通信電子綫路設計 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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楊福寶 著

圖書標籤:

• 通信電子綫路
• 電路設計
• 模擬電路
• 射頻電路
• 電子工程
• 通信工程
• 信號處理
• 濾波器設計
• 放大器設計
• 電路分析

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 武漢大學齣版社

ISBN：9787307107786

商品編碼：29707351309

包裝：平裝

齣版時間：2013-06-01

基本信息

書名:通信電子綫路設計

：28.00元

售價：19.0元,便宜9.0元,摺扣67

作者:楊福寶

齣版社：武漢大學齣版社

齣版日期：2013-06-01

ISBN：9787307107786

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.322kg

編輯推薦

隨著移動通信的迅速普及以及藍牙、無綫LAN等無綫數據通信設備的快速開發，高頻電路技術越來越受到關注。“高頻電子綫路”、“微波技術”等是電子通信類專業的重要課程，目前有許多學校的電子通信類專業也開設瞭此類課程，但是一般都偏重於基礎理論，實驗教學也僅停留在測試驗證階段。然而，由於高頻電路自身的特點，對掌握高頻電路的知識而言，僅有理論是不夠的，需要在理論學習的基礎上進一步進行實際的工程設計，盡量多地接觸電路，自己動手製作，並通過測試調整使電路穩定、可靠地工作，纔能從真正意義上掌握並應用該知識。因此，根據工程師教育培養計劃的要求，編者結閤近年來在高頻電路和現代通信電子綫路綜閤設計課程中的教學經驗編寫瞭《通信電子綫路設計(高等學校教材)》(作者楊福寶)。

內容提要

《通信電子綫路設計(高等學校教材)》(作者楊福寶)主要介紹現代無綫通信中高頻(射頻)電路主要 單元電路的工作原理及設計方 法，包括電路的拓撲結構、元器件的選擇以及電路參數的設計。《通信電子綫路設計(高等學校教材)》共 分7章，內容包括： 高頻電路的設計基礎、高頻小信號放大器的設計、振蕩器的設計、混頻器的設計、調製電路 的設計、高頻功率放大器電路的設計、鎖相環路及其 應用。各單元電路配有相應的設計、仿真實例，工程性強，可作為電子通信類專業“高頻 電子綫路”、“微波技術”等課的後續課 程的教材，也可作電子製作、課程設計、畢業設計以及電子工程技術人員從事高頻電路設 計與製造的參考書。

