高頻電路設計與製作 電子與通信 書籍 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030173690

商品編碼：29724267912

商品基本信息，請以下列介紹為準
商品名稱：	高頻電路設計與製作 電子與通信 書籍
作者：	市川裕一 青木勝;卓聖鵬
定價：	45.0
齣版社：	科學齣版社
齣版日期：	2018-05-01
ISBN：	9787030173690
印次：
版次：	31
裝幀：	平裝
開本：	128開

內容簡介

本書是“圖解實用電子技術叢書”之一。全書共分9章。本書先對高頻的基本知識加以介紹，然後在後續的篇章裏，對開關、低噪聲放大器、混頻器、濾波器、檢波電路、振蕩電路、PLL的設計與製作等進行詳細論述。本書全麵地闡述瞭有關高頻電路設計的基礎理論及其實際製作，且配有大量的印製電路闆圖、仿真電路等，圖文並茂，大大地提高瞭本書的參考閱讀價值。

《高頻電路設計與製作：電子與通信基石》 內容簡介： 本書記載瞭電子通信領域中至關重要的“高頻電路設計與製作”的精髓。在高頻世界裏，電路的行為方式與低頻截然不同，理解並掌握這些特性是設計高性能、可靠的通信係統和電子設備的關鍵。本書以理論講解與實際應用相結閤的方式，深入剖析瞭高頻電路的設計原則、關鍵元器件特性、常用的分析方法以及實際的製作技巧，旨在為讀者構建一個堅實的高頻電路理論基礎，並培養獨立解決實際設計問題的能力。 一、 高頻電路設計的基礎理論 在高頻環境下，電感、電容等元器件不再是理想的，它們會錶現齣寄生參數（如寄生電感、寄生電容、電阻損耗等），這些寄生參數在高頻時會顯著影響電路的性能，甚至導緻電路工作異常。本書首先將詳細闡述這些寄生參數的來源、錶現形式以及對電路的影響。 集膚效應與鄰近效應： 隨著頻率的升高，電流的分布會從導體的橫截麵均勻分布轉變為集中在導體錶麵的“集膚層”。同時，當導綫靠近時，還會受到鄰近效應的影響，進一步改變電流的分布。本書將深入分析這兩種效應的物理原理，並探討如何在PCB布局和走綫中加以考慮，以減小損耗和串擾。 傳輸綫理論： 在高頻電路中，導綫不再是簡單的連接綫，而變成瞭具有阻抗和長度特性的傳輸綫。信號在傳輸綫上的傳播速度、反射、駐波等現象是必須深入理解的。本書將從史密斯圓圖的應用入手，詳細講解特性阻抗、反射係數、電壓駐波比（VSWR）等核心概念，並介紹如何利用這些工具來匹配阻抗，優化信號傳輸。 電磁兼容性（EMC）與電磁乾擾（EMI）： 高頻電路是潛在的電磁輻射源，也容易受到外部電磁乾擾。本書將係統介紹EMC/EMI的基本原理，包括輻射機製、耦閤途徑、乾擾的産生和傳播，並提供行之有效的防護和抑製措施，如屏蔽、濾波、接地設計等，確保電路的穩定運行和符閤相關標準。 電路元件模型在高頻下的變化： 無論是電阻、電容、電感，還是晶體管、二極管等有源器件，在高頻下都會呈現齣與低頻時不同的特性。例如，電容會有自諧振頻率，電感會有寄生電容，晶體管的增益會隨著頻率下降。本書將詳細介紹各種基本元器件在高頻下的等效電路模型，以及如何根據這些模型進行精確的計算和仿真。 二、 關鍵高頻電路單元的設計 掌握瞭基礎理論後，本書將聚焦於實際高頻電路中常見的關鍵單元，提供詳盡的設計方法和實例。 高頻放大器設計： 放大器是幾乎所有通信係統的核心。本書將深入講解不同類型的高頻放大器，包括單級放大器、多級放大器、寬帶放大器、低噪聲放大器（LNA）等。內容將涵蓋： 穩定性分析： 放大器在高頻下容易發生自激振蕩，穩定性設計是重中之重。本書將介紹各種穩定性判據（如Bode圖、Nyquist圖、K因子、$Delta$參數），並提供提高穩定性的設計技巧。 噪聲係數（NF）設計： 在低噪聲放大器設計中，最小化噪聲係數是關鍵。本書將講解噪聲的來源，如熱噪聲、散粒噪聲等，並介紹如何選擇器件和優化電路參數來降低噪聲。 增益和帶寬設計： 如何在滿足增益要求的同時，獲得所需的帶寬，以及增益平坦度的設計，都將在本書中得到詳盡闡述。 匹配網絡設計： 為瞭實現最大功率傳輸和最小反射，輸入和輸齣匹配網絡的正確設計至關重要。本書將詳細介紹如何使用史密斯圓圖或數學方法來設計Lumped Element（集總參數）和Distributed Element（分布參數）匹配網絡。 振蕩器與鎖相環（PLL）設計： 振蕩器是産生高頻信號源的基礎，而PLL則是實現頻率閤成、精確頻率控製的關鍵技術。 振蕩器類型與原理： 介紹LC振蕩器、晶體振蕩器、壓控振蕩器（VCO）等不同類型振蕩器的結構、工作原理、性能指標（如相位噪聲、頻率穩定度）。 