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内容简介

本书按照教育部教指委制定的课程教学基本要求编写，立足于通信电子线路基本理论，以工程应用为牵引，介绍通信系统领域各类典型功能电路的原理、指标性能与分析计算。全书共8章，主要内容包括：绪论、调谐放大器、高频功率放大器、正弦波振荡器、调制与解调、频率合成与锁相环、通信系统整机合成、通信系统实例。本书提供配套电子课件、习题参考答案、程序代码、电路仿真文件等。

作者简介

徐勇，解放军理工大学副教授，从事本科和研究生电子类基础课程、单片机、集成电路设计基础等课程的教学，教学、科研经验丰富。

目录

目 录

第1章 绪论 1
1．1 引言 1
1．2 通信系统组成与分类 2
1．2．1 通信系统组成 2
1．2．2 通信系统分类 3
1．2．3 无线通信系统典型案例 4
1．3 电磁频段划分与应用 5
1．4 通信系统噪声 6
1．4．1 噪声来源 6
1．4．2 半导体噪声简介 7
1．4．3 噪声度量 9
1．4．4 减小电路噪声的常用方法 10
1．5 课程主要内容与特点 11
习题 12
本章参考文献 12
第2章 小信号调谐放大器 13
2．1 引言 13
2．1．1 什么是调谐放大器 13
2．1．2 调谐放大器结构与主要性能
指标 14
2．2 LC谐振回路工作原理 15
2．2．1 LC并联谐振回路 15
2．2．2 LC串联谐振回路 19
2．2．3 负载与信号源对谐振回路的
影响 20
2．2．4 谐振回路的接入方式 21
2．3 单级调谐放大器 25
2．3．1 低频宽带放大器基本特性回顾 25
2．3．2 小信号调谐放大器 26
2．4 调谐放大器级联 30
2．4．1 直接多级级联调谐放大器 31
2．4．2 参差调谐多级放大器 31
2．4．3* 双调谐放大器 33
2．5 频率升高对调谐放大器的影响 33
2．6 晶体管高频等效模型及其电路
分析 35
2．6．1 晶体管高频等效模型 35
2．6．2 单级调谐放大器高频等效模型
分析应用 36
2．7 频率升高对电路稳定性的影响 39
2．7．1 反向传输导纳的主要危害 39
2．7．2 降低反向传输导纳影响的主要
方法 40
2．8 集中选频调谐放大器简介 42
2．9 高频小信号调谐放大器Multisim
仿真 46
2．9．1 LC并联谐振回路 46
2．9．2 共射组态甲类放大器 48
2．9．3 单级调谐回路放大器 49
本章小结 50
习题 50
本章参考文献 53
第3章 高频功率放大器 54
3．1 引言 54
3．2 高频线性功率放大器 55
3．2．1 A类高频功率放大器 55
3．2．2 B类高频功率放大器 57
3．2．3 C类高频功率放大器 59
3．2．4 C类高频功率放大器倍频
应用 61
3．3 高频功率放大器实用辅助电路 62
3．3．1 直流馈电电路 62
3．3．2 匹配电路 66
3．3．3 功率合成电路 70
3．4 高频开关功率放大器 78
3．4．1 D类高频功放 78
3．4．2 E类高频功放 80
3．5 高频功率放大器设计实例与仿真 82
3．5．1 C类功放理论分析与设计 82
3．5．2 C类功放原型电路设计仿真 83
3．5．3 C类功放电路的实用完善 84
3．5．4 C类功放2次倍频器设计仿真 85
本章小结 85
习题 86
本章参考文献 87
第4章 正弦波振荡器 88
4．1 引言 88
4．2 反馈式振荡器 89
4．2．1 反馈式振荡器基本原理 90
4．2．2 反馈式振荡器平衡条件 91
4．2．3 反馈式振荡器起振条件 92
4．2．4 反馈式振荡器稳定条件 94
4．3 三点式LC振荡器 96
4．3．1 三点式LC振荡电路组成原则 96
4．3．2 电容反馈三点式振荡器 98
4．3．3 电感反馈三点式振荡器 101
4．4 高稳定度的LC振荡器 103
4．4．1 电容反馈三点式振荡器的频率
稳定度定量分析 103
4．4．2 串联改进型电容反馈三点式
振荡器 103
4．4．3 并联改进型电容反馈三点式
振荡器 104
4．5 振荡器的频率稳定度 105
4．5．1 频率准确度和稳定度 105
4．5．2 频率稳定度的定性分析 106
