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杨福宝 著

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出版社： 武汉大学出版社

ISBN：9787307107786

商品编码：29707891562

包装：平装

出版时间：2013-06-01

基本信息

书名:通信电子线路设计

定价：28.00元

售价：19.0元,便宜9.0元,折扣67

作者:杨福宝

出版社：武汉大学出版社

出版日期：2013-06-01

ISBN：9787307107786

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

随着移动通信的迅速普及以及蓝牙、无线LAN等无线数据通信设备的快速开发，高频电路技术越来越受到关注。“高频电子线路”、“微波技术”等是电子通信类专业的重要课程，目前有许多学校的电子通信类专业也开设了此类课程，但是一般都偏重于基础理论，实验教学也仅停留在测试验证阶段。然而，由于高频电路自身的特点，对掌握高频电路的知识而言，仅有理论是不够的，需要在理论学习的基础上进一步进行实际的工程设计，尽量多地接触电路，自己动手制作，并通过测试调整使电路稳定、可靠地工作，才能从真正意义上掌握并应用该知识。因此，根据工程师教育培养计划的要求，编者结合近年来在高频电路和现代通信电子线路综合设计课程中的教学经验编写了《通信电子线路设计(高等学校教材)》(作者杨福宝)。

内容提要

《通信电子线路设计(高等学校教材)》(作者杨福宝)主要介绍现代无线通信中高频(射频)电路主要 单元电路的工作原理及设计方 法，包括电路的拓扑结构、元器件的选择以及电路参数的设计。《通信电子线路设计(高等学校教材)》共 分7章，内容包括： 高频电路的设计基础、高频小信号放大器的设计、振荡器的设计、混频器的设计、调制电路 的设计、高频功率放大器电路的设计、锁相环路及其 应用。各单元电路配有相应的设计、仿真实例，工程性强，可作为电子通信类专业“高频 电子线路”、“微波技术”等课的后续课 程的教材，也可作电子制作、课程设计、毕业设计以及电子工程技术人员从事高频电路设 计与制造的参考书。

目录

1　高频电路的设计基础

　1.1　高频电路中的无源元件

　1.1.1　高频电阻

　1.1.2　高频电容

　1.1.3　高频电感

　1.1.4　电感线圈的设计与制作方法

　1.2　射频相关知识

　1.2.1　射频电路概述

　1.2.2　史密斯圆图

　1.3　高频电路设计制作中应注意的问题

　1.3.1　高频电路设计制作中输出功率的测试

　1.3.2　高频元件的布局

　1.3.3　高频电路的制作

　1.3.4　高频放大管

　1.3.5　高频二极管

　1.4　高频(射频)电路常用的实验测试仪器

　1.4.1　LCR测量仪

　1.4.2　频谱分析仪

　1.4.3　矢量网络分析仪

　1.5　高频电路仿真设计软件

　1.5.1　EWB软件

　1.5.2　ADS软件

　1.6　附录(空芯线圈的设计数据)

2　高频小信号放大器的设计

　2.1　高频小信号放大器的主要性能指标

　2.2　高频小信号放大器的设计基础

　2.2.1　晶体管高频小信号等效电路与高频参数

　2.2.2　放大电路噪声系数与接收机灵敏度

　2.2.3　单调谐回路谐振放大器

　2.2.4　多级单调谐回路谐振放大器

　2.2.5　谐振放大器的稳定性

　2.3　高频小信号调谐放大器的电路设计与仿真实例

　2.3.1　给定技术指标

　2.3.2　给定设计条件

　2.3.3　设计过程

　2.3.4　高频小信号放大器的仿真测试结果及结论

　2.4　射频低噪声放大器的设计

　2.4.1　射频低噪声放大器LNA的主要技术指标

　2.4.2　低噪声放大器设计的依据和步骤

　2.4.3　用ADS设计射频低噪声放大器实例

3　振荡器的设计

　3.1　电容三点式振荡器的基本原理

　3.1.1　串联型改进电容三端式振荡器(克拉泼电路)

