電阻和感抗的影響，並探討瞭如何通過優化導體結構設計來減小這些效應帶來的損耗，這對於提高高頻電路的效率和性能至關重要。 第三章 高頻電感元件 本章專注於高頻電路中至關重要的無源元件——電感。首先，介紹瞭理想電感器的基本定義和在高頻下的行為特性，包括其電感值、自感和互感等概念。然而，在高頻工作時，理想電感器是不存在的，因此本章重點分析瞭實際高頻電感器的構成及其在高頻下的非理想錶現。這包括瞭電感綫圈的電感量計算，綫圈的直流電阻、交流電阻（考慮集膚效應和鄰近效應），以及綫圈的寄生電容（繞組間電容、層間電容等）。通過對這些寄生參數的詳細分析，揭示瞭它們如何影響電感器的品質因數（Q值）和在高頻下的性能衰減。此外，本章還討論瞭不同類型的高頻電感器的結構特點和適用範圍，如空心電感、磁芯電感（包括鐵氧體、粉末材料等）的優缺點，以及它們在濾波、振蕩、耦閤等電路中的應用。最後，本章介紹瞭電感器的選擇原則和設計方法，旨在幫助讀者能夠根據具體應用需求，閤理選擇和設計滿足性能要求的高頻電感器。 第四章 高頻電容元件 本章係統地闡述瞭高頻電容元件的特性與應用。首先，迴顧瞭電容的基本概念，並重點分析瞭電容器在高頻下的非理想特性。這包括瞭電容器的寄生電感（ESL）和等效串聯電阻（ESR），它們在高頻時會顯著影響電容器的阻抗特性，甚至導緻其在高頻下呈現感性。本章將深入解析寄生電感和ESR的來源，以及它們對電容器在高頻下的濾波性能、儲能能力和發熱情況的影響。接著，本章詳細介紹瞭各種類型高頻電容器的結構、材料和性能特點，例如陶瓷電容器（多層陶瓷電容器MLCC）、薄膜電容器、電解電容器（高頻低ESR型）等，並分析瞭它們各自的優缺點和適用場景。特彆地，本章會強調高頻低ESR電容器在電源濾波、去耦、退耦等關鍵應用中的重要作用。此外，本章還討論瞭電容器的品質因數（Q值）、絕緣電阻、耐壓等參數在高頻應用中的意義，並提供瞭選擇和使用高頻電容器時需要注意的事項，包括安裝方式、旁路技術等，以確保電路的穩定和高效運行。 第五章 高頻電阻元件 本章聚焦於高頻電阻元件的特性與應用。首先，復習瞭電阻的基本概念，並深入探討瞭電阻器在高頻下的錶現。與電感和電容類似，高頻電阻器也存在寄生效應，主要體現在寄生電感和寄生電容。本章將詳細分析這些寄生參數的來源，例如電阻體的結構、引綫以及封裝等，以及它們如何影響電阻器在高頻下的阻抗特性。接著，本章將介紹不同類型的高頻電阻器，包括碳膜電阻、金屬膜電阻、綫繞電阻（用於低阻值和高功率）、貼片電阻等，並分析它們各自的性能特點、優缺點以及適用範圍。重點關注具有低寄生參數、高穩定性、低噪聲等特點的專用高頻電阻。此外，本章還將討論電阻器的功率損耗、溫度係數、噪聲係數等參數在高頻電路設計中的重要性，以及如何通過選擇閤適的電阻器來優化電路的性能。最後，本章會提供電阻器在高頻電路中的具體應用實例，如偏置電路、衰減器、匹配網絡等。 第六章 高頻半導體器件 本章係統地介紹瞭在高頻電子技術中扮演關鍵角色的各類半導體器件。首先，本章從基本原理齣發，分析瞭二極管（如肖特基二極管、變容二極管）在高頻下的工作特性，重點關注其開關速度、結電容、反嚮恢復時間等影響高頻性能的關鍵參數。接著，本章深入闡述瞭雙極型晶體管（BJT）和場效應晶體管（FET），包括MOSFET和JFET，在高頻下的行為。詳細分析瞭這些器件的頻率特性，如特徵頻率（fT、fmax），以及增益-帶寬積（GBW）。討論瞭它們在高頻下的寄生參數，如結電容、柵漏電容、極間電容等，以及這些參數對放大器增益、噪聲和穩定性的影響。此外，本章還將介紹專門為高頻應用設計的功率晶體管，如LDMOS、GaN HEMT等，以及它們的性能優勢和應用領域。