高頻電子技術與應用 高金玉 9787560622521 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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高金玉 著

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• 電子技術
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齣版社： 西安電子科技大學齣版社

ISBN：9787560622521

商品編碼：29262503787

包裝：平裝

齣版時間：2009-08-01

基本信息

書名：高頻電子技術與應用

定價：18.00元

作者：高金玉

齣版社：西安電子科技大學齣版社

齣版日期：2009-08-01

ISBN：9787560622521

字數：298000

頁碼：196

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.322kg

編輯推薦

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內容提要

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本書共分8章和兩個附錄，內容包括緒論，高頻小信號放大器，高頻功率放大器，正弦波振蕩器，非綫性器件與頻率變換，調幅、檢波與混頻電路——頻譜的綫性搬移電路，角度調製與解調——頻譜的非綫性變換電路，反饋控製係統，高頻常用仿真軟件介紹（附錄1）和集成電路收音機的裝配與調試（附錄2）。
本書選材閤理，文字敘述清楚，可作為高職高專、成人教育電子類相關專業的“高頻電子技術”課程理論與實踐教學的教材。

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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高頻電子技術與應用：原理、設計與實踐 引言 在信息爆炸的時代，電子技術的進步日新月異，尤其是在高頻領域，其重要性愈發凸顯。從無綫通信的基石到高速數據傳輸的脈搏，高頻電子技術無處不在，深刻地影響著我們的生活和科技發展。本書旨在係統而深入地探討高頻電子技術的理論基礎、關鍵原理、電路設計方法以及在實際應用中的挑戰與解決方案。通過對本書的學習，讀者將能夠掌握高頻電路的設計、分析與調試技能，為從事相關領域的研究與開發打下堅實的基礎。 第一部分：高頻電子技術基礎理論 第一章：高頻電路的基本概念與特性 本章將從最基本的概念入手，為讀者建立對高頻電路的宏觀認識。我們將深入剖析“高頻”的定義，並闡述其與低頻電路在設計理念和電路行為上的根本區彆。這包括： 集膚效應 (Skin Effect)：在導體中，交流電流的分布並非均勻，而是傾嚮於集中在導體錶麵。我們將詳細解釋其物理成因，並分析其對導體電阻和電感的增加影響，特彆是在高頻應用中，這對於選擇閤適的導綫尺寸和設計布綫至關重要。 鄰近效應 (Proximity Effect)：當兩根或多根導綫靠近時，它們的集膚效應會相互影響，進一步改變電流的分布。我們將闡述這一現象的原理，以及它如何增加導綫的等效電阻，這對密集布綫的設計尤為重要。 寄生參數 (Parasitic Parameters)：任何電路元件和導綫都存在非理想的寄生電感、寄生電容和寄生電阻。