高频电子线路 万国峰,王建华,马安仁 9787118098327 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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万国峰，王建华，马安仁 著

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出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118098327

商品编码：29377186367

包装：平装

出版时间：2014-11-01

基本信息

书名：高频电子线路

定价：48.00元

作者：万国峰,王建华,马安仁

出版社：国防工业出版社

出版日期：2014-11-01

ISBN：9787118098327

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

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内容提要

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高频电子线路是电子与通信技术专业的一门重要 基础课程，万国峰、王建华、马安仁主编的这本《高 频电子线路》系统地介绍了无线通信系统主要单元电 路的组成与工作原理。本书的主要内容包括高频小信 号放大器、高频功率放大器、正弦波振荡器、振幅调 制与解调、角度调制与解调及反馈控制电路。本书强 调基本概念，注重实际应用，每章后都有难度适当的 习题，利于学生提高解题能力。

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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电子世界的奥秘：高频电子线路深度探索 在信息爆炸的时代，电子技术以前所未有的速度渗透到我们生活的方方面面。从指尖轻触的智能手机，到翱翔天际的卫星通信，再到精密复杂的医疗设备，无一不闪耀着高频电子线路的光辉。然而，在这些神奇的科技背后，隐藏着一套严谨而精妙的设计原理和实现技术。本书旨在带领读者深入探究高频电子线路的核心奥秘，揭示电磁波在电路中传播的规律，以及如何在高频环境下巧妙地驾驭电流与电压，构建出性能卓越、稳定可靠的电子系统。 第一章：电磁波的诞生与传播——高频世界的基石 高频电子线路的灵魂在于电磁波。本章将从麦克斯韦方程组出发，阐释电磁场的产生机制，并深入剖析电磁波的传播特性。我们将详细介绍电磁波的频率、波长、幅度、相位等关键参数，以及它们如何在高频电路中相互影响，决定着信号的传输效率和质量。 电磁场的统一理论： 追溯麦克斯韦方程组的精妙之处，理解变化的电场如何产生磁场，变化的磁场又如何产生电场，从而形成能够独立传播的电磁波。 电磁波的传播介质与速度： 探讨电磁波在真空、空气、介质中的传播速度差异，以及介质的介电常数和磁导率如何影响其传播行为。 集肤效应与邻近效应： 深入分析在高频情况下，电流并非均匀分布在导体截面上，而是趋向于集肤效应和邻近效应，这将如何影响导体的等效电阻，以及我们在设计中需要考虑的因素。 传输线理论基础： 引入传输线的概念，阐述其等效电路模型，并详细介绍特性阻抗、传播常数、电压驻波比（VSWR）等重要参数。理解这些参数对于匹配电路、减少信号反射至关重要。 反射与匹配： 详细分析传输线末端阻抗不匹配时产生的信号反射，以及如何通过阻抗匹配技术（如匹配网络、匹配变压器）来消除或减小反射，确保信号能量的最大化传输。 第二章：高频电路中的元件特性——超越理想的现实 与低频电路不同，高频电路中的电子元件往往表现出复杂的非理想特性。电感、电容、电阻在高频下的表现并非一成不变，它们的寄生参数、分布参数将对电路性能产生显著影响。本章将逐一剖析这些元件在高频下的行为，并指导读者如何在高频设计中扬长避短。 电感元件在高频下的表现： 详细介绍电感的自感、互感，以及在高频下表现出的串联电阻、寄生电容等。我们将探讨不同类型的电感（如空心电感、铁氧体电感、环形电感）在高频下的适用性，以及如何选择合适的电感来满足特定频率的需求。 电容元件在高频下的挑战： 深入分析电容器的等效串联电阻（ESR）、等效串联电感（ESL）以及漏电流等寄生参数。理解这些参数如何影响电容器的滤波特性、频率响应，以及如何通过选择合适的电容器材料和结构来优化高频性能。 电阻元件的频率效应： 探讨高频下电阻的趋肤效应、邻近效应以及寄生电容，了解这些因素如何导致电阻值随频率变化，并为高频电阻的选择提供指导。 半导体器件在高频下的响应： 分析晶体管、二极管等半导体器件在高频下的频率特性，如增益-带宽积（GBW）、结电容、Transit Time等。了解这些参数的限制，以及如何选择适合高频应用的半导体器件。 分布参数元件的建模： 引入分布参数元件的概念，理解在微带线、带状线等结构中，元件的电感、电容、电阻并非集中在一点，而是分布在整个导体上。学习如何对其进行精确的建模，以便于仿真和设计。 第三章：高频电路的放大器设计——信号的忠实增幅器 放大器是高频电子线路中不可或缺的组成部分，其核心任务是在不引入过多失真和噪声的情况下，将微弱的信号放大到所需的水平。