本章還會涉及微波集成電路（MIC）和單片微波集成電路（MMIC）中常用的半導體器件，並探討瞭這些器件的封裝技術對高頻性能的影響。最後，本章總結瞭在高頻電路設計中選擇和使用半導體器件應考慮的關鍵因素，以實現最優的性能和可靠性。 第七章 高頻放大器 本章深入探討瞭高頻放大器的設計與分析。首先，從基本放大器電路齣發，分析瞭各種放大器在引入高頻效應後的行為變化。本章將詳細介紹不同類型的高頻放大器，包括單級放大器、多級放大器，以及針對特定應用設計的放大器，如低噪聲放大器（LNA）、功率放大器（PA）、寬帶放大器等。重點分析瞭放大器在高頻下的增益、帶寬、輸入輸齣阻抗、噪聲係數、綫性度、穩定性和功率效率等關鍵性能指標。本章將詳細解析影響這些指標的因素，包括晶體管的參數、器件的寄生參數、電路的拓撲結構以及匹配網絡的設計。特彆地，本章會深入講解實現高增益、寬帶寬和良好穩定性的技術，如中和技術、反饋技術、阻抗匹配技術等。對於功率放大器，本章還將重點討論其效率、功率輸齣、失真特性以及熱設計。同時，本章還會介紹實現高輸入阻抗和低輸齣阻抗的匹配網絡設計方法，以及如何利用史密斯圓圖等工具進行阻抗匹配。最後，本章通過實例分析，展示瞭如何根據具體的應用需求，設計齣滿足性能要求的高頻放大器。 第八章 高頻振蕩器 本章專注於高頻振蕩器的原理、設計與應用。首先，本章從振蕩器産生自激振蕩的基本條件齣發，引入瞭負反饋和正反饋的概念，並詳細闡述瞭巴剋豪森判據。接著，本章深入分析瞭各種經典的高頻振蕩器電路拓撲，包括LC振蕩器（如哈特萊振蕩器、科爾皮茲振蕩器）、RC振蕩器（用於低頻，但在高頻應用中作為參考）以及晶體振蕩器。對於LC振蕩器，本章將詳細分析其起振條件、頻率穩定性以及輸齣功率，並討論不同電感和電容值對振蕩頻率的影響。對於晶體振蕩器，本章將重點分析石英晶體的諧振特性、等效電路以及其在高頻應用中的優勢，如高頻率穩定性和高Q值。本章還將介紹更復雜的高頻振蕩器，如壓控振蕩器（VCO）和壓控電容振蕩器，並探討瞭它們在高頻通信係統中的調頻和頻率閤成應用。最後，本章會討論振蕩器的噪聲、相位噪聲以及如何通過閤理的電路設計和元件選擇來提高振蕩器的性能，並舉例說明振蕩器在高頻通信、儀器儀錶等領域的廣泛應用。 第九章 高頻濾波器 本章係統地講解瞭高頻濾波器的工作原理、設計方法和應用。首先，本章從濾波器的基本功能齣發，介紹瞭低通、高通、帶通和帶阻濾波器等基本類型。接著，本章深入分析瞭濾波器在高頻條件下的特點，以及元件的寄生參數如何影響濾波器的性能。本章將詳細介紹幾種常用的高頻濾波器設計方法，包括分布式參數濾波器（如微帶綫濾波器、帶狀綫濾波器）和集總參數濾波器。對於集總參數濾波器，本章將討論使用各種高頻元件（如電感、電容）構建濾波器的技術，並介紹Butterworth、Chebyshev、Bessel等經典的濾波器逼近函數，以及它們對濾波器頻率響應的影響。對於分布式參數濾波器，本章將重點介紹微帶綫、帶狀綫等傳輸綫結構的設計，以及如何利用它們的阻抗和長度特性來實現濾波功能。此外，本章還會介紹一些特殊的濾波器設計，如Y型濾波器、耦閤綫濾波器等，並討論其在高頻電路中的應用。最後，本章將闡述濾波器性能的評估指標，如插入損耗、阻帶衰減、帶寬、平坦度等，並結閤實例，展示瞭濾波器在射頻前端、信號調理等領域的關鍵作用。 第十章 傳輸綫理論 本章深入探討瞭高頻電路中不可忽視的傳輸綫理論。首先，本章從電磁場理論齣發，介紹瞭傳輸綫的概念，包括其構成、特性阻抗、傳播常數等基本參數。接著，本章將詳細推導傳輸綫方程，並分析在不同終端匹配條件下的電壓和電流分布，如匹配負載、開路和短路終端。重點講解瞭反射係數的概念，以及如何利用反射係數來分析和預測信號在傳輸綫中的反射現象。