高频电子线路原理

高频电子线路原理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:王树本 编
出品人:
页数:395
译者:
出版时间:1998-7
价格:19.50元
装帧:
isbn号码:9787561115039
丛书系列:
图书标签:
  • gaopin
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  • 电路设计
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具体描述

《高频电子线路原理(第3版)》是一本介绍现代通信系统中所涉及的各种高频电子线路的功能、工作原理、性能特点和分析方法的教材。作者在第二版的基础上,对全书部分章节进行了增删和修改,减少大量繁琐的数学推导,注重了通俗性,对每章单元电路的基本概念、工作原理阐述比较精练,深入浅出,使学生很容易掌握每章内容的重点、难点及考点,便于学生自学。《高频电子线路原理(第3版)》可作为高等学校电子工程、无线电通信专业“高频电子线路”课程的教材,对于成人高等教育学校相应专业开设的“高频电子线路”课程也完全适用。

另一方面,《高频电子线路原理(第3版)》加强了实践性,在阐述理论知识的同时,通过对通信设备、电视机等电路的大量举例,注重基本技能和基本方法的讲授,并紧密结合通信系统实际,培养学生分析问题与解决问题的能力。

全书除绪论外共9章。主要内容有:小信号调谐放大器、高频功率放大器、正弦波振荡器、振幅调制、振幅解调、混频器、角度调制、鉴频与鉴相以及反馈控制电路等。每章均有一定数量的典型例题和难度适当的习题并附有答案。高频电子线路原理是电子信息工程与通信工程专业的一门重要的专业基础课,已被国内许多院校列为硕士研究生入学考试的专业课。