　3.1.2　并联型改进电容三端式振荡器(西勒电路)

　3.2　石英晶体振荡器的基本原理

　3.3　LC振荡器的设计实例

　3.3.1　给定技术指标

　3.3.2　给定设计条件

　3.3.3　设计过程

　3.3.4　高频振荡器的仿真测试结果及结论

4　混频器的设计

　4.1　混频器的工作原理

　4.2　变频器的主要技术指标

　4.3　混频电路

　4.3.1　模拟相乘混频器

　4.3.2　二极管平衡混频器和环形混频器

　4.3.3　三极管混频器

　4.4　混频器的干扰与非线性失真

　4.4.1　组合频率干扰

　4.4.2　副波道干扰

　4.4.3　混频器的非线性失真

　4.4.4　减小干扰和失真的措施

　4.5　晶体管混频电路

　4.6　微带平衡混频器设计与仿真

　4.6.1　镜像抑制混频器原理

　4.6.2　镜像抑制混频器的设计技术指标和设计方案

　4.6.3　混频器的设计

　4.6.4　混频器性能仿真

5　调制电路的设计

　5.1　振幅调制

　5.1.1　调幅信号的分析

　5.1.2　振幅调制电路

　5.2　调频与鉴频器电路设计

　5.2.1　变容二极管调频电路的设计

　5.2.2　乘积型相位鉴频电路

6　高频功率放大器电路的设计

　6.1　高频功率放大器的指标

　6.2　高频Lc谐振功率放大器(丙类功放)原理

　6.2.1　原理电路

　6.2.2　集电极电流分解系数与功率关系

　6.2.3　高频谐振功率放大器的工作状态与动态特性

　6.2.4　功率关系计算

　6.2.5　馈电电路

　6.2.6　输出匹配网络

　6.2.7　级间耦合网络

　6.3　高功放设计实例

　6.3.1　丙类高频谐振功率放大器设计实例

　6.3.2　射频识别电路中高频功放的设计

　6.3.3　射频功率放大器设计仿真及优化

7　锁相环路及其应用

　7.1　锁相环路的基本工作原理

　7.1.1　锁相环路的基本组成

　7.1.2　锁相环路的捕捉与跟踪过程

　7.1.3　锁相环路的基本部件

　7.1.4　锁相环路的基本特性

　7.1.5　集成锁相环74HC4046

　7.2　锁相环路的应用

　7.2.1　在空间技术中的应用——窄带跟踪接收机(锁相接收机)

　7.2.2　在调制解调技术中的应用

　7.2.3　调幅信号的同步检波电路

　7.2.4　在稳频技术中的应用

　7.3　频率合成器

　7.3.1　频率合成器的主要指标

　7.3.2　整数分频锁相频率合成器

　7.3.3　带高速前置分频器的锁相频率合成器

　7.3.4　带混频器的频率合成器

　7.3.5　双模前置分频锁相频率合成器

　7.3.6　直接数字频率合成器(DDS)