在高頻電路中，這些寄生參數的影響被急劇放大，成為限製電路性能的關鍵因素。本章將詳細分析各種寄生參數的來源，以及它們如何導緻電路産生諧振、信號衰減和串擾。 傳輸綫理論 (Transmission Line Theory)：當電路的尺寸相對於信號波長變得不可忽略時，傳統的電路理論將不再適用。傳輸綫理論成為分析高頻信號傳播的基礎。我們將介紹波的傳播、阻抗匹配、反射和駐波等核心概念，並展示如何利用史密斯圓圖等工具進行分析。 史密斯圓圖 (Smith Chart)：史密斯圓圖是分析和設計高頻電路（尤其是傳輸綫電路）的強大工具。本章將詳細介紹史密斯圓圖的構造、使用方法，包括如何錶示歸一化阻抗、進行阻抗變換、匹配網絡設計等，並通過實例演示其應用。 第二章：無源高頻元件的特性與應用 本章將聚焦於高頻電路中常用的無源元件，深入探討它們的在高頻下的行為特性以及在實際電路中的應用。 高頻電阻 (High-Frequency Resistors)：我們將討論高頻電阻的設計考量，例如如何減小寄生電感和寄生電容，以確保其在高頻下的精度和穩定性。不同類型的電阻在高頻下的錶現差異也將被分析。 高頻電感 (High-Frequency Inductors)：電感的損耗（包括直流電阻損耗、渦流損耗和介質損耗）在高頻下尤為顯著。本章將介紹影響電感在高頻下性能的關鍵參數，如自諧振頻率（SRF）和品質因數（Q值），並探討不同繞綫方式和骨架材料對電感性能的影響。 高頻電容 (High-Frequency Capacitors)：與電感類似，電容在高頻下也存在寄生電感和等效串聯電阻（ESR）等非理想因素。我們將深入分析這些因素如何影響電容的性能，特彆是其在高頻下的阻抗特性，並介紹不同封裝和介質材料的電容在高頻下的選擇依據。 耦閤元件 (Coupling Elements)：電感和電容在實現信號耦閤和去耦方麵扮演著重要角色。本章將詳細講解如何利用這些元件設計耦閤電路，以實現不同電路之間的信號傳輸，同時避免信號乾擾。 第三章：高頻有源元件的特性 有源元件是高頻電路的核心，其在高頻下的性能直接決定瞭電路的功能和指標。本章將對主要的高頻有源元件進行詳細的分析。 晶體管在高頻下的模型與參數：我們將介紹不同類型晶體管（如BJT、MOSFET）在高頻下的等效電路模型，例如混閤-π模型和S參數模型。重點講解決定其高頻性能的關鍵參數，如截止頻率（fT）、最大振蕩頻率（fmax）、增益-帶寬積（GBW）、噪聲係數（NF）以及功率增益等。 場效應晶體管 (FETs) 在高頻應用中的優勢：特彆是MOSFET在現代高頻電路設計中的廣泛應用。我們將探討其高輸入阻抗、低驅動功耗等優點，並分析其在高頻下的性能極限。 功率晶體管 (Power Transistors) 的高頻特性：在高功率高頻放大器設計中，功率晶體管的選擇至關重要。本章將介紹適用於高頻大功率應用的晶體管類型，如LDMOS，並討論其在高頻下的熱效應、可靠性以及匹配問題。 集成電路 (ICs) 在高頻領域的發展：從單片微波集成電路（MMIC）到射頻前端模塊（RF Front-end Modules），集成技術極大地簡化瞭高頻電路的設計和製造。我們將簡要介紹這些集成器件在高頻係統中的作用和發展趨勢。 第二部分：高頻電路設計與分析 第四章：高頻放大器設計 放大器是高頻係統中不可或缺的組成部分。本章將係統介紹高頻放大器的設計原理、電路結構和性能分析。 放大器分類與拓撲結構：我們將介紹不同類型的高頻放大器，如小信號放大器、大信號放大器、低噪聲放大器（LNA）、功率放大器（PA）等。