射頻電路設計與應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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傅世強，李嬋娟 編

圖書標籤:

• 射頻電路
• 射頻設計
• 微波電路
• 電路分析
• 電子工程
• 無綫通信
• 高頻電路
• 模擬電路
• 射頻器件
• 電路設計

齣版社： 大連海事大學齣版社

ISBN：9787563235766

版次：1

商品編碼：12329786

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2018-01-01

用紙：膠版紙

頁數：138

字數：227000

正文語種：中文

內容簡介

　　《射頻電路設計與應用》全麵地介紹瞭無綫係統射頻前端關鍵電路的基本原理、設計方法和實際應用。主要內容包括射頻電路設計概述、傳輸綫理論和微波網絡基礎、阻抗匹配電路和衰減器設計、功率分配器和定嚮耦閤器設計、射頻濾波器設計、射頻放大器設計、射頻振蕩器和混頻器設計、微帶天綫設計、射頻收發實驗係統。
　　《射頻電路設計與應用》可作為大學相關專業高年級學生的教材，同時也可作為工程技術人員學習和設計射頻電路的實用參考書。

內頁插圖

目錄

第1章 射頻電路設計概述
1．1 射頻電路設計的主要內容
1．2 射頻電路設計的核心問題
1．2．1 頻率
1．2．2 功率
1．2．3 阻抗
1．3 射頻電路設計的特殊效應
1．3．1 趨膚效應
1．3．2 分布參數效應
1．3．3 寄生參數效應
1．3．4 電磁輻射和互耦效應
1．4 射頻微波平麵電路基礎
1．4．1 射頻微波電路分類
1．4．2 微帶電路基礎
1．5 射頻微波工程基礎常識
1．5．1 分貝有關的概念
1．5．2 射頻微波接插件
1．5．3 射頻微波常用測試儀器
1．5．4 射頻微波常用設計軟件

第2章 傳輸綫理論和微波網絡基礎
2．1 傳輸綫的基本理論
2．1．1 傳輸綫的特徵參量
2．1．2 傳輸綫的狀態參量
2．2 史密斯（Smith）圓圖
2．2．1 阻抗圓圖
2．2．2 導納圓圖
2．2．3 等Q圓圖
2．2．4 圓圖的應用
2．3 微波網絡S參數
2．3．1 歸一化電壓電流波
2．3．2 S參數定義
2．3．3 網絡參數的轉換

第3章 阻抗匹配電路和衰減器設計
3．1 基本阻抗匹配理論
3．1．1 阻抗匹配的目的
3．1．2 復數阻抗匹配
3．2 集總參數匹配電路
3．2．1 L型匹配電路
3．2．2 T型和鸚推ヅ淶緶·
3．2．3 低Q寬帶匹配電路
3．3 微帶綫型匹配電路
3．3．1 串聯型微帶匹配電路
3．3．2 並聯型微帶匹配電路
3．3．3 混閤式匹配電路
3．4．衰減器設計
3．4．1 衰減器的技術指標
3．4．2 電阻衰減器的設計
3．4．3 衰減器的匹配特性

第4章 功率分配器和定嚮耦閤器設計
4．1 功率分配器和耦閤器原理
4．1．1 功分器原理
4．1．2 耦閤器原理
4．2 集總參數功分耦閤器設計
4．2．1 電阻式等功率分配器
4．2．2 L-C式功分耦閤器
43分布參數功分器設計
4．3．1 T型結微帶功分器
4．3．2 Wilkinson微帶功分器
4．4 分布參數耦閤器設計
4．4．1 平行耦閤綫定嚮耦閤器
4．4．2 分支綫定嚮耦閤器
4．4．3 混閤環定嚮耦閤器

第5章 射頻濾波器設計
5．1 濾波器的基本原理
5．1．1 濾波器原理及分類
5．1．2 濾波器的技術指標
5．1．3 濾波器的設計方法
5．2 集總參數濾波器設計
5．2．1 濾波器的低通原型及實現方法
5．2．2 濾波器的頻率變換和阻抗變換
5．2．3 集總參數濾波器設計實例
5．3 集總參數到分布參數的變換
5．3．1 Richards變換
5．3．2 Kuroda規則
5．3．3 Kuroda規則實現低通濾波器設計
5．4 分布參數濾波器設計
5．4．1 高低阻抗綫低通濾波器
5．4．2 平行耦閤綫帶通濾波器

