高頻電子綫路 張建平,鬍勇 9787560562018 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張建平，鬍勇 著

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• 電子綫路
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齣版社： 西安交通大學齣版社

ISBN：9787560562018

商品編碼：29260880019

齣版時間：2014-06-01

基本信息

書名：高頻電子綫路

定價：34.00元

作者：張建平,鬍勇

齣版社：西安交通大學齣版社

齣版日期：2014-06-01

ISBN：9787560562018

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版次：1

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商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本書主要內容包括：無綫對講及中接收機的頻率選擇，信號放大，調製電路與調解電路，自動增益控製電路，無綫對講機發射機中的功率放大器以及對講機的安裝與調試等。還介紹瞭常用的仿真軟件EWB的使用，並對主要的高頻電子綫路進行瞭仿真。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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現代通信與電子係統的基石：高頻電子綫路設計精要 在這個信息爆炸的時代，通信速度的提升、數據傳輸的效率以及電子設備的性能優化，都離不開對高頻信號的精準處理和高效利用。高頻電子綫路，作為現代電子工程領域的核心組成部分，扮演著至關重要的角色。它不僅是無綫通信、雷達、導航、射頻識彆（RFID）、以及各種高速數據傳輸係統的“心髒”，更是推動半導體技術、集成電路設計和係統集成不斷嚮前發展的關鍵驅動力。掌握高頻電子綫路的設計與分析，意味著能夠駕馭電磁波的語言，理解信號在高速傳播中的行為，並最終實現更強大、更可靠、更高效的電子産品。 本書旨在係統地闡述高頻電子綫路的設計原理、分析方法與實際應用。從基礎的電磁場理論和傳輸綫理論齣發，逐步深入到高頻電路元件的特性、阻抗匹配、噪聲分析、穩定性判據以及各種典型高頻電路模塊的設計。我們將帶領讀者穿越高頻世界的奧秘，理解信號完整性、功耗效率、頻率響應、綫性度等關鍵設計考量。 第一部分：高頻信號的物理基礎與傳輸特性 要理解高頻電子綫路，首先必須建立在紮實的物理學和電磁場理論基礎之上。本部分將從麥剋斯韋方程組齣發，揭示電場和磁場如何相互激發、傳播，形成電磁波。我們將詳細探討電磁波的産生、傳播、反射、摺射等現象，以及在不同介質中的特性。 1.1 傳輸綫理論：高頻信號的“高速公路” 在低頻電路中，導綫通常被視為理想的連接件，其長度對信號傳輸的影響微乎其微。然而，在高頻環境下，導綫的長度變得不再可以忽略。當信號的波長與導綫長度相當時，導綫本身就構成瞭一個傳輸綫。本書將深入講解傳輸綫的基本概念，包括： 集總參數與分布參數電路： 區分在何種頻率下，電路可以被視為集總參數電路，而何時必須采用分布參數模型來描述。 傳輸綫方程： 建立描述電壓和電流在高頻傳輸綫上隨時間和空間變化的偏微分方程。 特性阻抗： 定義傳輸綫的特性阻抗，理解其在高頻信號傳輸中的關鍵作用，以及它如何影響能量的反射和傳輸。 反射與駐波： 分析傳輸綫末端負載與特性阻抗不匹配時産生的信號反射，以及由此形成的駐波現象，理解其對電路性能的影響。 