《高频电子线路原理》—— 揭秘看不见的电波世界 在这个信息爆炸的时代,无线通信、广播电视、雷达导航、医疗成像等众多领域都离不开高频电子技术的支撑。从手机信号的传输到卫星通信的稳定,再到高性能医疗设备的精准探测,背后都活跃着无数精密设计的高频电子线路。然而,这些线路并非我们日常可见的实体,它们在 GHz 甚至 THz 的频率下工作,处理着我们无法直接感知的电磁波。 《高频电子线路原理》是一本旨在带领读者深入探索这一神秘而至关重要领域的经典著作。本书并非一本教你如何组装收音机的入门读物,也不是一本介绍日常电器电路的书籍。相反,它将聚焦于那些在极高频率下运行,需要特殊设计和分析方法的电子线路。 内容概述: 本书将系统地阐述高频电子线路的设计、分析与应用。我们将从最基础的概念开始,循序渐进地构建起对高频电路的深刻理解。 高频效应的起源与影响: 我们首先会探讨在低频电路中可以忽略不计,但在高频下却至关重要的效应。这包括集肤效应、邻近效应,它们是如何影响导体的电阻和电感的;分布参数的概念,电阻、电容、电感不再是集中的元件,而是分布在线路的不同位置,如何理解和计算这些分布参数?电感和电容在高频下表现出的特性,它们如何影响电路的阻抗? 传输线理论的基石: 在高频下,电路的尺寸往往与信号波长相当,此时传统的电路理论已不再适用。本书将重点介绍传输线理论,这是理解高频电路设计的核心。我们将深入分析特性阻抗、传播常数、电压驻波比(VSWR)等关键概念,并通过史密斯圆图这一强大的工具,直观地展示阻抗匹配、反射和透射等现象,学会如何利用史密斯圆图来解决实际的阻抗匹配问题。 无源高频器件的特性: 电阻、电容、电感在高频下的行为与低频时大相径庭。我们将分析高品质因数电感器(Q值)、寄生参数对元件性能的影响,以及高频电容器的等效串联电阻(ESR)和等效串联电感(ESL)。此外,本书还将介绍专门用于高频电路的无源元件,如耦合线、分支线、微带线、带状线等,以及它们在高频电路设计中的应用。 有源高频器件的建模与应用: 晶体管、场效应管等有源器件在高频下的模型需要进行精确的参数化,例如 $S$ 参数(散射参数),这是描述高频器件输入输出关系的关键。我们将详细解析 $S$ 参数的物理意义、测量方法及其在电路分析和设计中的应用。本书还将介绍在高频下性能优越的半导体器件,如砷化镓(GaAs)场效应晶体管(MESFET)、异质结双极型晶体管(HBT)以及最新的氮化镓(GaN)器件,并分析它们在高频应用中的优势。 高频电路的分析与设计: 基于上述理论基础,我们将进入高频电路的实际设计。这包括: 滤波器设计: 如何设计低通、高通、带通、带阻滤波器,以满足特定的频率响应要求。我们将介绍多种滤波器类型,如巴特沃斯、切比雪夫、贝塞尔滤波器,并讨论它们在高频应用中的特性。 匹配网络设计: 阻抗不匹配会导致信号反射和功率损耗,是高频电路设计中的一大挑战。本书将教授如何设计各种匹配网络,如 $L C$ 匹配网络、微带线匹配网络,以实现最大功率传输或最小信号反射。 振荡器设计: 振荡器是产生高频信号的源头,我们将分析不同类型的振荡器,如 $Colpitts$ 振荡器、$Hartley$ 振荡器以及压控振荡器(VCO)的设计原理和关键参数。 放大器设计: 高频放大器的设计需要考虑增益、带宽、噪声系数、稳定性和线性度等多个指标。本书将详细介绍单级和多级放大器的设计方法,以及如何实现稳定且高性能的高频放大。 混频器与倍频器设计: 在无线通信系统中,信号的变频是必不可少的环节。我们将探讨混频器和倍频器的原理,以及如何设计高效的变频电路。 电磁兼容性(EMC)与信号完整性(SI): 随着电路工作频率的提高,电磁干扰(EMI)和信号失真问题变得日益突出。本书还将触及电磁兼容性(EMC)和信号完整性(SI)的基础概念,以及在高频电路设计中如何采取措施来抑制干扰、保证信号的忠实传输。 本书的价值: 《高频电子线路原理》不仅是一本理论书籍,更是一本实践指南。它将帮助读者: 建立扎实的理论基础: 深入理解高频电路的物理现象和数学模型。 掌握实用的设计工具: 熟悉如史密斯圆图、$S$ 参数等关键设计和分析工具。 提升电路设计能力: 能够独立设计和优化各类高频电子线路。 理解现代通信技术的底层逻辑: 洞察无线通信、雷达等复杂系统的工作原理。 无论您是通信工程、电子信息工程、微波工程专业的学生,还是致力于射频(RF)和微波领域研究与开发的工程师,《高频电子线路原理》都将是您不可或缺的参考书籍,助您在高频电子的广阔天地中扬帆远航。

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读后感

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用户评价

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这本书在知识体系的构建上,可谓是匠心独运。它并非将高频电子线路割裂开来,而是将其置于一个更广阔的电子工程知识框架内进行阐释。作者在介绍高频PCB(印刷电路板)的设计时,不仅考虑了走线的阻抗控制,还深入探讨了接地、电源去耦、信号完整性等一系列关键因素,这些都与微波电路和高速数字电路的设计息息相关。书中对于不同传输线类型,如微带线、带状线等的特性分析,以及它们在PCB布局中的应用,都给予了详细的说明。我特别欣赏作者对“互调失真”的讲解,它详细分析了非线性器件产生互调产物的原因,以及这些产物对接收机性能的严重影响,并提供了抑制互调的方法,如使用滤波器、优化器件偏置等。这种将不同领域的知识融会贯通的写法,让我能够从更宏观的视角理解高频电子线路的设计,也为我今后涉足更复杂的系统集成奠定了坚实的基础。