第6章 射頻放大器設計
6．1 放大器的基本原理
6．1．1 放大器原理及分類
6．1．2 放大器的技術參數
6．2 射頻放大器的增益
6．2．1 增益的分類及定義
6．2．2 轉換功率增益
6．2．3 不同增益的關係
6．3 射頻放大器的穩定性
6．3．1 穩定性判彆
6．3．2 放大器的穩定措施
6．4 射頻放大器的設計方法
6．4．1 高增益放大器設計
6．4．2 低噪聲放大器設計
6．4．3 高功率放大器設計

第7章 射頻振蕩器和混頻器設計
7．1 振蕩器的基本原理
7．1．1 振蕩器原理及分類
7．1．2 振蕩器的技術參數
7．2 振蕩器的設計
7．3 混頻器的基本原理
7．3．1 混頻器原理及分類
7．3．2 混頻器的技術參數
7．4 單平衡混頻器的設計

第8章 微帶天綫設計
8．1 天綫基礎知識
8．1．1 天綫的種類
8．1．2 天綫的特性參數
8．2 微帶天綫設計
8．2．1 微帶天綫的形式及饋電
8．2．2 矩形微帶天綫的原理及設計
8．2．3 圓極化微帶天綫的原理及設計
8．3 天綫的測量
8．3．1 天綫電路參數的測量
8．3．2 天綫輻射參數的測量

第9章 射頻收發實驗係統
9．1 射頻收發機的基本知識
9．1．1 發射機的基本參數
9．1．2 接收機的基本參數
9．2 射頻通信音視頻傳輸實驗係統
9．2．1 係統原理及構成
9．2．2 射頻模塊實驗教學
9．3 調頻連續波雷達測距實驗係統
9．3．1 係統原理及構成
9．3．2 射頻模塊實驗教學

參考文獻

前言/序言

　　隨著無綫通信技術的飛速發展，射頻技術逐漸成為人們關注的焦點，培養具有射頻理論知識和專業技能的人纔也成為學校和社會共同的迫切需要。作為微波技術課程的後續課程，射頻電路設計重點在於培養學生的綜閤實踐能力，使學生瞭解基本的射頻電路設計思想，具備設計簡單射頻電路的能力，培養一定的工程素養。
　　本書側重於設計實踐，通過對無綫收發係統和射頻前端電路的分析，使學生對射頻電路與係統有一個較為全麵的認識，掌握主要射頻電路模塊的設計方法和實際應用。本書省略瞭冗長的理論細節與數學推導，簡明扼要地給齣瞭主要射頻電路的基本原理、技術參數和設計思路。如果涉及微波射頻電路理論中的嚴格推導，可以參考相關專業書籍。本書給齣瞭大量的電路設計實例，可供學生深入瞭解射頻電路和無綫係統的設計開發過程。
　　本書的安排如下：第1章為射頻電路設計概述；第2章為傳輸綫理論和微波網絡基礎；第3章為阻抗匹配電路和衰減器設計；第4章為功率分配器和定嚮耦閤器設計；第5章為射頻濾波器設計；第6章為射頻放大器設計；第7章為射頻振蕩器和混頻器設計；第8章為微帶天綫設計；第9章為射頻收發實驗係統。
　　本書的完成得到瞭大連海事大學的支持，得到瞭房少軍教授和欒秀珍教授的關心和幫助，我們的研究生闞世宇、方媛、張洪彪、張佳琦為此書做瞭大量的工作。在此謹嚮他們錶示衷心的感謝。本書參考瞭國內外許多專傢的書籍資料，在此嚮他們錶示誠摯的謝意。
　　由於編者水平有限，時間倉促，書中難免有錯誤之處，懇請讀者給予批評指正。

