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郭兵 著

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111353744

商品编码：29534046847

包装：平装

出版时间：2011-10-01

基本信息

书名：高频电子技术

定价：29.00元

作者：郭兵

出版社：机械工业出版社

出版日期：2011-10-01

ISBN：9787111353744

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.359kg

编辑推荐

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内容提要

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本书主要针对高等职业教育的特点，结合高职学生的学习方式以及多年来高职教育的实践经验编写而成，是介绍通信系统模型、接收机与发射机组成原理和高频电子线路的一体化教材，突出专业知识的实用性、综合性和先进性。通过学习本课程，读者能迅速掌握高频电子电路的基本工作原理、基本分析方法和基本单元电路以及相关典型技术的应用，具备高频电子电路的设计和测试能力。
全书共分10章，主要内容包括：绪论、高频小信号放大器、高频功率放大器、正弦波振荡器、模拟乘法器与频率变换、振幅调制与解调、角度调制与解调、反馈控制电路、接收机与发射机和综合实训等。本书实践性强，注重理论联系实际，实训项目与理论内容交叉进行，适当增加例题和习题练习。实训项目和习题练习的内容由浅入深，配合案例逐渐提高难度，这些实训项目和习题练习可逐步提高读者的设计和实际操作能力，以期获得较好的教学效果。
本书可作为高等职业院校电子类、电气类、通信类、自动化以及机电类专业的教材和参考书，也可作为职业技术教育、技术培训及从事通信、电子信息类工程技术人员学习“高频电子电路”的参考书。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《微波与射频工程基础》 导言 现代社会对无线通信、雷达探测、卫星导航以及各种高功率发射系统的需求日益增长，这些技术的实现都离不开对高频段电磁波的深入理解与精准控制。本书《微波与射频工程基础》旨在为读者构建一个坚实的基础框架，系统性地阐述微波与射频（RF）领域的核心概念、基本原理以及关键技术。《微波与射频工程基础》并非一本讨论高频电子元件的制造或特定集成电路设计的教科书，它更侧重于从宏观的电磁场理论出发，逐步深入到微波与射频系统中普遍适用的分析工具和设计方法。本书力求以清晰的逻辑、严谨的推导和丰富的实例，帮助读者理解微波与射频信号的传播特性、传输线理论、阻抗匹配、谐振腔、滤波器、放大器等关键组成部分的物理机制和工程实现。 第一章：电磁场基础回顾与微波概念引入 本章将首先简要回顾麦克斯韦方程组在不同介质中的形式，强调其在描述电磁场行为中的根本性作用。在此基础上，我们将引申出电磁波的产生、传播以及能量传输的基本概念。重点将放在理解自由空间中电磁波的传播特性，包括波长、频率、波数、相速度和群速度等参数的物理意义。接着，本书将引入“微波”这一概念，阐述其频率范围（通常指300MHz至300GHz）的界定，并探讨微波频段与较低频段在电磁波行为上的显著差异，例如趋肤效应的影响、寄生参数的重要性以及电磁波在特定结构中的导行方式。本章将为后续章节中关于传输线、波导等内容奠定坚实的理论基础。 第二章：传输线理论与特性阻抗 当信号频率升高，电路元件的集肤效应和寄生效应变得不可忽略，传统的集总参数电路分析方法将不再适用。本章将深入探讨传输线理论，这是微波与射频工程的基石。我们将从定义传输线的物理结构（如同轴线、微带线、带状线等）出发，推导其集参数模型，进而得到传输线的微分方程。通过求解这些方程，我们将理解特性阻抗（Z₀）的概念，即传输线单位长度上的电感和电容之比，以及它与传输线物理结构的关系。本章还将介绍传输线上电压和电流波的传播，以及反射和驻波现象的产生。理解传输线的阻抗特性对于后续的阻抗匹配至关重要。 第三章：阻抗匹配与史密斯圆图 在微波与射频系统中，信号能量的有效传输要求各个部件的阻抗能够相互匹配。本章将聚焦于阻抗匹配技术，这是实现高效率能量传输的关键。我们将详细介绍为何阻抗失配会导致能量反射和信号损耗，以及如何通过引入匹配网络来解决这一问题。本书将重点介绍一种强大的工程工具——史密斯圆图。史密斯圆图是一种将复数阻抗或导纳映射到二维平面上的图形工具，它能直观地展示阻抗的归一化值，并方便地进行阻抗变换、阻抗匹配电路的设计（如使用单节或双节匹配短截线、匹配变压器等）。通过学习本章，读者将掌握利用史密斯圆图解决实际工程问题的能力。 第四章：谐振腔与微波滤波器 谐振腔是微波与射频电路中实现谐振、选频等功能的关键结构。