史密斯圓圖（Smith Chart）： 介紹這一強大且直觀的工具，學習如何利用史密斯圓圖進行阻抗匹配、分析傳輸綫參數，以及預測信號在傳輸綫上的行為。史密斯圓圖是高頻電路設計人員必備的利器，能夠極大地簡化復雜的計算和分析過程。 1.2 高頻電路元件模型：精確描述高頻行為 高頻電路的設計離不開對元器件在高頻下的精確建模。傳統的低頻模型在高頻下往往不再適用。本部分將重點關注： 電感、電容、電阻在高頻下的寄生效應： 講解電感器的自諧振頻率、電容器的等效串聯電阻（ESR）和等效並聯電阻（EPR）、以及導綫電阻在高頻下的變化。 半導體器件（二極管、晶體管）在高頻下的模型： 引入高頻等效電路模型，如S參數模型，分析這些模型如何描述器件在高頻下的增益、噪聲、綫性度以及穩定性。 集成的無源元件（如PCB走綫）： 將PCB走綫視為傳輸綫，分析其長度、寬度、介質厚度、介電常數等參數如何影響其特性阻抗和損耗。 第二部分：高頻電路設計中的關鍵技術與理論 在掌握瞭高頻信號的基礎特性後，我們便可以開始深入高頻電路的設計層麵。這一部分將聚焦於實現高性能高頻電路的核心技術。 2.1 阻抗匹配：無損傳輸的藝術 阻抗匹配是高頻電子綫路設計中最基本也是最重要的概念之一。匹配良好的阻抗意味著最大功率的傳輸和最少的信號反射，直接影響電路的效率和信號質量。 最大功率傳輸定理： 迴顧並深入理解最大功率傳輸定理在高頻電路中的應用。 匹配網絡的設計： 學習設計各種匹配網絡，包括： L型匹配網絡： 介紹其結構和設計方法，適用於阻抗差異不大的情況。 π型和T型匹配網絡： 講解其更寬的匹配範圍和更靈活的設計，適用於更廣泛的阻抗匹配需求。 分布式匹配網絡（如使用傳輸綫段）： 探討利用傳輸綫來實現寬帶匹配的原理。 單層與多層匹配： 區分單層匹配和多層匹配網絡的設計，以及它們在不同應用場景下的優劣。 寬帶匹配技術： 探討如何設計能夠實現較寬頻率範圍內阻抗匹配的匹配網絡，例如使用巴倫（Baluns）和定嚮耦閤器（Directional Couplers）。 2.2 噪聲分析與抑製：微弱信號的守護者 在高頻電路中，噪聲往往是限製係統性能的關鍵因素。微弱的信號很容易被噪聲淹沒，導緻信息丟失或誤判。 噪聲的來源： 分析電路中各種噪聲的來源，包括熱噪聲、散彈噪聲、閃爍噪聲以及外部乾擾。 噪聲係數（Noise Figure, NF）： 定義和計算噪聲係數，理解它如何衡量一個電路對信號質量的損耗。 最小噪聲匹配（Minimum Noise Matching）： 學習如何設計能夠獲得最小噪聲係數的匹配網絡，以提高接收機的靈敏度。 噪聲抑製技術： 探討濾波、屏蔽、接地等技術在降低電路噪聲方麵的作用。 2.3 穩定性分析：避免意外振蕩 高頻電路，尤其是放大器，容易齣現不希望的振蕩。一旦發生振蕩，電路將無法正常工作，甚至可能損壞。 振蕩的原理： 理解正反饋是産生振蕩的根本原因。 穩定性判據： 學習如何使用各種穩定性判據（如Bode圖、Nyquist圖、K因子、△因子）來分析電路的穩定性。 提高穩定性： 介紹減小增益、增加損耗、以及采用負反饋等方法來提高電路的穩定性。 2.4 S參數：高頻電路分析的通用語言 S參數（Scattering Parameters）是描述高頻電路（特彆是綫性、雙端口或多端口網絡）輸入輸齣之間電壓和功率關係的一種非常有效的工具。 S參數的定義與測量： 理解S參數的物理意義，以及如何通過網絡分析儀進行測量。 S參數矩陣： 學習如何錶示不同端口器件的S參數矩陣。 S參數在增益、迴波損耗、隔離度等性能指標計算中的應用： 展示如何利用S參數直接計算齣電路的關鍵性能參數。 級聯網絡的S參數分析： 學習如何將多個級聯電路的S參數矩陣進行乘積，從而得到整個網絡的S參數。 第三部分：典型高頻電路模塊的設計與應用 在掌握瞭核心理論和技術之後，本部分將通過一係列典型的高頻電路模塊，展示如何將所學知識應用於實際設計。 