目錄

作者介紹

文摘

序言

《通信電子綫路設計》 內容簡介： 本書是一部係統性闡述通信電子綫路設計理論、方法與實踐的專著。全書共分為五大部分，共計十五章，旨在為讀者構建一個從基礎原理到前沿應用的完整知識體係，幫助讀者深入理解並掌握現代通信係統中各類電子綫路的設計要領與技術挑戰。 第一部分：通信電子綫路設計基礎 (第一章至第三章) 本部分聚焦於通信電子綫路設計所必需的理論基石。 第一章：通信電子綫路概述與基本概念 本章首先對通信電子綫路的定義、重要性及其在整個通信係統中的地位進行闡述。我們將深入探討通信信號的頻譜特性、調製解調原理（如幅度調製、頻率調製、相位調製、數字調製等）及其在電路設計中的體現。接著，本章將詳細介紹通信電子綫路設計中常用的基本器件，包括電阻、電容、電感、二極管、晶體管（BJT、MOSFET）、運算放大器等，並分析它們在通信電路中的作用和關鍵參數。此外，還將講解一些基本的電路分析方法，如節點分析法、網孔分析法、疊加定理、戴維寜定理和諾頓定理，為後續章節的設計分析奠定基礎。本章的重點在於建立讀者對通信信號本質、電路元件特性以及基礎分析工具的深刻認知，為後續更復雜的設計做好鋪墊。 第二章：信號與係統基礎 本章深入探討瞭通信電子綫路設計不可或缺的信號與係統理論。我們將詳細介紹各種類型的信號，包括周期信號、非周期信號、連續信號和離散信號，並講解傅裏葉級數和傅裏葉變換在信號頻譜分析中的應用，幫助讀者理解信號在頻域的特性。同時，本章會深入講解綫性時不變（LTI）係統的概念，以及係統響應（穩態響應和瞬態響應）的計算方法。濾波器作為通信係統中至關重要的組成部分，其理論基礎——頻率響應、幅度響應和相位響應將被詳細分析。此外，本章還會介紹捲積定理、采樣定理等關鍵概念，這些都對數字通信係統的設計至關重要。通過本章的學習，讀者將能夠從信號和係統的角度理解通信電子綫路的工作原理，並為設計滿足特定性能要求的電路提供理論指導。 第三章：射頻（RF）電路基礎 本章將讀者引入通信電子綫路設計一個極為關鍵的領域——射頻電路。我們將詳細介紹射頻電路的獨特性質，例如高頻效應（集膚效應、鄰近效應）、寄生參數的影響、以及阻抗匹配在射頻電路中的極端重要性。本章將深入分析各種射頻電路的建模方法，包括S參數模型、Y參數模型、Z參數模型等，並講解如何使用這些模型進行電路分析和設計。同時，會詳細講解匹配網絡的原理和設計方法，包括使用史密斯圓圖進行阻抗匹配的實操技巧。此外，本章還將介紹射頻電路中常用的無源和有源器件，如傳輸綫、耦閤器、功分器、電感、電容、低噪聲放大器（LNA）、功率放大器（PA）等，並初步探討它們在高頻條件下的性能特點。理解和掌握射頻電路的基礎知識，是進行高速、高頻通信係統設計的先決條件。 第二部分：核心通信電子綫路設計 (第四章至第七章) 本部分將重點介紹通信係統中幾種核心的電子綫路模塊的設計。 第四章：放大器設計 放大器是通信係統中用於增強信號功率或幅度的關鍵電路。本章將從多個角度深入剖析放大器的設計。首先，我們將迴顧和分析不同類型的放大器配置，包括共發射極、共集電極、共基極（對於BJT）以及共源極、共漏極、共柵（對於MOSFET）。接著，我們將詳細講解放大器的靜態和動態分析，包括偏置電路的設計、增益的計算、輸入輸齣阻抗的分析以及頻率響應的特性。特彆地，本章將重點介紹低噪聲放大器（LNA）的設計，分析噪聲係數的來源與降低方法，並探討大信號放大器（如功率放大器）的設計考慮，包括效率、綫性度和功率輸齣。最後，本章將介紹反饋技術在放大器設計中的應用，分析負反饋對放大器性能（如增益穩定性、帶寬、失真）的影響。 第五章：振蕩器設計 振蕩器在通信係統中是産生穩定載波信號的基礎。本章將係統地介紹各種類型的振蕩器設計。我們將深入講解振蕩器的基本原理，包括正弦振蕩器和非正弦振蕩器。對於正弦振蕩器，我們將詳細分析基於LC諧振（如哈特萊振蕩器、科勒皮茲振蕩器）和RC移相（如維恩電橋振蕩器）的設計方法，並重點討論LC振蕩器中Q值對頻率穩定性的影響。接著，我們將深入研究晶體振蕩器，分析晶體的等效電路模型及其在高頻下的行為，並講解如何設計高穩定性的晶體振蕩器。此外，本章還將介紹壓控振蕩器（VCO）的設計，分析其電壓-頻率轉換特性，以及它在鎖相環（PLL）係統中的作用。最後，本章將探討振蕩器的噪聲性能，包括相位噪聲的産生機理及抑製方法。 第六章：混頻器與倍頻器設計 混頻器和倍頻器是實現頻率變換的關鍵電路，廣泛應用於通信係統的上變頻和下變頻過程中。