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《高频电子线路原理》在概念的引入和发展上,遵循了一种非常自然的逻辑顺序,使得学习过程流畅且富有启发性。作者在讲解振荡器时,并非直接抛出各种振荡器电路,而是先从“再生”这一核心概念入手,逐步引导读者理解振荡产生的必要条件,即“增益”和“正反馈”。随后,再在此基础上介绍RC振荡器、LC振荡器、晶体振荡器等不同类型的振荡器,并分析它们的优缺点和适用场景。我对书中关于“寄生参数”对振荡频率和稳定性的影响的分析特别印象深刻,它详细阐述了元件的寄生电感、寄生电容如何导致实际振荡频率与理论计算值产生偏差,以及如何通过选择合适的器件和优化设计来减小这些偏差。这种由浅入深、层层递进的讲解方式,使得我在理解复杂概念时,能够逐步建立起清晰的认知,而不会感到茫然。

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初次翻阅《高频电子线路原理》,我便被其深厚的理论根基和严谨的逻辑结构所折服。书中对于高频信号传输过程中诸如集肤效应、邻近效应以及电感、电容的寄生效应等一系列关键物理现象的阐释,可谓是细致入微,旁征博引。作者并非简单罗列公式,而是深入浅出地剖析了这些效应产生的根源,以及它们如何在高频电路中扮演至关重要的角色。举例来说,书中关于传输线理论的讲解,不仅清晰地阐述了阻抗匹配的重要性,还通过大量的实例,展示了不匹配可能导致的信号反射、能量损耗等问题,并给出了有效的解决策略。我特别欣赏作者在介绍史密斯圆图时的处理方式,它将复杂的阻抗匹配问题可视化,使得原本抽象的概念变得直观易懂,大大降低了初学者理解的门槛。阅读过程中,我常常能感受到作者在知识传授上的良苦用心,他似乎总能预见到读者可能遇到的困惑,并提前给出了详细的解答。这种循序渐进、由浅入深的学习体验,让我对高频电子线路这一复杂领域产生了前所未有的亲切感和掌控感,不再感到望而却步。

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这本书的高明之处还在于其对实际电路设计的指导意义。它不仅仅停留在理论的海洋中遨游,而是紧密结合了实际工程应用,为我们提供了宝贵的实践指导。书中对各种高频滤波器,如低通、高通、带通、带阻滤波器的设计方法,进行了详尽的论述。从元件的选择、参数的计算,到电路的仿真和调试,每一个环节都经过了作者的精心梳理和提炼。我尤其对书中关于LC调谐回路的分析印象深刻,它不仅讲解了回路的谐振原理,还详细介绍了如何通过改变电感或电容的值来改变谐振频率,以及如何通过调整耦合系数来优化回路的带宽和选择性。这对于射频前端设计,尤其是接收机调谐部分的开发,具有直接的指导意义。此外,书中对晶体管在高频下的工作特性,如fT、fmax等参数的深入解析,也让我对如何选择合适的有源器件,以及如何在高频条件下有效利用它们进行了更深层次的理解。这些内容,对于有志于从事通信、雷达、微波等领域研发的工程师来说,无疑是极为宝贵的财富。

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《高频电子线路原理》给我带来的最大启发之一,便是其对“噪声”这一概念的深度挖掘。书中对不同类型的噪声,如电阻的热噪声、半导体器件的散弹噪声、闪烁噪声等的产生机理进行了细致的阐述,并给出了量化描述。我尤其对书中关于“噪声系数”的讲解印象深刻,它不仅给出了噪声系数的定义和计算公式,还详细分析了噪声系数与级联放大器增益的关系,以及如何通过优化每一级放大器的设计来降低整个系统的噪声系数。这对于设计低噪声放大器(LNA)等对噪声敏感的电路至关重要。书中还探讨了降低噪声的各种实用技巧,如使用低噪声器件、优化器件的偏置点、采用差分设计等,这些都为我今后进行低噪声电路设计提供了宝贵的参考。