《嵌入式係統實戰：從原理到項目開發》 前言 在當今這個數字化浪潮席捲一切的時代，嵌入式係統已成為連接物理世界與數字智能的關鍵橋梁。從智能傢居的便捷操控，到工業自動化的高效生産，再到新能源汽車的智能駕駛，嵌入式係統的身影無處不在，深刻地改變著我們的生活方式和工作模式。它們是物聯網（IoT）的核心驅動力，是人工智能（AI）落地應用的重要載體，更是未來科技發展不可或缺的基石。 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入且實用的嵌入式係統學習路徑。我們相信，理論知識的紮實掌握與實踐技能的反復錘煉是缺一不可的。因此，本書不僅會係統地講解嵌入式係統的核心原理，更會通過大量精心設計的實戰項目，引導讀者親手構建、調試並優化各類嵌入式應用。我們力求以一種循序漸進、寓教於樂的方式，幫助您從零基礎迅速成長為一名具備獨立開發能力的嵌入式工程師。 第一部分：嵌入式係統基礎理論 第一章：認識嵌入式係統 1.1 什麼是嵌入式係統？ 定義與特徵：揭示嵌入式係統的本質——專用於特定功能、軟硬件高度集成、實時性要求高、資源受限等。 與通用計算機的區彆：深入剖析嵌入式係統在設計目標、應用場景、硬件構成、軟件棧等方麵的獨特性。 嵌入式係統的發展曆程：迴顧嵌入式技術從早期概念到如今蓬勃發展的各個階段，洞察技術演進的脈絡。 1.2 嵌入式係統的構成 硬件核心：處理器（CPU/MCU/SoC）、存儲器（RAM/ROM/Flash）、輸入/輸齣接口（GPIO/UART/SPI/I2C/ADC/DAC）、傳感器與執行器等。 軟件體係：裸機程序、實時操作係統（RTOS）、嵌入式Linux、應用程序等。 硬件與軟件的交互：深入理解硬件抽象層（HAL）、驅動程序、中間件等在連接硬件與軟件中的關鍵作用。 1.3 嵌入式係統的應用領域 消費電子：智能手機、智能穿戴設備、傢用電器、影音娛樂係統等。 工業控製：PLC、DCS、機器人、自動化生産綫、過程控製係統等。 汽車電子：ECU、車載信息娛樂係統、ADAS、動力總成控製等。 醫療設備：診斷儀器、監護設備、康復輔助器械等。 通信設備：路由器、交換機、基站、物聯網網關等。 航空航航天：飛行控製係統、導航係統、通信係統等。 其他新興領域：智慧城市、智能交通、環境保護等。 第二章：微控製器（MCU）架構與工作原理 2.1 MCU的基本構成 中央處理單元（CPU）：指令集架構（ARM Cortex-M係列深入解析）、流水綫、中斷機製等。 存儲器係統：程序存儲器（Flash）、數據存儲器（SRAM）、寄存器。 外圍設備：定時器/計數器、ADC/DAC、PWM控製器、串口（UART/USART）、SPI、I2C、GPIO等。 2.2 MCU的工作模式 運行模式、低功耗模式（Sleep, Stop, Standby等）的原理與應用。 中斷嚮量錶與中斷服務程序（ISR）的響應機製。 2.3 常見MCU係列簡介 ARM Cortex-M係列（STM32, NXP Kinetis, Microchip SAM等）的特點與優勢。 AVR係列（Arduino常用）的特點與應用。 ESP32係列（Wi-Fi/藍牙集成）的特點與應用。 第三章：嵌入式軟件開發環境與工具鏈 3.1 集成開發環境（IDE） IDE的作用與功能：代碼編輯、編譯、鏈接、調試、燒錄等。 常見IDE介紹：Keil MDK, IAR Embedded Workbench, STM32CubeIDE, VS Code + PlatformIO, Eclipse CDT等。 IDE的安裝與配置。 3.2 編譯器、匯編器與鏈接器 編譯過程：預處理、編譯、匯編。 鏈接過程：符號解析、地址分配、生成可執行文件。 構建係統：Makefile, CMake等。 3.3 調試技術 仿真器（Debugger）與JTAG/SWD接口。 斷點設置、單步執行、變量查看、內存監控、寄存器查看。 邏輯分析儀與示波器在調試中的應用。 3.4 固件燒錄與更新 Bootloader的作用與實現。 OTA（Over-The-Air）固件更新技術。 第二部分：嵌入式軟件開發實戰 第四章：裸機程序開發 4.1 裸機編程基礎 直接操作寄存器：理解硬件數據手冊（Datasheet）的重要性。 GPIO端口的初始化與控製：LED點亮、按鍵檢測。 定時器/計數器的應用：延時、周期性事件觸發。 4.2 串口通信（UART） UART協議原理：波特率、數據位、停止位、校驗位。 MCU串口的配置與收發數據。 PC端與MCU之間的串口通信：使用串口助手進行數據交互。 4.3 外部中斷 中斷的原理與類型：外部中斷、定時器中斷、串口中斷等。 中斷嚮量錶與中斷服務程序（ISR）的編寫。 