3.1 高頻放大器設計：信號的“增幅器” 放大器是射頻係統中不可或缺的組成部分，負責將微弱的信號放大到足以進行後續處理或傳輸的水平。 單級放大器設計： 講解不同類型的單級放大器（如共射、共集、共基、共源、共漏、共柵）在高頻下的特性，以及如何進行偏置和匹配設計。 多級放大器設計： 探討級聯放大器的設計策略，包括如何考慮級間的匹配、噪聲纍積和穩定性。 寬帶放大器設計： 介紹實現寬帶增益和低失真的技術。 低噪聲放大器（LNA）： 重點介紹LNA的設計要點，強調降低噪聲係數的重要性，以及其在接收機前端的應用。 功率放大器（PA）： 講解PA的設計考慮，包括效率、綫性度、輸齣功率以及熱管理。 3.2 高頻振蕩器設計：頻率的“源泉” 振蕩器是産生穩定高頻信號的器件，是各種通信係統、雷達和測量儀器等的基礎。 振蕩器基本原理： 講解巴剋豪森準則（Barkhausen Criterion），理解産生自激振蕩的條件。 LC振蕩器和晶體振蕩器： 分析不同類型振蕩器的結構、工作原理以及優缺點。 壓控振蕩器（VCO）： 介紹VCO的設計，使其輸齣頻率能夠被控製電壓調節，在鎖相環（PLL）等應用中至關重要。 振蕩器的相位噪聲： 討論相位噪聲對通信係統性能的影響，以及如何設計低相位噪聲的振蕩器。 3.3 高頻濾波器設計：信號的“精煉器” 濾波器用於選擇所需的頻率信號，抑製不需要的頻率信號，是信號處理和乾擾抑製的關鍵。 濾波器類型： 介紹低通、高通、帶通、帶阻濾波器。 集總參數濾波器和分布式參數濾波器： 探討使用集中元件（如RLC）和傳輸綫段（如微帶綫）來構建濾波器。 Butterworth、Chebyshev、Bessel濾波器等響應類型： 分析不同響應類型的濾波器在通帶平坦度、阻帶衰減和相位響應方麵的特性。 耦閤綫濾波器和腔體濾波器： 介紹更復雜的濾波器結構及其在高性能應用中的優勢。 3.4 高頻混頻器與倍頻器：信號的“變換器” 混頻器和倍頻器在高頻通信係統中用於頻率的轉換和生成。 混頻器原理： 講解上變頻和下變頻的概念，以及混頻器如何産生新的頻率分量。 二極管混頻器和有源混頻器： 分析不同類型混頻器的特性和應用。 倍頻器設計： 介紹如何設計倍頻器以産生更高頻率的信號。 第四部分：實際工程考慮與案例分析 理論聯係實際是掌握高頻電子綫路設計的關鍵。本部分將關注在實際工程中遇到的問題和解決方案。 4.1 PCB布局與布綫：信號完整性的守護神 PCB的布局和布綫直接影響高頻信號的傳輸質量，甚至可能引入不可接受的噪聲和串擾。 電源和地綫的處理： 強調良好的電源和地綫設計對於抑製噪聲和保證信號完整性的重要性。 走綫長度、寬度和間距： 講解這些參數如何影響傳輸綫的特性阻抗和耦閤。 過孔（Vias）的影響： 分析過孔在高頻信號傳輸中可能引入的寄生電感和電容。 信號完整性（Signal Integrity, SI）與電源完整性（Power Integrity, PI）： 介紹這些重要的工程概念，以及如何通過布局布綫來保證。 電磁兼容性（EMC）設計： 探討如何通過閤理的設計來減少電磁乾擾（EMI）和提高抗乾擾能力。 4.2 係統級集成與測試：從設計到成品 最終，高頻電子綫路需要被集成到完整的係統中，並進行嚴格的測試以驗證其性能。 係統架構設計： 考慮不同高頻模塊如何協同工作，以及整體係統的性能指標。 高頻測量儀器： 介紹網絡分析儀、頻譜分析儀、示波器等常用高頻測量設備的使用。 性能指標的測試與驗證： 如何根據設計目標對電路和係統進行全麵測試。 結語 高頻電子綫路的設計是一門融閤瞭理論、實踐與經驗的學科。通過本書的學習，讀者將能夠建立起係統性的高頻電路知識體係，掌握分析和設計各種高頻電路模塊的關鍵技術，並能夠理解在實際工程中需要考慮的各種因素。無論是從事通信、雷達、電子測量還是其他高技術領域的研究與開發，紮實的高頻電子綫路知識都將是您不可或缺的寶貴財富，為您打開通往更廣闊技術世界的大門。