　7.4　锁相环的应用电路设计与验证

　7.4.1　调频与鉴频

　7.4.2　锁相式数字频率合成

参考文献

作者介绍

文摘

序言

《光电信号传输与处理系统》 内容简介： 本书深入探讨了现代通信系统中光电信号的传输、接收、处理及应用。在信息爆炸的时代，高速、大容量、低损耗的信号传输能力是通信技术发展的核心驱动力。本书将带领读者穿越信息传递的微观世界，从光子的奇妙旅程到电信号的精密转换，全面解析现代通信链路中的关键技术与设计原理。 第一部分：光信号的产生与传输 本书的开篇，我们将聚焦于通信的“源头”——光信号的产生。从基础的光学原理出发，深入讲解各类光信号发生器的工作机制，包括但不限于半导体激光器（如DFB激光器、VCSEL）、LED（发光二极管）的特性、选择标准以及在不同通信场景下的应用考量。我们将详细分析这些光源的光谱特性、调制带宽、功率输出、稳定性以及寿命等关键参数，并结合实际应用案例，指导读者如何根据具体的通信需求选择最合适的光源。 随后，本书将着重阐述光信号在传输介质中的传播过程。光纤通信作为现代长距离通信的主力军，我们将对其物理原理进行细致的剖析，包括全内反射的原理、光纤的结构（单模光纤、多模光纤）、纤芯和包层的折射率分布。我们还将深入探讨光信号在光纤中传输时遇到的主要损耗机制，如吸收损耗、散射损耗（瑞利散射、米氏散射）以及弯曲损耗，并介绍如何通过优化光纤材料和结构来降低这些损耗。此外，对于现代高速通信至关重要的色散效应（如材料色散、波导色散、模式色散）及其对信号完整性的影响，本书也将进行详细的数学建模和仿真分析，并介绍补偿色散的技术，如色散位移光纤（DSF）、色散补偿光纤（DCF）以及光栅色散补偿器等。 第二部分：光电信号的转换与接收 信息的载体从光回到电，光电转换是通信链路上不可或缺的关键环节。本书将详细介绍各类光电探测器的基本原理、结构和性能指标。我们将深入剖析PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD）的工作原理，分析它们的响应速度、灵敏度、噪声特性（如暗电流、散粒噪声、热噪声）以及量子效率。同时，我们将讨论在不同应用场景下，如光接收模块、光功率计等，如何根据信号强度、数据速率和环境要求来选择合适的光电探测器。 为了适应高速率、高密度的通信需求，本书还将探讨先进的光电探测技术，例如光电导探测器、光电倍增管（PMT）在特定领域的应用，以及近年来发展迅速的相干光探测技术，其在提升接收灵敏度和抗干扰能力方面的优势。我们还会针对不同波段（可见光、近红外、紫外）的光电探测器进行分类介绍，并分析其在通信、传感、测量等领域的具体应用。 第三部分：电信号的调制、解调与处理 在光电信号转换后，电信号的有效调制、解调和处理是实现信息传输和通信功能的核心。本书将全面解析数字通信中的各类调制技术，包括但不限于幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）及其衍生技术，如正交幅度调制（QAM）、相移键控（PSK）、频移键控（FSK）等。我们将详细阐述这些调制方式的原理、星座图、带宽占用、抗噪声能力以及在不同通信系统（如无线通信、光通信、卫星通信）中的具体应用。 对于高速数据传输，低密度奇偶校验码（LDPC）、卷积码（Convolutional Code）、Turbo码等前向纠错（FEC）编码技术的重要性不言而喻。本书将深入浅出地介绍这些编码的原理、编码增益以及在纠正传输过程中引入的错误方面的作用，并结合实际案例分析其在提升通信系统可靠性和鲁棒性方面的显著成效。 在信号解调与恢复方面，本书将详细介绍各种解调器的工作原理，如包络检波器、相干解调器、非相干解调器等，并分析它们在不同调制方式下的性能表现。同时，对于日益复杂的通信环境，信号的时钟恢复、载波恢复技术是实现精确解调的关键。本书将深入讲解数字锁相环（DPLL）、Gardner定时算法等时钟恢复技术，以及Coherent载波恢复技术，确保信号的准确还原。 本书还将重点关注信号处理在现代通信系统中的关键作用。我们将介绍滤波器（低通、高通、带通、带阻滤波器）的设计原理及其在信号滤波、噪声抑制方面的应用。数字信号处理（DSP）技术在通信中的广泛应用，如FFT（快速傅里叶变换）用于频谱分析，自适应滤波器用于信道均衡和噪声消除，本书也将进行详细的阐述。我们还将介绍高级信号处理技术，如盲均衡、干扰对消等，以应对日益拥挤的频谱和复杂的电磁环境。 第四部分：光电耦合与系统集成 光电信号在通信链路中并非孤立存在，它们需要通过各种接口和模块进行有效的耦合与集成，最终构成完整的通信系统。本书将深入探讨光电耦合器的设计与应用，分析其在实现光信号到电信号、电信号到光信号转换时的效率、带宽和隔离度。我们将介绍常用的耦合技术，如光电耦合器（Optocoupler）、光电传感器（Photodetector-based sensors）等，并分析它们在不同工业自动化、仪器仪表和通信设备中的集成方案。 针对现代光通信系统，本书将详细介绍光收发模块（Transceiver）的设计与关键组件。我们将分析光模块内部的光源、探测器、驱动电路、放大电路以及TIA（跨阻放大器）等核心器件的集成与协同工作。读者将了解到不同速率、不同封装形式（如SFP、SFP+、QSFP+）的光模块是如何满足不同通信速率和接口要求的。 此外，本书还将探讨光电系统集成中的电源管理、散热设计、电磁兼容性（EMC）以及可靠性工程。如何为敏感的光电器件提供稳定可靠的电源，如何有效散热以保证器件性能和寿命，如何避免和抑制电磁干扰，以及如何通过严格的测试和验证来确保系统的长期稳定运行，这些都是本书将要详尽阐述的内容。 第五部分：前沿应用与未来展望 为了展现光电信号处理技术的广阔前景，本书的最后部分将聚焦于一些前沿应用。我们将探讨光电技术在5G/6G通信、物联网（IoT）、数据中心互连（DCI）、自动驾驶车辆、医疗影像以及量子通信等领域的最新进展和发展趋势。例如，在5G/6G通信中，光电技术如何支持更高的频段、更低的延迟和更大的连接密度；在数据中心互连中，高速光收发模块如何实现TB级别的数据传输；在量子通信中，光电技术如何实现量子密钥分发（QKD）等。 本书的目的是为读者提供一个全面、深入、实用的光电信号传输与处理系统的学习平台。通过理论解析、模型分析、案例讲解和前沿展望，期望能够激发读者对这一领域的兴趣，并为其在相关专业的学习、研究和工程实践中打下坚实的基础。本书适用于通信工程、电子工程、光电工程等相关专业的学生、研究人员以及工程技术人员。