本章將詳細介紹史密斯圓圖的應用，說明如何利用史密斯圓圖方便地進行阻抗匹配、計算反射係數、歸一化阻抗等。通過大量的實例，展示瞭史密斯圓圖在設計匹配網絡、分析電路性能中的強大功能。此外，本章還將介紹傳輸綫的損耗，包括導綫損耗和介質損耗，以及它們在高頻下的影響。最後，本章將簡要提及一些特殊的傳輸綫結構，如同軸綫、波導管等，並分析它們在高頻和微波領域的應用。 第十一章 阻抗匹配 本章專門探討高頻電路中的阻抗匹配技術，它是保證信號有效傳輸和功率最大化傳遞的關鍵。首先，本章從傳輸綫理論齣發，迴顧瞭阻抗的概念及其在高頻下的重要性。接著，本章將詳細闡述阻抗不匹配時産生的信號反射、功率損耗和失真等問題。本章將重點介紹各種實用的阻抗匹配方法，包括： 單調匹配網絡設計： 介紹使用單個無源元件（電阻、電感、電容）進行匹配的原理和方法，並分析其局限性。 L型匹配網絡設計： 詳細講解如何利用串聯或並聯的電感和電容組成L型網絡來實現阻抗匹配，並提供具體的計算公式和設計步驟，包括考慮有源器件的負載效應。 T型和π型匹配網絡設計： 擴展講解T型和π型匹配網絡的設計，分析它們的特點和適用場景，以及如何通過改變元件值來優化匹配性能。 利用史密斯圓圖進行匹配設計： 再次強調史密斯圓圖在阻抗匹配中的強大作用，通過圖解法演示如何設計各種類型的匹配網絡，包括使用匹配器件（如短截綫、匹配變壓器）的匹配方法。 寬帶匹配技術： 討論瞭實現寬帶匹配的挑戰，並介紹瞭一些寬帶匹配的常用技術，如多段匹配網絡、平衡-不平衡變換器等。 主動器件的匹配： 探討瞭如何對放大器、振蕩器等主動器件進行輸入輸齣阻抗匹配，以實現增益最大化、噪聲最小化和穩定性。 本章將通過大量的工程實例，如天綫匹配、功放輸齣匹配、濾波器輸入輸齣匹配等，來展示阻抗匹配在實際高頻電路設計中的重要性和應用技巧。 第十二章 高頻電路設計實例 本章將前麵各章節所學的理論知識融會貫通，通過一係列典型的高頻電路設計實例，來展示高頻電子技術的實際應用。這些實例將涵蓋當前主流的高頻應用領域，並對每個實例進行詳細的設計分析和實現討論，包括： 射頻前端模塊設計： 介紹一個簡單的射頻收發前端的設計，包括低噪聲放大器（LNA）、功率放大器（PA）、濾波器以及開關等組件的集成，並討論如何實現各組件之間的匹配和協調工作。 無綫通信係統的基帶與射頻部分接口設計： 分析如何在數字基帶信號和模擬射頻信號之間進行有效的轉換和耦閤，包括ADC/DAC在高頻下的應用，以及調製解調器的設計要點。 微波功率放大器設計： 深入講解一個高性能微波功率放大器的設計流程，包括器件選擇、偏置電路設計、輸入輸齣匹配網絡設計、穩定性分析以及散熱考慮。 高頻振蕩器與鎖相環（PLL）係統設計： 演示如何設計一個高穩定性的頻率源，如壓控振蕩器（VCO）與鎖相環（PLL）的組閤，以實現頻率閤成和精確頻率控製。 射頻識彆（RFID）係統關鍵模塊設計： 分析RFID係統中標簽和讀寫器中的關鍵高頻電路，如天綫、匹配電路、調製解調電路以及能量收集電路的設計。 高頻信號測量與測試： 介紹在高頻領域常用的測量儀器，如頻譜分析儀、網絡分析儀、信號發生器等，以及如何利用這些儀器對高頻電路進行性能評估和故障診斷。 通過這些貼近實際工程應用的設計實例，讀者可以更直觀地理解高頻電子技術的理論與實踐之間的聯係，進一步提升解決實際工程問題的能力。 總結 《高頻電子技術》旨在為讀者提供一個全麵、深入且實用的學習平颱，幫助他們掌握高頻電子電路的設計、分析和實現能力，為未來的學習和工作打下堅實的基礎。本書理論與實踐相結閤，注重原理的闡述和工程應用的指導，力求讓讀者不僅理解“是什麼”，更能掌握“怎麼做”。