本章将介绍不同类型的微波谐振腔，如矩形谐振腔、圆柱形谐振腔以及微带谐振腔，并推导它们的谐振频率公式，分析其品质因数（Q值）的概念，并讨论Q值对谐振器性能的影响。在此基础上，本章将引入微波滤波器的概念，阐述滤波器在抑制不需要的频率分量、分离不同信号通路中的重要作用。我们将探讨几种基本的滤波器类型，如低通、高通、带通和带阻滤波器，并介绍它们的基本设计原理，例如使用集总参数或分布式参数元件构建滤波器。 第五章：微波功率放大器与低噪声放大器 在微波与射频系统中，信号的放大是必不可少的环节。本章将深入探讨微波功率放大器（PAs）和低噪声放大器（LNAs）的设计与工作原理。我们将介绍放大器在微波频段工作时面临的特殊挑战，如稳定性问题、高频增益衰减、非线性失真等。本书将介绍几种典型的功率放大器设计方法，并讨论实现高功率输出和高效率的策略，例如AB类、B类等工作状态的选择。对于低噪声放大器，本章将重点阐述其降低噪声系数（NF）的重要性，并介绍实现低噪声设计的关键技术，例如使用特殊的半导体器件和优化匹配网络。 第六章：微波器件与系统集成 本章将介绍一些常用的微波无源和有源器件，这些器件是构建复杂微波与射频系统的基础。我们将讨论耦合器（如定向耦合器、混合耦合器）的功能和应用，它们在信号分配、功率测量和隔离中的作用。此外，本章还将介绍隔离器、环形器等器件，理解它们如何利用磁场实现单向传输，在防止信号反馈和提高系统稳定性方面的作用。我们还会探讨混频器、倍频器等非线性器件的基本原理，以及它们在频率转换中的应用。最后，本章将讨论微波系统的集成，包括不同模块之间的连接、信号流的设计、以及整体系统的性能考量。 第七章：电磁兼容性（EMC）与电磁干扰（EMI） 随着电子设备数量的激增和工作频率的不断提高，电磁兼容性（EMC）和电磁干扰（EMI）已成为电子系统设计中不可忽视的重要方面。本章将从微波与射频的角度，探讨电磁辐射的产生机制，以及高频信号在电路板、传输线、连接器等部件中的传播路径。我们将分析EMI的来源，例如时钟信号的辐射、开关电源的噪声、以及不当的接地和屏蔽所导致的信号泄露。本书将介绍多种抑制EMI的有效方法，包括合理布局、滤波、屏蔽、接地技术以及差分信号传输等。理解并掌握EMC/EMI的原理和防护措施，对于设计稳定、可靠且符合法规要求的微波与射频系统至关重要。 结论 《微波与射频工程基础》通过系统性的讲解，为读者提供了一个全面深入的微波与射频工程理论框架。本书旨在培养读者在理解电磁波物理本质的基础上，掌握分析和设计微波与射频电路与系统的基本能力。本书的读者群体包括电子工程、通信工程、自动化等相关专业的本科生、研究生，以及从事相关领域研发工作的工程师。通过对本书的学习，读者将能够为进一步深入研究微波与射频通信、雷达、导航、电子对抗等前沿技术打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本关于“高频电子技术”的书籍，在我看来，更像是一本深邃的理论探索之旅，而非实战手册。它的深度令人印象深刻，尤其是对电磁场理论在实际应用中的演绎，那种层层递进的逻辑推导，仿佛带着读者重新走过那些奠定现代通信基础的物理学实验。书中对传输线理论的论述极为详尽，从史密斯圆图的每一个刻度背后的物理意义，到阻抗匹配的各种精妙技巧，都讲解得非常透彻。我特别欣赏作者在处理微波网络分析时的严谨性，S参数的引入和分析，清晰地揭示了器件在实际工作频段下的行为模式，这对于理解射频前端的设计瓶颈至关重要。不过，对于初学者来说，阅读体验可能会略显吃力，它假设读者已经对基本的电路理论和部分半导体器件知识有扎实的掌握。那些对基础概念还不太清晰的读者，可能会在前半部分就感到吃力，需要频繁查阅其他参考资料来弥补知识上的空缺。这本书的价值在于其理论的纯粹性和完整性，它更偏向于学术研究和高级工程设计阶段的参考，而非面向入门者的快速上手指南。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的最大感受是其强烈的“自洽性”和体系完整性，它似乎试图构建一个无缝衔接的高频理论框架。从麦克斯韦方程组出发，逐步推导出亥姆霍兹方程，再到波导理论和腔体谐振器的设计，整个逻辑链条几乎没有断裂之处。这种从第一性原理出发的讲解方式，让读者能够真正理解“为什么”某些设计规则是必需的，而不是盲目地遵循经验公式。特别是关于电磁兼容性（EMC）和串扰的章节，作者引入了近场和远场的概念，并结合实际PCB布局的案例进行阐述，这一点非常实用。不过，我个人认为，在软件工具的使用指导上略显不足。在当前这个依赖EDA工具进行设计的时代，一本前沿的技术书籍如果能更深入地探讨主流仿真软件（如HFSS或ADS）中特定模型的建立和参数提取过程，将会大大提升其实用价值。现在的版本更侧重于手算和理论验证，对于习惯了图形化界面操作的年轻一代工程师来说，可能需要自行补课如何将这些精妙的理论转化为实际的仿真设置。