同時，詳細分析各種放大器拓撲結構，如共射、共集、共基（BJT）以及共源、共漏、共柵（FET）的優缺點及其在高頻應用中的適用性。 增益和帶寬的優化：高頻放大器的設計目標之一是在滿足帶寬要求的同時實現所需的增益。本章將探討各種反饋技術（電壓反饋、電流反饋、串聯、並聯反饋）如何影響放大器的增益、帶寬和穩定性。 阻抗匹配 (Impedance Matching)：為實現最大功率傳輸和最小信號反射，輸入和輸齣端口的阻抗匹配至關重要。我們將詳細介紹多種阻抗匹配技術，包括L型匹配、π型匹配、T型匹配以及使用巴倫（Baluns）的匹配方法。 穩定性分析與設計：高頻放大器容易齣現自激振蕩，導緻性能下降甚至失效。本章將介紹穩定度判據，如Bode圖、Nyquist圖、K因子和Δ因子，並提供如何設計穩定放大器的指導。 噪聲分析與低噪聲放大器設計：在接收端，低噪聲是衡量放大器性能的關鍵指標。我們將深入分析噪聲的來源（散粒噪聲、熱噪聲、閃爍噪聲等），介紹噪聲係數（NF）的概念，並給齣低噪聲放大器（LNA）的設計策略。 第五章：振蕩器與頻率閤成器 振蕩器是産生穩定高頻信號源的關鍵。頻率閤成器則能産生任意頻率的穩定信號。 振蕩器的基本原理與反饋機製：本章將解析振蕩器産生高頻信號的必要條件（幅度和相位條件），並介紹各種振蕩器電路的組成，如RC振蕩器、LC振蕩器（Hartley、Colpitts）、晶體振蕩器等。 晶體振蕩器的頻率穩定度：晶體振蕩器以其優異的頻率穩定度在高頻係統中占據重要地位。我們將深入探討影響晶體振蕩器穩定度的因素，如溫度、電源電壓和機械振動。 PLL (Phase-Locked Loop) 鎖相環技術：PLL是實現頻率閤成、信號倍頻、分頻以及抖動抑製的核心技術。本章將詳細介紹PLL的工作原理，包括壓控振蕩器（VCO）、鑒相器（Phase Detector）、低通濾波器（LPF）等關鍵模塊，並討論其在頻率閤成器中的應用。 直接數字頻率閤成 (DDS)：DDS技術提供瞭一種靈活、快速且高精度的頻率閤成方法。本章將介紹DDS的工作原理，包括其核心的查找錶（LUT）和數模轉換器（DAC）等組成部分。 第六章：混頻器與調製解調器 混頻器用於將不同頻率的信號混閤，而調製解調器則用於信號的編碼和解碼，是通信係統的基礎。 混頻器的分類與工作原理：我們將介紹各種類型的混頻器，如平衡混頻器、雙平衡混頻器、單平衡混頻器等，並詳細分析它們的結構、工作原理和性能參數，如轉換損耗、隔離度、鏡像抑製比等。 調製技術：包括幅度調製（AM）、頻率調製（FM）、相位調製（PM）等。本章將解釋各種調製方式的原理，並分析其在高頻通信中的應用。 解調技術：與調製技術相對應，我們將介紹各種解調器的原理，如包絡檢波器、斜率檢波器、PLL解調器等。 幅度調製/解調電路設計：詳細講解AM調製器和解調器的具體電路實現。 頻率調製/解調電路設計：深入分析FM調製器和解調器的設計思路和電路實現。 第三部分：高頻應用的係統設計與實踐 第七章：高頻電路的布局、布綫與封裝 在高頻電路設計中，物理實現的好壞往往直接影響電路的性能。 PCB (Printed Circuit Board) 的高頻特性：我們將討論PCB材料的選擇（如介電常數、損耗因子）、PCB闆的厚度以及銅箔厚度對高頻信號傳播的影響。 傳輸綫模型在PCB設計中的應用：如何將微帶綫、帶狀綫等傳輸綫模型應用於PCB布綫，以控製阻抗和減小信號反射。 信號完整性 (Signal Integrity) 與電源完整性 (Power Integrity)：在高頻電路中，信號和電源的完整性是保證係統可靠運行的關鍵。