本章將深入講解混頻器的設計。我們將分析不同類型的混頻器，包括二極管混頻器、晶體管混頻器（如單平衡混頻器、雙平衡混頻器、 Gilbert 混頻器）的工作原理，並詳細討論它們的性能指標，如轉換損耗、隔離度、互調失真和噪聲係數。本章還將重點介紹平衡式混頻器的設計技巧，分析其抑製載波和鏡像頻率的能力。對於倍頻器，我們將講解其産生高次諧波的原理，並介紹實現倍頻功能的電路拓撲，如倍頻二極管混頻器和倍頻晶體管電路。通過本章學習，讀者將能夠設計齣滿足不同頻率變換需求的混頻器和倍頻器電路。 第七章：鎖相環（PLL）及其應用設計 鎖相環（PLL）是一種能夠跟蹤輸入信號頻率和相位的閉環反饋係統，在現代通信係統中扮演著至關重要的角色。本章將係統地介紹PLL的設計。首先，我們將詳細分析PLL的基本組成部分，包括鑒頻鑒相器（Phase-Frequency Detector, PFD）、環路濾波器（Loop Filter, LF）和壓控振蕩器（VCO）。我們將深入講解不同類型PFD的設計及其工作特性。接著，我們將詳細分析環路濾波器的設計，包括其對PLL的鎖定範圍、跟蹤帶寬、動態響應和穩定性的影響。本章還將重點講解PLL的動態特性分析，包括小信號模型、鎖定過程和失鎖現象。最後，我們將廣泛介紹PLL在通信係統中的應用，如頻率閤成、時鍾恢復、信號解調和抖動抑製等，並給齣相應的電路設計實例。 第三部分：高頻與高速電路設計技術 (第八章至第十章) 本部分將專注於在高速和高頻環境下進行電子綫路設計的特殊挑戰和解決方案。 第八章：傳輸綫理論與阻抗匹配 隨著通信速率的不斷提高和工作頻率的不斷升高，信號在導綫上的傳播行為不再是理想化的瞬時傳播，而是遵循傳輸綫理論。本章將係統地介紹傳輸綫理論。我們將詳細分析傳輸綫的等效電路模型，並推導集總參數模型和分布參數模型。本章將重點講解傳輸綫的特性阻抗、傳播延遲、反射和駐波的概念，並深入分析這些參數如何影響電路的性能。阻抗匹配是解決傳輸綫效應的關鍵，本章將詳細介紹各種阻抗匹配技術，包括匹配網絡的設計，如L型匹配、π型匹配、T型匹配，以及使用史密斯圓圖進行匹配的詳細步驟和技巧。此外，本章還將介紹無損傳輸綫和損耗傳輸綫的區彆及其在實際設計中的考量。 第九章：射頻（RF）放大器與功率放大器設計 本章將深入探討射頻（RF）放大器和功率放大器（PA）的設計。我們將迴顧前一章中的射頻電路基礎，並進一步細化放大器設計。對於低噪聲放大器（LNA），本章將重點關注如何在滿足低噪聲係數的同時，優化增益、輸入輸齣匹配和綫性度。我們將分析實現單端和差分LNA的電路拓撲。接著，我們將重點轉嚮功率放大器（PA）的設計，這是通信係統發射鏈路的核心。本章將詳細介紹不同類型的PA，包括A類、B類、AB類、C類和D類（開關模式）PA，並分析它們的效率、綫性度、功率輸齣和失真特性。我們將深入講解AB類和D類PA的設計，特彆是D類PA的高效率優勢。本章還將討論PA的穩定性問題，以及如何進行穩定性分析和設計。最後，我們將介紹包絡跟蹤（Envelope Tracking）和數字預畸變（Digital Predistortion, DPP）等先進技術，用於提高PA的效率和綫性度。 第十章：高頻濾波器與耦閤器設計 高頻濾波器是用於選擇或抑製特定頻率信號的關鍵組件。本章將深入介紹高頻濾波器的設計。我們將迴顧有源和無源濾波器理論，並重點分析在高頻下實現這些濾波器的特殊設計考慮。本章將詳細介紹基於集總元件（如電感、電容）和分布元件（如微帶綫、帶狀綫）的高頻濾波器結構，包括低通、高通、帶通和帶阻濾波器。我們將深入講解Butterworth、Chebyshev和Elliptic等濾波器響應類型，以及它們在高頻電路設計中的選擇依據。此外，本章還將介紹定嚮耦閤器、功率分配器/閤成器等射頻無源器件的設計。我們將詳細分析耦閤器的耦閤係數、隔離度、插入損耗等關鍵參數，並介紹90度混閤耦閤器、180度混閤耦閤器（Wilkinson功率分配器）等常用耦閤器。 第四部分：通信係統中的關鍵模塊設計 (第十一章至第十三章) 本部分將聚焦於構成現代通信係統骨乾的幾個關鍵模塊。 第十一章：ADC與DAC及其在通信中的應用 模數轉換器（ADC）和數模轉換器（DAC）是連接模擬世界和數字世界的橋梁，在數字通信係統中扮演著不可或缺的角色。本章將深入介紹ADC和DAC的原理與設計。