评分☆☆☆☆☆

我花了相当长的时间研究了书中关于非线性效应处理的部分，特别是功率放大器（PA）的设计与线性化技术。这本书对大信号分析方法的介绍非常系统，从Volterra级数到X-参数的引入，展现了作者对现代射频电路设计挑战的深刻理解。它不仅仅停留在基础的AB类或C类放大器分析，而是深入探讨了D类和E类等高效率开关模式放大器的理论基础。在我以往阅读的资料中，很少有书籍能如此清晰地剖析失真源的本质及其对调制信号的影响。然而，这本书的语言风格稍微偏向于传统的学术论述，略显古板。在描述一些前沿技术，如基于数字预失真（DPD）的自适应线性化技术时，案例略显陈旧，未能完全反映出当前5G/6G系统中对超宽带和高线性度的苛刻要求。因此，对于追求最新技术动态的读者，可能需要在参考此书建立扎实的理论基础后，再结合最新的行业论文来补充实践层面的最新进展。

评分☆☆☆☆☆

这本书最大的亮点在于其对材料科学与高频电路结合的视角，这一点在其他偏重于电路层面的书籍中并不常见。作者花费了大量篇幅讨论了不同介电常数基板的特性、表面粗糙度对损耗的影响，以及非理想导体中的集肤效应。这些微观层面的物理特性，在高频设计中往往是决定最终性能的关键因素，而这本书将这些物理基础讲解得丝丝入扣。我尤其喜欢它对“封装效应”的讨论，如何将芯片级的I/O电感和引线键合的电感模型化并纳入系统级仿真，极大地帮助我优化了系统集成方案。但相对而言，本书在射频系统级设计，例如链路预算的建立、不同子模块（混频器、本地振荡器、滤波器组）之间的相互影响和隔离度分析等方面，着墨稍显不足。它更像是“元件的物理学与特性分析”的圣经，而非“整个系统的工程实现”的蓝图。对于希望全面掌握从器件到系统的设计流程的读者，可能需要配合其他侧重于系统集成与测试的专业书籍一同研读。

评分☆☆☆☆☆

坦白讲，这本书的编排结构仿佛是为资深工程师量身定制的参考书，而不是一本用来快速学习新技术的教科书。它的叙述方式非常凝练，直接切入核心概念，对于像我这样希望快速了解某一特定高频现象的工程师来说，确实节省了时间。例如，在讨论噪声系数和线性度时，作者并没有过多地进行基础概念的铺垫，而是直接给出了关键公式的推导和参数对系统性能的实际影响分析。这种“直击要害”的风格，意味着每一页信息量都相当饱和。我翻阅了其中关于有源器件（如GaAs FET和HEMT）在高频下的等效电路模型部分，其对寄生参数的考虑之细致，让我对器件的非理想特性有了更深层次的认识。然而，这种深度也带来了阅读上的挑战，那就是缺少足够多的、贴近实际工程应用的案例分析来辅助理解。理论的推导固然重要，但如果能配上一些不同工艺节点下实际电路的仿真结果对比，或许能更好地连接理论与实践的鸿沟。总而言之，它是一部需要静下心来啃读的“硬核”著作。