中斷的優先級與嵌套。 4.4 ADC與DAC的應用 ADC（模數轉換器）原理：采樣、量化、編碼。 讀取模擬傳感器數據：如光敏電阻、電位器。 DAC（數模轉換器）原理。 生成模擬信號。 4.5 脈衝寬度調製（PWM） PWM原理：周期、占空比。 控製LED亮度、直流電機速度。 項目實戰：基於STM32的簡易交通燈控製器 使用GPIO控製LED模擬紅綠黃燈。 使用定時器實現燈光切換時序。 使用按鍵模擬車輛通過信號。 第五章：實時操作係統（RTOS）應用 5.1 RTOS核心概念 任務（Task）與綫程（Thread）。 任務狀態：就緒、運行、阻塞、掛起。 任務調度：優先級調度、時間片輪轉調度。 任務間通信：消息隊列、信號量、事件標誌組、互斥鎖。 中斷與RTOS的結閤。 5.2 FreeRTOS入門 FreeRTOS的移植與配置。 創建與管理任務。 使用FreeRTOS提供的API進行任務同步與通信。 任務優先級設置與調度策略。 5.3 常見RTOS介紹 RT-Thread、uCOS、Zephyr等。 項目實戰：基於FreeRTOS的多任務傳感器數據采集與處理 創建傳感器讀取任務。 創建數據處理與顯示任務。 使用消息隊列實現任務間數據傳遞。 實現低功耗模式下的任務喚醒。 第六章：嵌入式Linux係統開發 6.1 嵌入式Linux簡介 Linux內核的特點與裁剪。 根文件係統（Root Filesystem）的構成。 嵌入式Linux開發闆的選型：樹莓派、BeagleBone Black、NXP i.MX係列等。 6.2 Linux交叉編譯環境搭建 交叉編譯器（Cross-compiler）的安裝與配置。 構建根文件係統。 U-Boot（引導加載程序）的編譯與燒錄。 6.3 驅動程序開發基礎 Linux驅動模型：字符設備、塊設備、網絡設備。 編寫GPIO、UART、SPI、I2C驅動。 設備樹（Device Tree）的概念與編寫。 6.4 應用程序開發 用戶空間程序開發：C/C++、Python。 係統調用與庫函數。 多進程與多綫程編程。 項目實戰：基於Raspberry Pi的物聯網數據采集終端 編寫傳感器驅動程序，如DHT11溫濕度傳感器。 開發數據采集應用程序，將數據發送到雲平颱（如MQTT）。 學習使用SSH進行遠程登錄與管理。 第七章：常用通信協議與接口 7.1 I2C總綫 I2C協議原理：主從設備、地址、ACK/NACK。 MCU I2C接口的應用：連接EEPROM、傳感器等。 7.2 SPI總綫 SPI協議原理：主從設備、SCK, MOSI, MISO, CS。 SPI接口的應用：連接SD卡、顯示屏、AD/DA芯片等。 7.3 CAN總綫 CAN協議原理：總綫拓撲、幀格式、仲裁。 在汽車電子、工業自動化中的應用。 7.4 Ethernet與Wi-Fi TCP/IP協議棧基礎。 嵌入式設備通過Ethernet或Wi-Fi連接網絡。 Socket編程。 7.5 MQTT協議 MQTT協議原理：發布/訂閱模式。 在物聯網通信中的應用。 項目實戰：使用ESP32構建Wi-Fi連接的環境監測站 讀取溫濕度、光照等傳感器數據。 通過Wi-Fi連接網絡，並將數據發布到MQTT服務器。 開發一個簡單的Web服務器，實時顯示數據。 第三部分：高級主題與項目實踐 第八章：嵌入式係統安全性 8.1 安全威脅分析 硬件攻擊、軟件漏洞、通信竊聽等。 8.2 安全措施 代碼安全編碼實踐。 固件加密與簽名。 安全通信協議（TLS/SSL）。 訪問控製與權限管理。 第九章：嵌入式係統性能優化 9.1 功耗優化 低功耗模式的深入應用。 硬件設計優化。 軟件算法優化。 9.2 實時性優化 中斷響應時間優化。 任務調度策略選擇。 避免阻塞式操作。 9.3 內存管理優化 動態內存分配與釋放。 內存泄漏檢測。 第十章：綜閤項目設計與開發 10.1 項目需求分析與係統設計 從實際應用場景齣發，定義項目功能與性能指標。 進行模塊劃分與接口設計。 10.2 軟硬件協同開發 硬件選型與原理圖設計。 PCB布局與布綫。 固件開發與聯調。 10.3 測試、驗證與部署 單元測試、集成測試。 係統穩定性與可靠性測試。 産品部署與維護。 附錄 附錄A：常用嵌入式開發闆資源列錶 附錄B：嵌入式開發常用命令與技巧 附錄C：參考文獻與推薦閱讀 結語 嵌入式係統的世界廣闊而深邃，本書隻是您踏入這個領域的一扇門，一次引路。真正的精通，源於持續的學習、不斷的實踐和勇於探索的精神。我們鼓勵您在掌握本書內容的基礎上，積極參與到開源社區，關注行業動態，動手嘗試更復雜的項目。願本書成為您在嵌入式開發道路上不可或缺的夥伴，助您實現從理論到實踐的飛躍，創造齣更多改變世界的智能産品。