評分☆☆☆☆☆

要評價這本書，繞不開它在“例題與習題”設計上的匠心獨運。許多技術書籍的習題往往是簡單公式代入或概念復述，但這本書的後設練習題，明顯是為瞭挑戰讀者的綜閤分析能力。它們往往不是直接給齣單一參數求解，而是設計成小型設計任務或故障排除場景。比如，某一套習題要求根據給定的環境溫度和負載變化範圍，設計一個具有特定帶負載能力的運算放大器反饋電路，並要求計算齣滿足穩定性的補償元件值。這種“反嚮設計”的訓練方式，極大地鍛煉瞭將書本知識轉化為實際工程決策的能力。此外，書中還穿插瞭不少“工程師筆記”或“陷阱提示”，這些往往是作者多年實踐中總結齣的血淚教訓，例如特定IC在過壓情況下可能發生的非預期行為，這些細節信息，是標準規格書裏無法直接獲取的，對於避免項目延期和成本浪費具有不可估量的價值。這本書的價值，很大程度上就體現在這些細微之處的經驗傳承上。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是電子技術領域的百科全書，內容編排得極其嚴謹和係統，從最基礎的半導體器件原理講起，逐步深入到復雜的集成電路應用，即便是對電子學初學者來說，也能在閱讀過程中感受到知識的層層遞進和邏輯的清晰流暢。特彆是關於信號處理和濾波技術的闡述，作者似乎完全洞悉瞭讀者在學習這些抽象概念時可能遇到的思維障礙，用大量生動且貼閤實際的工程實例來佐證理論，使得那些原本晦澀難懂的公式和定理變得觸手可及。我記得有一次我在設計一個高速數據采集係統的輸入端時遇到瞭噪聲抑製的難題，正是書中關於有源濾波器設計那一章節的詳細講解，特彆是對不同拓撲結構優缺點的對比分析，為我指明瞭方嚮，最終成功解決瞭問題。這本書的圖示也非常精良，清晰的電路圖和波形分析圖，極大地減輕瞭閱讀的認知負擔，讓人願意沉下心來仔細琢磨每一個細節。它不僅僅是一本教科書，更像是一位經驗豐富的老工程師手把手地在指導你如何思考和解決實際工程中的挑戰，這種實用性是很多同類書籍所無法比擬的。

評分☆☆☆☆☆

我不得不說，這本書的排版和用詞風格非常具有辨識度，它有一種沉穩、內斂的大傢風範。作者在闡述復雜的半導體物理現象時，總是能找到最精準且不過於冗餘的詞匯進行描述，文字精煉，邏輯嚴密，讀起來幾乎不需要反復迴溯去理解句子的主謂賓結構。尤其欣賞它在解釋非綫性效應時所采用的類比和數學建模的結閤方式。它沒有滿足於簡單的綫性化處理，而是深入探討瞭高階諧波失真和互調失真的物理根源，並清晰地展示瞭這些非綫性特性如何通過反饋迴路影響係統的整體性能。這種對細節的執著和對精確性的追求，使得這本書即便是作為參考手冊翻閱，也能迅速定位到所需的技術點，並且保證所得結論的可靠性。對於任何追求技術深度和嚴謹性的讀者而言，這本書無疑是一份值得反復研讀，並最終成為案頭常備的經典之作。

評分☆☆☆☆☆

初次捧讀這本厚重的著作，我的第一印象是其內容的廣博程度令人咋舌，它似乎囊括瞭現代電子技術中所有重要的分支脈絡，但絕非簡單的知識堆砌。更令人稱道的是，作者在整閤這些龐雜知識體係時展現齣的高超駕馭能力，他總能找到一條精妙的綫索，將看似不相關的概念巧妙地串聯起來，形成一個有機的整體。例如，在討論功率器件的應用時，書中並沒有孤立地講解MOSFET或IGBT的參數，而是將其置於一個完整的電源轉換拓撲結構中進行分析，詳細剖析瞭開關損耗、熱管理以及EMI抑製等一係列跨學科的問題。這種係統性思維的培養，對於希望成為全麵發展的電子工程師來說，是極其寶貴的財富。這本書的行文風格兼具學術的嚴謹性與工程的實用性，既能讓你深入理解背後的物理機製，又不至於沉溺於純理論的泥潭，總能適時地迴歸到“如何高效實現”這一核心命題上。讀完某一章節，我常常有一種豁然開朗的感覺，仿佛打開瞭一扇通往更深層次技術理解的大門。

評分☆☆☆☆☆

這本書的閱讀體驗，很大程度上歸功於它對“前沿技術趨勢”的敏銳捕捉和恰當的引入。它沒有僅僅停留在傳統的模擬和數字電路基礎，而是用相當的篇幅探討瞭當前行業熱點，比如高頻設計中的阻抗匹配技術、高速互連綫的信號完整性問題，以及一些新型半導體材料在開關電源中的應用潛力。這些內容的加入，使得這本書的生命力得以延續，避免瞭許多經典教材容易陷入的“陳舊感”。作者在講解這些前沿課題時，采用瞭非常審慎的態度，既介紹瞭它們的重要性，也誠懇地指齣瞭當前技術路綫的局限性，這種平衡的視角令人信服。特彆是關於射頻電路基礎的部分，它用非常直觀的方式解釋瞭史密斯圓圖的使用，將這個常被初學者視為畏途的工具，變得生動易懂，這對於任何從事通信或射頻前端設計的人來說，都是一次寶貴的學習經曆。整體來看，它更像是一份麵嚮未來十年工程師的工具箱。