我們將詳細分析不同類型的ADC，如逐次逼近型（SAR）、流水綫型（Pipelined）、Σ-Δ型（Sigma-Delta）和閃速型（Flash）ADC，並討論它們的轉換速率、分辨率、功耗和精度。本章將側重於解釋ADC的關鍵參數，如量化噪聲、積分非綫性（INL）、微分非綫性（DNL）和信噪比（SNR）。接著，我們將分析DAC的類型，如電阻梯形DAC、電流型DAC和Σ-Δ型DAC，並討論其主要性能指標。最後，本章將詳細闡述ADC和DAC在數字通信係統中的關鍵應用，例如數字調製的基帶信號生成、接收信號的數字化處理、以及軟件定義無綫電（SDR）的設計。 第十二章：混頻器與解調器設計 本章將深入研究通信係統中實現信號頻率變換和信息提取的混頻器與解調器設計。在復習瞭混頻器的基本原理後，本章將著重分析不同類型的混頻器在解調過程中的具體應用，如上變頻混頻器和下變頻混頻器。我們將深入探討低中頻（Low-IF）和零中頻（Zero-IF）架構中的混頻器設計挑戰，以及如何解決鏡像頻率抑製問題。接著，我們將詳細介紹各類解調器的設計，包括幅度解調器（如包絡檢波器、同步檢波器）、頻率解調器（如斜率鑒頻器、比例鑒頻器、正交鑒頻器）和相位解調器。對於數字信號解調，本章將探討相乾解調和非相乾解調的原理，以及在數字基帶處理中實現的數字解調技術。 第十三章：時鍾與數據恢復（CDR）電路設計 在高速數字通信係統中，準確地從接收到的數據流中恢復齣時鍾信號和數據本身是一項極具挑戰性的任務。本章將專門探討時鍾與數據恢復（CDR）電路的設計。我們將詳細分析時鍾抖動、數據眼圖和誤碼率（BER）等概念，並講解它們對CDR性能的影響。本章將重點介紹基於鎖相環（PLL）的CDR電路設計，包括其基本結構、工作原理和鎖定過程。我們將分析不同類型的鑒頻鑒相器（PFD）和環路濾波器在CDR中的應用。此外，本章還將介紹其他類型的CDR技術，如延遲鎖定環（DLL）和基於數字信號處理的CDR方法。最後，我們將討論CDR電路設計中的關鍵考慮因素，如對碼型、信道噪聲和串擾的魯棒性。 第五部分：高級主題與實踐應用 (第十四章至第十五章) 本部分將觸及通信電子綫路設計的前沿技術和實際工程經驗。 第十四章：電磁兼容性（EMC）與信號完整性（SI）設計 在設計高性能通信電子綫路時，電磁兼容性（EMC）和信號完整性（SI）是不可忽視的關鍵方麵。本章將深入探討這兩個主題。對於EMC，我們將講解輻射發射、傳導發射、敏感度和抗擾度等基本概念，並分析其産生的原因。本章將重點介紹在PCB設計中降低EMC問題的策略，如接地技術、屏蔽技術、濾波技術和布局布綫原則。對於信號完整性，我們將分析信號在高速PCB上傳輸時齣現的反射、串擾、過衝、振鈴和時序問題。本章將介紹SI分析的方法，如阻抗控製、端接技術、時序裕度分析以及共模噪聲抑製技術。通過學習本章內容，讀者將能夠設計齣在電磁環境中穩定工作且信號質量優良的通信電子綫路。 第十五章：現代通信係統中的實例分析與未來趨勢 本章將通過分析實際的現代通信係統，將前述章節中的理論知識融會貫通。我們將選取幾個典型的通信係統，如蜂窩移動通信係統（4G/5G）、Wi-Fi係統、衛星通信係統或雷達係統，深入剖析其關鍵的電子綫路設計。我們將從係統整體框圖齣發，逐一分析其中的關鍵模塊，如前端射頻收發器、基帶信號處理單元、功率放大器、低噪聲放大器、ADC/DAC等，並結閤具體的電路實現來講解其設計考量和性能權衡。此外，本章還將展望通信電子綫路設計的未來發展趨勢，包括軟件定義無綫電（SDR）、人工智能在電路設計中的應用、更高效的功率放大技術、以及麵嚮更高數據速率和更低功耗的創新設計方法。通過這些實例分析，讀者將能夠更深刻地理解理論知識的實踐價值，並為未來在通信電子綫路設計領域的發展奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和校對錯誤多到令人發指的地步，簡直像是倉促投印的草稿。不僅是常見的錯彆字，更嚴重的是，公式中的上下標、變量符號經常齣現混用和顛倒的情況，這在涉及嚴謹邏輯的電子工程領域是緻命的。我曾花費瞭近一個小時，試圖理解一個關於時序分析的公式，最後纔發現是作者在打印過程中將“微秒（μs）”的符號印成瞭“毫摩爾（mmol）”的符號，這種低級的失誤極大地破壞瞭閱讀的連貫性，也讓人對全書內容的準確性産生瞭深深的懷疑。讀這本書就像是走在布滿地雷的雷區，你永遠不知道下一個公式會不會因為一個印刷錯誤而讓你偏離正確的理解軌道。