評分☆☆☆☆☆

初次拿到《射頻電路設計與應用》這本書，我最先被它紮實的理論基礎和深入淺齣的講解方式所吸引。書中不僅僅是羅列公式和定理，而是通過大量圖示和實例，將抽象的射頻概念具象化，讓我這個對射頻領域初學者也能逐漸理解其精髓。從基礎的電磁波傳播理論，到復雜的阻抗匹配網絡，再到各種無源和有源器件的特性分析，本書都做瞭詳盡的闡述。尤其值得稱贊的是，作者在講解過程中，非常注重物理意義的傳達，而不是簡單地停留在數學推導層麵。例如，在講解史密斯圓圖時，作者並沒有直接給齣一堆復雜的坐標和綫條，而是從能量傳輸的角度，逐步引導讀者理解不同阻抗匹配狀態下的能量損耗和反射情況，這種講解方式讓我受益匪淺，仿佛茅塞頓開。此外，書中對於不同電路拓撲結構的設計思路和優化技巧也進行瞭詳細的介紹，無論是低噪聲放大器（LNA）的設計，還是功率放大器（PA）的效率提升，都有獨到的見解。書中還涉及瞭一些最新的射頻技術，如微帶綫、帶狀綫等傳輸綫的建模與仿真，以及分布式元件和集總元件的比較與選擇，都為我的實際項目提供瞭寶貴的參考。總的來說，這本書為我構建瞭一個堅實的射頻理論框架，讓我能夠更加自信地探索射頻電路的奧秘。

評分☆☆☆☆☆

說實話，當我翻開《射頻電路設計與應用》這本書時，我並沒有抱太大的期望，以為又是一本枯燥的技術手冊。但齣乎我意料的是，這本書以一種非常生動活潑的語言風格，讓我愛不釋手。作者善於運用類比和比喻，將一些看似復雜的射頻概念講解得通俗易懂，仿佛我正在和一位經驗豐富的工程師進行麵對麵的交流。例如，在講解阻抗匹配時，作者用“能量的自由流動”來比喻良好的匹配狀態，用“能量的碰撞與損失”來形容失配時的情形，這種形象的描述讓我立刻就能理解其核心要義。書中還穿插瞭一些射頻發展史上的趣聞軼事，以及一些著名射頻器件的設計故事，這些細節的融入，使得本書更具可讀性，也讓我對射頻工程師這個職業有瞭更深的認識和敬意。此外，作者在講解一些前沿技術時，並沒有一味地追求時髦，而是深入淺齣地分析其技術原理和適用範圍，避免瞭“高冷”和“晦澀”。對於我這樣希望在射頻領域有所作為的人來說，這本書不僅提供瞭技術知識，更點燃瞭我對這個領域的熱情。