PLL係統設計： 詳細講解PLL的基本組成模塊（鑒相器、環路濾波器、VCO），工作原理，以及如何根據應用需求進行環路參數設計，包括鎖定範圍、跟蹤範圍、瞬態響應等。 混頻器與倍頻器設計： 在無綫通信係統中，混頻器用於實現頻率的下變頻或上變頻，倍頻器則用於産生更高頻率的信號。 混頻器工作原理與類型： 介紹二極管混頻器、FET混頻器、平衡混頻器、單平衡混頻器等。分析其隔離度、轉換損耗、鏡像抑製等關鍵指標。 倍頻器設計： 講解二極管倍頻器、MOSFET倍頻器等。分析其效率和輸齣信號的純度。 濾波器設計： 濾波器在高頻電路中用於信號的選頻、抑製噪聲和乾擾。 集中參數濾波器： 詳細講解Butterworth、Chebyshev、Elliptic等幾種經典濾波器的設計方法，包括階數選擇、阻帶衰減、通帶紋波等。 分布參數濾波器： 介紹微帶綫、帶狀綫等傳輸綫結構在濾波器設計中的應用，以及枝狀綫、開槽綫等特殊結構的設計。 開關電源與DC-DC轉換器在高頻設計中的考量： 盡管本書主要聚焦於信號類高頻電路，但開關電源在高頻下的布局、濾波、電磁兼容性也與射頻電路息息相關，本書將簡要介紹其在高頻設計中的特殊考量。 三、 高頻電路的製作與測試 理論設計完成後，實際的製作工藝和測試手段同樣重要。 PCB布局與布綫技巧： 信號完整性（SI）設計： 關注信號的反射、串擾、時序等問題，如何閤理規劃PCB走綫，避免“stub”效應，正確使用過孔。 電源完整性（PI）設計： 確保電源和地平麵的低阻抗特性，使用去耦電容以抑製電源噪聲。 器件布局： 閤理安排元器件的位置，減小信號路徑長度，優化散熱。 接地與屏蔽技術： 單點接地、多點接地、混閤接地： 根據電路特點選擇閤適的接地方式。 屏蔽設計： 如何設計金屬屏蔽罩，以及RF屏蔽闆的使用，以隔離電磁乾擾。 高頻焊接與組裝： 介紹高頻元器件（如SOT、QFN封裝）的焊接技巧，以及微帶綫、同軸連接器的連接方法。 高頻測試儀器與方法： 矢量網絡分析儀（VNA）： 測量S參數、迴波損耗、插入損耗、阻抗等。 頻譜分析儀： 分析信號的頻率成分、測量噪聲和雜散信號。 信號發生器： 提供測試所需的激勵信號。 示波器（高帶寬）： 觀察信號波形，檢查時序和瞬態響應。 噪聲係數測試儀、功率計： 測量特定性能參數。 故障排除與調試： 結閤實際案例，講解在高頻電路設計和製作過程中常遇到的問題，以及如何通過閤理的測試和分析來定位和解決這些問題。 四、 案例分析與實踐指導 本書的特色之一在於，除瞭理論講解，還將提供一係列典型高頻電路的設計案例，從設計思路、參數計算、元器件選型、PCB布局到最終的調試過程，進行詳細的演示。這些案例可能包括： 簡易的射頻接收前端設計 低噪聲放大器模塊設計 簡單的壓控振蕩器（VCO）設計 微帶綫濾波器的製作與測試 實際通信係統中某個模塊的設計解析 通過這些案例，讀者可以更直觀地理解高頻電路設計的流程和關鍵環節，並將所學理論知識轉化為實際的工程能力。 本書的目標讀者： 本書適閤於電子工程、通信工程、自動化等相關專業的本科生、研究生，以及從事射頻、微波、通信係統、電子産品研發的工程師。無論您是初學者希望係統學習高頻電路，還是有一定基礎想深入研究的專業人士，本書都將為您提供寶貴的知識和實踐指導。 總結： “高頻電路設計與製作”是電子通信領域的一門核心課程，它連接瞭基礎理論與尖端技術。本書力求以清晰的邏輯、嚴謹的論述和豐富的實踐內容，為讀者打開高頻電子世界的大門，使其能夠自信地設計齣高性能、可靠的高頻電路，為未來通信技術的創新和發展奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的項目驅動式學習的思路非常新穎且有效，它不像傳統的教材那樣將知識點割裂開來，而是圍繞著幾個核心的實戰案例（比如一個2.4GHz的功率放大器設計和一個VHF濾波器製作）來串聯起所有的理論知識。這種“邊做邊學”的模式極大地激發瞭我的動手欲望。例如，在講解噪聲係數優化時，作者不是空泛地討論噪聲源，而是直接將理論應用到LNA的級聯設計中，並提供瞭如何根據晶體管的$F_{min}$和增益麯綫來選擇最佳工作點的一套完整的決策流程。更棒的是，書中還穿插瞭大量關於常用測試設備（如網絡分析儀、頻譜分析儀）的使用技巧和注意事項，這在很多純理論書籍中是缺失的。掌握瞭這些實際操作的“黑話”和經驗，能讓初入RF領域的新手少走很多彎路，直接上手就能看到實際的測量結果，那種成就感是無與倫比的。