評分☆☆☆☆☆

這本書的寫作風格非常晦澀和學院派，充滿瞭過於復雜的數學公式和抽象的概念，但對於解釋這些概念背後的物理意義和工程直覺卻顯得力不從心。作者似乎更熱衷於展示自己深厚的數學功底，而不是幫助讀者真正理解核心原理。例如，在闡述某個關鍵的濾波器設計準則時，作者用瞭整整三頁的行列式和積分變換，但對“為什麼”要選擇這個特定拓撲結構，以及它在實際噪聲環境下的錶現如何，卻隻是輕描淡寫地帶過。這種“重形式輕內容”的寫法，讓學習過程變得異常痛苦，讀完一個章節後，大腦裏塞滿瞭符號，卻找不到一個清晰的輪廓，感覺就像是在試圖通過看樂譜來學會演奏樂器，而沒有聽過任何實際的音樂。

評分☆☆☆☆☆

作為一本所謂的“設計指南”，這本書在關鍵的設計流程和選型建議上做得極其保守和模糊。當涉及到實際元器件的選擇和PCB布局的關鍵考量時，作者給齣的建議永遠是“應根據具體需求確定”或者“需要參考數據手冊”，這對於一本指導類書籍來說是完全失職的。我期待的是能從書中看到一些經過實踐檢驗的最佳實踐（Best Practices），比如哪些電容的ESR在特定頻率下會成為瓶頸，或者在高速信號傳輸中如何處理地綫反彈的實用技巧。然而，這些寶貴的“經驗之談”在書中蕩然無存，通篇都是理論陳述，讓人感覺作者自己可能也從未真正動手做過一個復雜的設計項目。這本書與其叫設計指南，不如改名叫“工程理論的文獻綜述”。

評分☆☆☆☆☆

我本來以為這會是一本能讓我對“現代數字信號處理”有一個全麵而深刻理解的權威著作，畢竟封麵上那拗口的標題聽起來就很專業。然而，讀進去後纔發現，內容極其陳舊，引用瞭很多上個世紀八九十年代的理論和技術，對於當前主流的FPGA實現和高性能計算架構幾乎隻字未提。每當我試圖將書中的理論與我實際接觸到的新型DSP芯片進行對照時，都會發現巨大的鴻溝。作者似乎沉迷於數學推導的優雅性，而完全脫離瞭工程實踐的現實。書中的例子也都是些脫離實際的理想化模型，缺乏可操作性，讀完後感覺自己依然停留在理論的象牙塔裏，對於如何將這些知識應用到實際的通信係統中毫無幫助，簡直是浪費時間。

評分☆☆☆☆☆

這本書的印刷質量簡直是災難，紙張薄得跟信封紙差不多，油墨也印得忽明忽暗，拿到手裏感覺就像是盜版書。更要命的是，圖錶的清晰度簡直是在考驗讀者的視力極限，那些復雜的電路圖，本來就難懂，現在又被印得模糊不清，簡直是讓人抓狂。翻開目錄，感覺內容也是東拼西湊，章節之間的邏輯跳躍性極大，前一章還在講基礎的半導體器件，後一章突然就跳到瞭高頻射頻電路設計，中間完全沒有平滑的過渡，讓人完全跟不上作者的思路。感覺作者要麼是經驗不足，要麼就是對如何係統地傳授知識毫無概念。對於我這樣一個剛入門的學習者來說，這本書簡直是障礙而非助力，閱讀體驗極差，簡直是對知識的一種褻瀆。