评分☆☆☆☆☆

这本《现代信号处理技术与应用》简直是为我量身定做的。我本来在自学傅里叶分析和Z变换时感到力不从心，很多概念停留在书本的层面，难以理解其在实际工程中的应用。这本书的行文风格非常平实，不像一些教科书那样堆砌复杂的数学公式，而是将理论与实际案例紧密结合。特别是关于数字滤波器设计的那几章，作者详细地展示了如何从系统需求出发，一步步推导出FIR和IIR滤波器的具体实现，并配有清晰的Matlab仿真代码示例。我尝试着跟着书中的步骤，自己搭建了一个简单的语音降噪系统，效果立竿见影。更让我惊喜的是，它还涉及了现代通信系统中MIMO（多输入多输出）技术的原理，这对于我目前正在做的无线通信项目大有裨益。这本书的图表设计也非常专业，直观地展示了频谱分析和功率谱密度的变化过程，使得原本抽象的信号概念变得触手可及。对于初入信号处理领域，或者希望深入理解现代通信系统底层数学基础的工程师来说，这本书绝对是案头必备的参考书，它的实用性远超同类书籍。

评分☆☆☆☆☆

作为一名专注于射频前端（RF Front-End）模块的硬件工程师，我对材料科学和电磁兼容性（EMC）的要求极高。因此，我非常关注《高频电路中的噪声分析与抑制技术》。这本书的视角非常独特，它没有过多纠缠于基础的LC振荡器设计，而是将重点放在了系统层面的噪声管理。作者对不同噪声源（如热噪声、散粒噪声、闪烁噪声）的建模和计算非常严谨，给出的噪声系数（NF）计算公式和参数提取方法，可以直接用于我们日常的仿真和测试流程中。更令人叫绝的是，书中有一章专门探讨了PCB走线上的串扰和辐射问题，并结合了电磁场理论，讲解了如何通过地平面设计和屏蔽层优化来降低系统级的EMI。我对照书中的建议修改了几个高速数据链路的布局，结果在最终的EMC预扫中，超标项显著减少。这本书的语言风格偏学术严谨，图表数据详实，非常适合有一定基础，追求极致性能的射频和微波工程师作为进阶读物。