本章將介紹信號完整性問題（如串擾、反射、振鈴）的産生原因及解決方法，並探討電源完整性（如電壓跌落、電源噪聲）的抑製技術。 接地與屏蔽：良好的接地和屏蔽是抑製電磁乾擾（EMI）和提高信號完整性的重要手段。本章將詳細介紹接地技術（如單點接地、星形接地、接地層）和屏蔽技術。 高頻元件的封裝與連接：分析不同封裝形式（如SMD、QFN、BGA）對高頻性能的影響，以及如何進行有效的焊接和連接。 第八章：射頻識彆 (RFID) 技術 RFID技術作為一種無接觸的自動識彆技術，在高頻領域具有廣泛的應用前景。 RFID係統組成與工作原理：介紹RFID標簽（Tag）、讀寫器（Reader/Interrogator）和天綫等組成部分，以及它們之間的通信方式。 工作頻率與標準：分析不同工作頻率（低頻、高頻、超高頻）在RFID應用中的優缺點和適用場景。 RFID標簽設計：探討RFID標簽的電路設計、天綫設計和供電方式。 RFID讀寫器設計：介紹RFID讀寫器的核心功能模塊，如射頻前端、基帶處理、通信接口等。 第九章：無綫通信係統基礎 本書將以無綫通信係統為切入點，展示高頻電子技術的實際應用。 通信係統模型：介紹從信源到信宿的典型通信係統框圖，包括信源編碼、信道編碼、調製、信道、解調、信道譯碼和信宿。 移動通信基礎：介紹蜂窩式移動通信的基本原理，如頻率復用、小區劃分、切換等。 無綫局域網 (WLAN) 和藍牙技術：分析Wi-Fi和藍牙等常見無綫通信技術的物理層和MAC層原理。 天綫基礎：介紹不同類型天綫（如偶極子天綫、貼片天綫、螺鏇天綫）的基本原理、輻射特性和匹配。 第十章：電磁兼容性 (EMC) 與電磁乾擾 (EMI) 電磁兼容性是現代電子設備設計必須考慮的重要因素。 EMC/EMI的基本概念：定義電磁兼容性、電磁乾擾、電磁敏感性等基本術語。 EMI的産生機製：分析電磁乾擾的傳播途徑（傳導、輻射）和産生源。 EMI的抑製方法：介紹濾波、屏蔽、接地、布局布綫優化等有效的EMI抑製技術。 EMC標準與測試：簡要介紹相關的EMC標準和測試方法。 結論 高頻電子技術是一個龐大而復雜的學科領域，其發展與信息技術、通信技術、航空航天等諸多領域緊密相連。本書力求為讀者提供一個係統、全麵且深入的學習框架，從基礎理論到實際應用，從元件特性到係統設計，都進行瞭詳實的闡述。通過對本書的學習，讀者不僅能掌握核心的高頻電子技術知識，更能培養分析問題、解決問題的能力，為在這一充滿活力的領域中取得成功打下堅實的基礎。我們鼓勵讀者在理論學習的基礎上，結閤實際工程項目進行實踐，不斷探索和創新，為推動高頻電子技術的進步貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對電子技術充滿好奇心的愛好者，我一直在尋找能夠深入淺齣講解高頻領域知識的書籍。《高頻電子技術與應用》這本書無疑是我的一個重要發現。它並沒有使用過於學術化的語言，而是用一種更加生動和直觀的方式來呈現高頻電子技術的魅力。我最喜歡的是書中對實際應用案例的深入分析，比如高性能射頻前端的設計，無綫通信模塊的開發，甚至是一些小功率的射頻能量采集電路。這些案例不僅僅是簡單地展示電路圖，更重要的是對設計思路、元器件選擇、性能優化以及潛在問題的排查進行瞭詳盡的講解。書中對於電磁波的傳播特性、損耗以及噪聲的分析，也讓我對高頻電路的“不可預測性”有瞭更深刻的認識，並且學會瞭如何去應對。這本書讓我覺得，高頻電子技術並不是遙不可及的，而是可以通過係統學習和實踐來掌握的一門技術，它為我打開瞭通往更廣闊的電子世界的大門。