本章将深入探讨高频放大器的设计原理、分类以及关键参数。 高频放大器的稳定性分析： 深入分析高频放大器可能出现的振荡现象，讲解稳定性判据（如Bode图、Nyquist图、K因子、Δ因子），以及如何通过反馈、元件选择和电路布局来确保放大器的稳定性。 功率增益与噪声系数： 详细阐述功率增益（Pg）和噪声系数（NF）这两个衡量放大器性能的重要指标，分析它们之间的权衡关系，以及如何在高频设计中实现最佳的增益-噪声性能。 单级放大器的设计： 学习设计不同类型的单级高频放大器，如共发射极放大器、共集电极放大器、共基极放大器，以及其在高频下的工作特性和局限性。 多级放大器的级联与匹配： 探讨如何将多个放大器级联以获得更高的增益，以及级联过程中需要考虑的阻抗匹配问题，确保信号能量在各级之间的有效传递。 运算放大器在高频下的应用： 分析理想运算放大器在高频下的局限性，并介绍其在高频应用中的替代方案和设计技巧，如使用高速运算放大器和补偿技术。 第四章：高频振荡器的设计——频率的稳定源泉 振荡器是产生周期性电信号的装置，在高频通信、雷达、测量等领域扮演着至关重要的角色。本章将深入讲解振荡器的基本原理，并介绍各种高频振荡器的设计方法和电路拓扑。 振荡器的工作原理： 阐述正弦波振荡器形成的基本条件：增益满足零相位反馈（巴克豪森判据）和大于1的环路增益。 LC振荡器： 详细分析电感（L）和电容（C）构成的谐振回路在振荡器中的作用，介绍Colpitts、Hartley、Clapp等经典LC振荡器电路，以及它们在高频下的频率稳定性、输出功率等特性。 RC振荡器： 介绍RC相移振荡器和 Wien桥振荡器，分析其产生振荡的机理，以及它们在低频和中频应用中的优势。 石英晶体振荡器： 深入讲解石英晶体的高Q值和频率稳定性优势，介绍石英晶体的等效电路模型，以及如何利用石英晶体构建高精度、高稳定性的振荡器。 压控振荡器（VCO）与锁相环（PLL）： 介绍压控振荡器的基本原理，以及锁相环（PLL）技术如何通过反馈机制实现频率合成、信号解调和频率跟踪，在现代通信系统中发挥着核心作用。 第五章：高频滤波器的设计——信号的净化器 滤波器在高频电路中用于滤除不需要的频率成分，保留所需信号，对于实现信号的有效传输和处理至关重要。本章将系统介绍各种高频滤波器的类型、设计方法和应用。 滤波器分类与技术指标： 介绍低通、高通、带通、带阻等基本滤波器类型，以及通带、阻带、截止频率、插入损耗、阻带衰减等关键设计指标。 集中参数滤波器： 详细介绍基于电感和电容设计的集中参数滤波器，如Butterworth、Chebyshev、Bessel等逼近函数，分析不同逼近函数在幅频特性和相频特性上的权衡。 分布参数滤波器： 讲解微带线、脊波导等分布参数结构在滤波器设计中的应用，以及如何利用其长度和阻抗来构建高频滤波器。 有源滤波器与无源滤波器： 对比分析有源滤波器（使用放大器）和无源滤波器（仅使用R, L, C元件）的优缺点，以及它们在高频电路中的适用场景。 滤波器级联与合成： 探讨如何将多个滤波器单元级联以实现更陡峭的频率选择性，以及滤波器合成的常用方法。 第六章：高频电路的布局与布线——细节决定成败 在高频电路设计中，元件的布局和导线的布线方式对电路的性能影响巨大，甚至可能导致设计失败。本章将深入探讨高频电路的PCB（Printed Circuit Board）布局与布线原则，以及如何最小化寄生效应和电磁干扰（EMI）。 地线与电源的规划： 强调良好的地线和电源规划的重要性，介绍星形接地、地平面、电源平面等技术，以减小地线阻抗和电源噪声。 信号线的走线规则： 详细讲解传输线效应在信号线走线中的体现，如线宽、线间距、拐角处理、终端匹配等，确保信号在PCB上的高质量传输。 敏感元件的隔离： 介绍如何对高增益、低噪声的敏感元件进行隔离，避免其受到其他部分的干扰。 屏蔽与接地： 探讨电磁屏蔽技术的应用，如金属屏蔽罩、屏蔽盒等，以及如何进行有效的接地，以降低EMI。 过孔与连接器的选择： 分析过孔在高频电路中的寄生参数，以及如何选择合适的连接器，以减少信号损耗和反射。 第七章：高频测量与仿真——验证与优化 理论设计最终需要通过实际测量来验证，而仿真工具则能极大地提高设计效率并帮助我们发现潜在问题。本章将介绍高频电路的常用测量仪器和仿真软件，以及如何利用它们进行设计验证和优化。 矢量网络分析仪（VNA）： 详细介绍VNA的工作原理和测量能力，以及如何利用VNA测量S参数、阻抗、插入损耗、回波损耗等关键参数。 频谱分析仪： 讲解频谱分析仪在测量信号频谱、噪声、谐波等方面的应用，以及如何利用它来评估高频信号的质量。 示波器与信号发生器： 介绍高速示波器和信号发生器在高频电路时域测量和信号激励中的作用。 电磁仿真软件： 介绍ADS、HFSS、CST等主流电磁仿真软件的功能和应用，以及如何利用它们对高频电路进行精确的仿真和优化。 设计流程与调试技巧： 结合实际案例，总结高频电路的设计流程，并分享在调试过程中可能遇到的问题及解决方法。 本书的目标是为读者构建一个全面而深入的高频电子线路知识体系。通过理论与实践的结合，读者将能够理解高频世界的独特规律，掌握高频电路的设计方法，并能够应对实际工程中的挑战，最终设计出高性能、高可靠性的高频电子产品。无论您是正在学习相关课程的学生，还是致力于高频电子技术研发的工程师，本书都将是您探索和掌握高频电子线路的宝贵指南。