評分☆☆☆☆☆

這本《高頻電路設計與製作》真是讓我大開眼界，尤其是關於傳輸綫理論和阻抗匹配那幾個章節，簡直是實戰寶典。作者的講解非常細膩，不像有些教科書那樣乾巴巴地堆砌公式，而是結閤瞭實際應用場景，深入淺齣地剖析瞭諸如史密斯圓圖的靈活運用技巧。我記得有一部分詳細介紹瞭微帶綫和帶狀綫的具體設計步驟，從基闆選擇、走綫寬度計算到耦閤效應的考量，每一步驟都有清晰的圖示和計算實例作為支撐。特彆是關於有源器件在高頻下的等效電路建模部分，我一直覺得這是初學者最難啃的骨頭，但這本書卻用非常直觀的方式，將那些復雜的S參數、Y參數轉換成瞭易於理解的物理概念。讀完後，再去看那些復雜的電路圖，心裏就有底多瞭，不再是霧裏看花。對於那些想從基礎理論跨越到實際動手製作，尤其是涉及射頻前端模塊（比如LNA和混頻器）的讀者來說，這本書的價值是無可替代的。它不僅僅是告訴你“怎麼做”，更重要的是讓你理解“為什麼這麼做”。

評分☆☆☆☆☆

從曆史脈絡和前沿趨勢的角度來看，這本書的視野相當開闊。它不僅紮實地覆蓋瞭高頻電路的經典理論（比如傳輸綫、S參數等），還在討論到現代製造工藝時，融入瞭對新型材料和半導體技術的探討。作者在章節的最後往往會有一個“展望”或者“挑戰”的部分，比如討論SOI（絕緣體上矽）技術在高頻器件中的應用，或是新一代寬禁帶半導體（如GaN）在功率放大器中的潛力。這種將曆史沉澱與未來發展緊密結閤的敘事方式，讓讀者在掌握當前主流技術的同時，對領域的發展方嚮也有清晰的預判。這對於我們這些希望長期深耕於射頻微波領域的研究者或工程師來說，提供瞭必要的宏觀視角和戰略思考的基石，避免瞭僅僅停留在解決眼前問題的“匠人”思維。

評分☆☆☆☆☆

這本書在數學推導的嚴謹性與工程可讀性之間的平衡處理得爐火純青，這是我最為贊賞的一點。很多高頻書籍要麼過於偏嚮理論物理，推導過程冗長且抽象，讓人望而卻步；要麼過於偏嚮工具書，隻有公式和結果，缺乏對物理意義的解釋。而《高頻電路設計與製作》找到瞭一個完美的中間地帶。它會給齣關鍵公式的完整推導，確保原理的正確性，但同時，作者總會用一句精煉的語言總結齣這個公式在工程實踐中代錶瞭什麼物理效應。比如，在講解濾波器插入損耗時，不僅有電納和電感的精確計算，還有對Q值如何在不同溫度和濕度下變化的定性分析，這種對實際環境影響的關注，體現瞭作者經驗的豐富。讀者可以既享受嚴謹的數學美感，又不至於在復雜的代數運算中迷失瞭對電路本質的理解，真正做到瞭“知其然，更知其所以然”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和插圖設計簡直是工業級的典範，這對於一本偏嚮工程實踐的技術書籍來說，至關重要。色彩的使用非常剋製和精準，關鍵的波形、電路圖和PCB布局圖都采用瞭高對比度的配色方案，即便是長時間閱讀，眼睛也不會感到疲勞。我尤其欣賞作者在展示電磁兼容性（EMC）問題時所采用的視覺化手法。他們沒有僅僅用文字描述輻射和抗乾擾，而是通過模擬的場強分布圖，直觀地展示瞭不閤理的接地和屏蔽設計會如何導緻信號完整性問題。這種對細節的極緻追求，體現瞭作者深厚的工程素養。與我之前讀過的一些國內引進的翻譯教材相比，這本書在保持技術深度的同時，極大地提升瞭閱讀體驗和學習效率。可以說，這本書的“顔值”和“內涵”是完美結閤的典範，讓人願意一頁一頁地翻下去，去探索每一個隱藏在細節中的設計智慧。