評分☆☆☆☆☆

我一直對精密測量和信號處理領域非常感興趣，而高頻電子綫路是這些領域中不可或缺的基礎。市麵上關於高頻電子的書籍很多，但很多都偏嚮於理論的堆砌，缺乏實際操作指導。這本書的齣版信息引起瞭我的注意，我希望它能提供一些更貼近實際應用的知識。例如，在設計高精度傳感器接口時，如何在高頻乾擾的環境下保證信號的穩定性和準確性？書中是否會探討電磁兼容性（EMC）的設計原則，以及如何在高頻電路中實現有效的屏蔽和接地？另外，對於一些復雜的信號處理算法，是否能結閤高頻電路的實現方式進行講解？如果這本書能夠提供一些實際的設計案例，比如通信模塊、雷達係統等，並詳細剖析其高頻電路的設計思路和實現細節，那將極大地提升我的學習效率。我期待這本書能成為我在這條道路上的有力助手。

評分☆☆☆☆☆

這本《高頻電子綫路》的齣現，真是讓我眼前一亮。最近我正在嘗試設計一個小型的高性能射頻模塊，遇到瞭不少理論上的睏惑，市麵上的一些書籍要麼太泛泛而談，要麼就過於偏重某個細分領域，很難找到一本能夠全麵覆蓋高頻電路關鍵技術並兼顧理論深度與實踐指導的書。這本書的封麵設計簡潔大氣，書名中的“高頻電子綫路”直接點明瞭主題，這正是我目前最需要的知識領域。我特彆關注書中會不會詳細講解不同類型的高頻元件（如電感、電容、晶體管等）在高頻下的行為特性，以及如何在高頻下進行精確的阻抗匹配和信號衰減控製。此外，如果書中能夠提供一些實際案例分析，或者在設計流程上給齣清晰的指導，那就更完美瞭。我希望這本書能夠幫助我建立起更紮實的高頻電路設計理論基礎，並能將這些理論有效地轉化為實際的設計技巧，從而提高我的工作效率和産品質量。

評分☆☆☆☆☆

作為一個剛踏入電子工程領域的研究生，我深知高頻電子綫路的重要性，它是現代通信、雷達、導航等諸多尖端技術的基礎。在學習過程中，我常常感到理論知識與實際應用之間存在鴻溝。這本《高頻電子綫路》的齣現，對我來說無疑是一個福音。我希望這本書能夠提供一個係統性的學習框架，從基礎的概念講起，逐步深入到復雜的電路設計和分析。特彆希望能看到關於高頻濾波器設計、匹配網絡的設計、放大器增益和噪聲係數的計算與優化等內容。此外，如果書中能夠介紹一些常用的EDA仿真工具在高頻電路設計中的應用，並提供一些實際的仿真案例，那就更好瞭。我期待這本書能夠幫助我建立起紮實的高頻電子理論基礎，掌握實際的設計技能，為我未來的科研和工程實踐打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

從前，我對高頻電子綫路的理解一直停留在基礎的LC振蕩和簡單的濾波電路層麵，總覺得這個領域深不可測，充滿瞭各種復雜的公式和抽象的概念。這次偶然看到瞭這本《高頻電子綫路》，書名就非常有吸引力，讓我産生瞭深入探索的興趣。我猜想這本書不僅僅是羅列公式，更重要的是能夠清晰地闡述高頻電路設計的原理和背後的邏輯。我特彆期待書中能夠用通俗易懂的語言，結閤圖示和實際電路，來解釋那些看似枯燥的理論知識，比如為什麼在高頻下導綫的長度會變得很重要，以及如何處理寄生參數帶來的影響。如果書中能夠包含一些關於射頻功率放大器、低噪聲放大器等關鍵模塊的設計方法和性能優化策略，那就太棒瞭。我相信，通過學習這本書，我能夠逐漸揭開高頻電子綫路的神秘麵紗，並開始嘗試自己設計一些簡單的高頻電路。

評分☆☆☆☆☆

這本書我早就聽說過瞭，很多從事射頻微波領域的同行都推薦過。我手裏正好有幾本關於這個方嚮的書，但總覺得缺瞭點什麼，尤其是在係統性的講解和深度上。看到這本書的齣版信息，我第一時間就下單瞭，實在是太期待瞭！特彆是名字裏提到的“高頻”，我猜想它應該會深入到我們工作中經常遇到的那些棘手問題，比如阻抗匹配、信號完整性、噪聲分析等等。現在的電子産品越來越追求小型化、高性能化，高頻電路的設計難度也隨之水漲船高，很多理論知識需要結閤實際應用纔能真正理解透徹。我希望這本書能在這方麵提供一些寶貴的經驗和實用的方法，能夠指導我解決在實際研發過程中遇到的瓶頸。而且，作者名字我並不陌生，這讓我對內容的可靠性和權威性有瞭很高的期待。拿到手後，我會仔細研讀，希望能從中汲取養分，提升自己在高頻電子綫路設計方麵的能力。