评分☆☆☆☆☆

我最近迷上了嵌入式系统与物联网的交叉领域开发，急需一本能将硬件底层操作与上层数据传输协议结合起来的权威指南。朋友推荐了《基于ARM Cortex-M微控制器的实时操作系统实践》。说实话，一开始我对实时操作系统（RTOS）的学习抱有抵触情绪，觉得那玩意儿太偏底层，枯燥乏味。然而，这本书的叙事方式简直是教科书级别的反面教材，它采用了项目驱动的教学法。第一章就让我们搭建了一个基于FreeRTOS的任务调度模拟器，然后逐步引入消息队列、信号量、互斥锁等核心概念。作者对上下文切换和中断延迟的分析深入到寄存器层面，但讲解又非常注重高层逻辑的清晰性，避免了陷入纯粹汇编的泥潭。书中对低功耗模式的优化策略也写得极为细致，这对于电池供电设备的开发至关重要。我特别欣赏它对不同RTOS内核（如FreeRTOS与ThreadX）在特定场景下性能对比的客观评价，这让我不再盲目追求“最新”的内核，而是懂得如何根据项目需求做出最优选择。这本书的深度和广度，足以让一个刚接触RTOS的新手蜕变为能独立进行复杂嵌入式项目开发的工程师。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，好的数据可视化不仅是美学上的享受，更是洞察复杂数据背后逻辑的关键工具。最近阅读的《认知心理学视角下的信息可视化设计原理》这本书，提供了一个全新的、基于人脑工作机制的分析框架。它没有直接教你使用D3.js或Tableau，而是回归到最底层的视觉感知理论。比如，它详细解释了格式塔原理如何指导我们布局图表元素，以及颜色在区分不同数据集时的心理负荷差异。我印象最深的是关于“预注意处理”和“有意识处理”的区分，这直接指导我在设计关键绩效指标（KPI）仪表板时，应该如何突出最重要的数据点，以避免用户信息过载。书中包含了大量经典案例的失败分析，并从认知科学的角度剖析了错误发生的原因，这一点非常宝贵。这本书的文字组织极具启发性，它不提供具体的代码或工具操作，而是提升你“如何思考”可视化问题的层次，让你从一个单纯的操作者，蜕变成一个真正懂得信息传达本质的设计师。

评分☆☆☆☆☆

我对软件架构和设计模式的兴趣由来已久，但总感觉那些经典的“Gang of Four”模式在现代分布式服务中应用得有些生硬。我近期翻阅的《面向云原生的微服务架构演进》则完全颠覆了我的认知。这本书的核心在于将传统的设计原则，巧妙地融入到Kubernetes和Service Mesh（如Istio）的生态系统中。它不再仅仅讨论如何构建一个单体应用的设计模式，而是深入探讨了如何利用Sidecar模式实现熔断、限流这些高可用性机制，以及如何通过领域驱动设计（DDD）来合理划分微服务边界。书中对数据一致性问题的探讨尤为精彩，它详细对比了Saga模式、TCC（Try-Confirm-Cancel）以及最终一致性方案在不同业务场景下的权衡。作者的文笔流畅，充满了对技术趋势的深刻洞察力，让人感觉仿佛在和一位经验丰富的架构师对话。这本书的价值在于，它成功架起了理论设计与最新云原生技术栈之间的桥梁，对于正在进行系统重构或搭建新一代平台架构的团队来说，是不可多得的实践指南。