评分☆☆☆☆☆

与其他教人“做题”的高频教材不同，这本《高频电子线路》真正教会了我“思考”电路。它不仅仅是罗列公式，而是充满了对物理世界深刻洞察的文字。比如，在讲解传输线理论时，作者引入了场的概念，而不是仅仅停留在电压和电流的层面，这让我对电磁波在高频结构中的行为有了更直观的理解。我特别留意了书中关于非互易性器件（如隔离器和环形器）的介绍部分，这块内容通常在初级教材中被简化，但在这里，作者通过磁场的耦合机制，清晰地阐述了其工作原理，这对于理解现代通信系统中双工器的设计至关重要。再者，这本书对工艺的考量也十分到位。作者常常会提醒读者，当频率进入GHz量级时，PCB板材的介电常数、走线的宽度和层间耦合都会成为决定成败的关键因素，这些都是教科书之外的“经验之谈”，对于实际动手能力培养极其宝贵。读完这本书，我感觉自己手中的万用表和示波器不再只是简单的测量工具，而是能用来验证复杂高频现象的“眼睛”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验，可以用“扎实而富有启发性”来形容。它的文字风格非常严谨，几乎没有一句废话，信息密度极高。对于我这样习惯了快速浏览的读者来说，一开始需要放慢速度，仔细咀嚼每一个推导过程。但当你沉下心来之后，就会发现这种严谨性带来的巨大回报。例如，在讲解功率放大器的稳定性和反馈抑制时，作者构建了一个非常完整的理论框架，将直流偏置点、中频增益和高频寄生参数完美地结合在一起。我通过书中给出的图解分析，成功诊断并优化了我自己设计的一个工作在S波段的放大器中出现的自激振荡问题，该问题困扰了我数周。书中对于非线性失真的分析，特别是三阶交调点（IP3）的计算和优化策略，也写得极为透彻，让我明白如何在保证线性度的前提下，合理地分配放大级的增益。这本书不仅仅是一门课程的总结，它更像是一份关于如何设计可靠、高性能射频系统的完整路线图，对任何从事射频集成电路或微波器件设计的人来说，都是一份不可多得的宝藏。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度，远远超出了我预期的“教材”范畴，更像是一本浓缩了数十年经验的“工程师手册”。我发现，许多在实际工作中遇到的疑难杂症，比如晶体振荡器的频率稳定度问题，或是为什么某些放大器在阶跃响应时会出现过冲，都能在这本书的特定章节中找到令人信服的解释。作者们没有回避那些“棘手”的问题，反而将其作为深入探讨的切入点。例如，在讨论噪声系数时，他们不仅计算了基本的噪声等效输入功率，还细致地分析了不同噪声源（如热噪声、散弹噪声、闪烁噪声）的相对贡献，并指导读者如何通过调整工作点来优化整体的信噪比。这种对细节的执着，体现了作者深厚的专业功底。我特别喜欢作者在描述滤波器时，采用的从理想元件到实际元件的过渡方式，这帮助我理解了为什么在设计一个带通滤波器时，Q值（品质因数）的设定如此关键，以及它如何直接影响到带宽和通带的平坦度。总而言之，这是一本值得反复研读、常翻常新的经典之作。