評分☆☆☆☆☆

在閱讀《射頻電路設計與應用》的過程中，我最直觀的感受就是它極強的實踐指導性。書中不僅僅停留在理論層麵，而是非常注重將理論知識轉化為實際的設計能力。作者在講解每一個設計概念時，都會引用大量的實際應用案例，例如手機通信、雷達係統、無綫局域網等，並詳細分析這些應用中射頻電路所麵臨的挑戰以及相應的解決方案。我特彆欣賞書中關於“測量與調試”部分的闡述，它詳細介紹瞭射頻電路設計中常用的測試儀器，如網絡分析儀、頻譜分析儀、信號發生器等，以及如何使用這些儀器進行參數測量和故障診斷。書中還提供瞭很多實際的電路設計實例，並給齣瞭詳細的設計步驟和計算過程，這讓我能夠直接模仿和學習。例如，在介紹低噪聲放大器（LNA）的設計時，書中不僅給齣瞭電路原理圖，還提供瞭詳細的元件選型、偏置設置以及如何進行穩定性分析的步驟，甚至還提到瞭PCB布局對射頻性能的影響。這些貼近實際的細節，對於想要將理論知識應用於工程實踐的讀者來說，簡直是“乾貨滿滿”。

評分☆☆☆☆☆

《射頻電路設計與應用》這本書給我的最大啓發，在於它讓我看到瞭射頻設計中的“藝術性”。我之前一直認為射頻設計是一門純粹的工程技術，充滿瞭公式和計算。但通過閱讀這本書，我逐漸意識到，在滿足技術指標的前提下，如何在有限的資源和條件下，設計齣性能優異、穩定可靠且易於實現的電路，本身就是一種精妙的藝術。書中在講解各種設計技巧時，都強調瞭在不同因素之間的權衡和取捨，比如在設計功率放大器時，如何在效率、增益、綫性度和成本之間找到最佳平衡點。作者還詳細介紹瞭如何通過仿真工具來優化設計，以及如何利用各種建模技術來預測和分析電路的行為。我尤其欣賞書中關於“射頻鏈路預算”的講解，它不僅僅是一個簡單的數學計算，更是一種對整個係統性能的全麵評估和規劃，需要綜閤考慮各個環節的損耗和增益，以及噪聲和失真等因素。這本書讓我明白，優秀的射頻工程師，不僅要有紮實的理論功底，更要具備敏銳的洞察力和創新的思維，能夠將理論與實踐巧妙地結閤起來，創造齣真正具有價值的産品。

評分☆☆☆☆☆

這本書帶給我的，更多是一種“融會貫通”的體驗。我之前看過一些零散的射頻資料，雖然也瞭解一些皮毛，但總感覺缺乏係統性和整體性。《射頻電路設計與應用》這本書恰好彌補瞭這一點。它從宏觀到微觀，層層遞進，將射頻設計中的各個環節有機地聯係起來。比如，在討論放大器設計時，作者會先迴顧傳輸綫理論和S參數的概念，然後引齣匹配網絡的重要性，再深入講解不同類型放大器的偏置電路和噪聲係數分析，最後還會探討高頻下的穩定性問題。這種循序漸進的講解方式，讓我能夠清晰地理解每一個設計步驟背後的邏輯，以及各個部分之間的相互影響。書中對不同器件在射頻頻段的行為特性的描述也非常到位，比如寄生參數對電路性能的影響，以及在高頻下如何選擇閤適的元器件。我尤其喜歡書中關於“設計流程”的講解，作者提供瞭一個清晰的射頻電路設計框架，從需求分析、方案選擇、電路實現到仿真驗證，每一步都詳細介紹瞭需要考慮的關鍵因素和常用方法。這對於初學者來說，無疑是一份非常寶貴的“路綫圖”，能夠幫助他們少走彎路。