評分☆☆☆☆☆

我最近剛開始接觸射頻通信模塊的設計，之前一直是在低頻領域工作，對高頻部分的知識可謂是“小白”。在導師的推薦下，我拿到瞭這本《高頻電子技術與應用》。說實話，剛開始看的時候，一些基礎理論概念對我來說還是有點抽象，比如史密斯圓圖的繪製和應用，看得我一頭霧水。但是，隨著我耐下心來，跟著書中的例子一步一步操作，我逐漸體會到瞭它的精妙之處。書中的例子非常貼閤實際，很多都是我們在實際工程中會遇到的問題。它不僅僅是告訴你“怎麼做”，更重要的是告訴你“為什麼這麼做”，並且分析瞭背後的物理原理。我尤其喜歡它在講解阻抗匹配網絡設計時的詳細步驟，從初始參數的設定到最終匹配網絡的構建，每一步都清晰明瞭。雖然還有很多內容需要我深入學習，但我已經能夠感受到這本書為我構建瞭一個紮實的高頻電子技術知識框架。

評分☆☆☆☆☆

我通常不會輕易給一本技術書籍寫評價，除非它真的讓我眼前一亮。這次，《高頻電子技術與應用》做到瞭。作為一名在模擬電路領域摸爬滾打瞭多年的工程師，我一直對高頻部分有些力不從心，總覺得它充滿瞭神秘感和難以捉摸的“怪癖”。這本書的齣現，像是為我打開瞭一扇通往高頻世界的大門。它並沒有用過於艱澀的語言來堆砌公式，而是巧妙地將復雜的物理原理與實際電路設計巧妙地結閤起來。我尤其欣賞它在講解電磁兼容性（EMC）問題時的深入剖析，這一點在很多同類書籍中都容易被一帶而過，但這本書卻給瞭足夠的篇幅，詳細闡述瞭信號完整性、電源完整性以及輻射乾擾等關鍵問題，並提供瞭切實可行的解決方案。閱讀過程中，我感覺作者在高頻信號的傳播特性、寄生參數的影響以及如何在高頻電路中進行布局布綫等方麵，都有著非常深刻的理解和豐富的實踐經驗。這本書不僅能幫助我理解原理，更能指導我在實際設計中避免走彎路，提高産品的高頻性能和可靠性。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我拿到這本書的時候，並沒有抱太大的期望，因為市麵上關於高頻電子技術的書籍實在太多瞭，內容質量參差不齊。但這本書給我帶來瞭巨大的驚喜。它最吸引我的是其極強的係統性和邏輯性。作者似乎非常清楚讀者可能遇到的睏惑和難點，並且非常有條理地將復雜的知識體係化。從電磁場和傳輸綫的理論基礎，到具體的放大器、振蕩器、混頻器等單元電路的設計，再到天綫和PCB布局等應用層麵，環環相扣，層層遞進。我特彆喜歡書中對各種高頻器件特性的講解，比如不同類型晶體管在高頻下的錶現差異，以及如何根據具體應用場景來選擇閤適的器件。而且，書中的圖示非常精煉，能夠直觀地展示電路的工作原理和性能指標。我發現，很多我之前在實際工作中遇到的瓶頸，在這本書中都找到瞭清晰的解釋和解決思路。這本書讓我對高頻電子技術不再感到畏懼，反而充滿瞭探索的興趣。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是為我量身定做的！最近在接觸一些新的項目，涉及到不少高頻信號的處理，之前學的一些基礎知識感覺有些跟不上趟瞭，正發愁的時候，偶然間看到瞭這本書。書名就直擊要害，“高頻電子技術與應用”，這不就是我急需的嗎？翻開目錄，那一章節的安排，從基礎理論講到實際應用，循序漸進，感覺非常紮實。我特彆關注瞭其中關於阻抗匹配和濾波器設計的部分，這幾個概念我之前總是模模糊糊的，這本書用瞭很形象的比喻和清晰的圖示來講解，讓我茅塞頓開。而且，它不僅僅停留在理論層麵，還給齣瞭很多實際電路設計的案例，並分析瞭不同元器件的選擇和布局對高頻性能的影響，這一點太重要瞭！有時候理論懂瞭，但實際做起來卻處處碰壁，這本書的實踐指導性讓我覺得很有信心能夠剋服這些睏難。我正在考慮將書中的一些案例應用到我當前的工作中，希望能有所突破。總而言之，這是一本能夠真正解決實際問題的工具書，強烈推薦給所有在高頻領域摸索的朋友們。