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我在阅读《高频电子线路原理》的过程中,深刻体会到作者对于细节的极致追求。对于那些在普通教材中容易被一带而过的概念,这本书都给予了充分的关注和深入的探讨。例如,关于反馈在稳定高频放大器中的作用,作者不仅阐述了负反馈对增益、带宽、失真的改善,还重点分析了在高频条件下,由于相移的存在,反馈可能从稳定变为不稳定,导致振荡的发生。书中通过对Nyquist稳定判据和Bode图在分析高频反馈稳定性时的应用,提供了清晰的分析工具。我对书中对“噪声”在高频电路中影响的详细描述尤为赞赏,它详细分析了热噪声、散弹噪声等各种噪声源,以及它们如何叠加和放大,并提出了降低噪声的各种技术手段,如选择低噪声器件、优化电路结构等。这些对于设计高灵敏度接收设备至关重要。这种对复杂现象的细致入微的剖析,极大地提升了我对高频电路设计的整体把握能力。

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这本书对于“信号完整性”的关注,也让我看到了作者的远见卓识。在高频电路设计中,信号的完整性远比单纯的幅值和频率更重要,它直接关系到信号的可靠传输和系统的正常工作。书中详细分析了信号在传输过程中可能遇到的各种失真现象,如反射、串扰、过冲、振铃等,并深入探讨了其产生的原因。我特别欣赏书中关于“阻抗匹配”在保证信号完整性方面作用的阐述,它详细讲解了如何通过控制传输线的阻抗、匹配源端和负载端阻抗来减小信号反射,从而确保信号的清晰传输。此外,书中还提到了电源完整性、接地设计等关键因素,这些都对确保高频信号的可靠传输至关重要,是我在实际设计中经常会遇到的问题。

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本书在对数学工具的应用方面,也做得十分出色。作者并非简单地堆砌数学公式,而是将数学语言转化为理解高频现象的有力工具。在推导阻抗匹配网络时,书中清晰地展示了如何利用复数运算和矩阵变换来分析和设计匹配电路。对于像T参数和S参数这样在微波工程中普遍使用的参数,书中不仅给出了它们的定义和计算方法,还详细阐述了它们在电路分析和系统设计中的实际意义。我尤其欣赏书中对S参数在分析多端口网络时的运用,它将原本复杂的网络关系通过一组矩阵简洁地表达出来,极大地简化了电路的分析过程。这种对数学工具的恰当运用,不仅提升了理论的严谨性,也为解决实际工程问题提供了清晰的路径,让我能够更自信地应对复杂的计算和分析。

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《高频电子线路原理》在讲解“匹配网络”设计时,其思路的清晰度和方法的有效性令人称道。它不仅仅提供了多种匹配网络的拓扑结构,如L型匹配、Pi型匹配、T型匹配等,还详细阐述了如何根据实际需求,选择最合适的匹配网络,并计算出相应的元件参数。书中对于使用史密斯圆图进行阻抗匹配的讲解,可谓是生动形象,它将复杂的计算过程转化为几何图形的变换,使得即使是没有深厚数学背景的读者,也能轻松掌握匹配电路的设计方法。我尤其对书中对“插入损耗”和“回波损耗”的分析印象深刻,它详细阐述了这两个参数如何表征匹配网络的性能,以及如何通过优化设计来提高匹配网络的效率。这些内容对于射频前端设计,如天线匹配、功率放大器匹配等,具有极高的参考价值。

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这本书在对“滤波器”的设计方法进行论述时,展现了其严谨性和实用性的完美结合。它不仅仅介绍了巴特沃斯、切比雪夫、贝塞尔等几种经典的滤波器逼近逼近方法,还详细阐述了这些方法在设计不同类型滤波器(低通、高通、带通、带阻)时的应用。书中对各种滤波器的性能指标,如通带纹波、阻带衰减、截止频率、过渡带宽度等,进行了清晰的定义和分析。我特别欣赏书中关于“Q值”对滤波器性能影响的讲解,它详细阐述了Q值如何影响滤波器的选择性、带宽和峰值增益,以及如何通过调整滤波器结构来优化Q值。这些内容对于设计需要精确频率响应的电子设备,如通信接收机、信号处理系统等,都具有不可替代的指导意义。

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