评分☆☆☆☆☆

我必须说，这本书的编排方式，简直是为我们这些自学者量身定制的“武功秘籍”。市面上的许多教材，内容堆砌得过于学术化，读起来就像在啃一本厚厚的字典，让人望而生畏。但《高频电子线路》的作者们显然深知读者的痛苦。他们采取了一种循序渐进的教学方法，从最基础的传输线理论开始，逐步过渡到晶体管在高频下的等效电路模型，然后才是功率放大器和混频器的设计。这种结构安排的妙处在于，它为你打下了坚实的地基，确保你在学习更复杂的章节时，不会因为基础知识的薄弱而掉队。我个人尤其欣赏它对“黑箱”模型的拆解过程，比如对于S参数的讲解，它不仅仅是给出了矩阵公式，而是通过物理意义的解释，让你明白这些参数是如何反映器件在高频下的损耗和互耦情况的。更难能可贵的是，书中对一些经典电路的分析，如巴伦（Balun）的设计，提供的不只是一个电路图，而是对不同结构优缺点的对比分析，这对于工程实践中的选型至关重要。我用书中的方法去设计了一个小型LNA（低噪声放大器）的匹配网络，仿真结果和书中的预测惊人地一致，这极大地增强了我学习的信心。

评分☆☆☆☆☆

这本《高频电子线路》简直是理论与实践结合的典范！作为一名电子工程专业的学生，我手上的参考书不少，但真正能让我感到醍醐灌顶的却不多。初次翻阅这本书时，我对高频电路那些抽象的传输线理论、Smith圆图转换感到头疼不已，感觉自己像是面对一座难以逾越的大山。然而，作者们用极其清晰的逻辑和深入浅出的语言，将那些复杂的数学模型和物理现象娓娓道来。特别是关于阻抗匹配和滤波器设计的部分，作者们不仅给出了严谨的推导过程，还配以大量实际工程中的案例分析，让我明白为什么某些设计在理论上可行但在实际中会遇到各种寄生效应的挑战。书中的插图绘制得非常精妙，每一个波形图、每一个等效电路都能准确地揭示其背后的工作原理。我印象最深的是作者对于有源器件在高频段的非线性特性讨论，这部分内容很多教材都一带而过，但这本书却深入挖掘了它们如何影响整个系统的稳定性和动态范围。读完这部分的学习，我感觉自己对射频前端的设计思路一下子清晰了许多，不再是盲目套用公式，而是能够真正理解每个元件选择背后的权衡取舍。这本书绝对是高频领域进阶学习者的必备宝典，它教会我的不仅是知识，更是一种严谨的工程思维。