4．5．3 提高频率稳定度的主要措施 107
4．6* 石英晶体振荡器 108
4．6．1 石英谐振器及其特性 108
4．6．2 石英谐振器频率稳定度高的
原因 112
4．6．3 石英晶体振荡器电路 113
4．7 压控振荡器 117
4．7．1 VCO的主要性能指标 117
4．7．2 变容二极管压控振荡器 118
4．7．3 晶体变容二极管压控振荡器 121
4．7．4 集成电路正弦波压控振荡器 122
4．7．5 负阻式压控振荡器 123
4．8 正弦波振荡器Multisim仿真 126
4．8．1 Hartley振荡器 126
4．8．2 Colpitts振荡器 128
4．8．3 Clapp振荡器 129
4．8．4 Seiler振荡器 130
本章小结 131
习题 131
本章参考文献 133
第5章 调制与解调 134
5．1 引言 134
5．2 振幅调制原理 134
5．2．1 普通调幅波 135
5．2．2 抑制载波双边带调幅波 137
5．2．3 抑制载波单边带调幅波 138
5．3 调幅电路 139
5．3．1 调幅信号的生成原理 139
5．3．2 调幅电路产生 141
5．3．3 高电平调幅简介 142
5．4 振幅解调电路 144
5．4．1 包络检波电路 144
5．4．2 乘积型同步检波电路 147
5．5 角度调制原理 149
5．5．1 调频及其数学表达式 150
5．5．2 调相及其数学表达式 150
5．5．3 调角波频谱与有效频带宽度 151
5．5．4 调角信号频谱与调制信号的
关系 153
5．6 调频信号的产生 155
5．6．1 调频电路性能指标 155
5．6．2 直接调频 156
5．6．3 间接调频 158
5．6．4 频偏拓展 160
5．7 调频波的解调 161
5．7．1 斜率鉴频器 161
5．7．2 脉冲计数式鉴频器 163
5．8 调制解调的Multisim仿真 164
5．8．1 振幅调制与解调的Multisim
仿真 164
5．8．2 频率调制与解调的Multisim
仿真 167
本章小结 168
习题 169
本章参考文献 170
第6章 频率合成与锁相环 171
6．1 频率合成概述 171
6．2 频率合成主要技术指标 171
6．3 锁相环 173
6．3．1 锁相环简介 173
6．3．2 锁相环主要技术指标 174
6．3．3 单芯片集成锁相环 175
6．3．4 单芯片集成锁相环典型产品
分类与应用 177
6．4 频率合成常用方法 180
6．4．1 直接模拟频率合成 180
6．4．2 直接数字频率合成 181
6．4．3 锁相环频率合成 181
6．4．4 混合频率合成 182
6．5 锁相环型频率合成器 183
6．5．1 锁相环型频率合成器工作
原理 183
6．5．2 锁相环型频率合成器典型
设计案例与应用 186
本章小结 189
习题 190
本章参考文献 190
第7章 通信系统整机合成 191
7．1 引言 191
7．2 射频发射机 191
7．2．1 调幅发射机 192
7．2．2 调频发射机 193
7．3 射频接收机 194
7．3．1 射频调谐接收机 194
7．3．2 单次变频超外差式射频
接收机 195
7．3．3 二次变频超外差式射频接收机 196
7．3．4 零中频射频接收机 198
7．3．5 混频原理和混频器电路 199
7．4 混频干扰及其抑制方法 206
7．4．1 阻塞干扰 206
7．4．2 交叉调制和互相调制干扰 206
7．4．3 混频干扰 207
本章小结 210
习题 210
本章参考文献 211
第8章 通信系统实例 212
8．1 引言 212
8．2 SSB通信电台实例 213
8．2．1 收发通道电路 214
8．2．2 频率合成单元 216
8．2．3 射频功率放大单元 216
8．3 单芯片2．4GHz频段无线收发信机
实例 217
本章小结 220
习题 221
本章参考文献 221
附录 第8章附录图 222

精彩书摘

　　《通信电子线路》：
　　回顾低频功率放大器可知，A类放大器为线性放大器，完整正弦波输入，完整正弦波输出，输出频率与输入频率相同，信号失真程度最小；B类放大器也为线性放大器，完整周期正弦波输入，半周期正弦波输出，虽经后级两只输出功率管推挽输出合成，但是仍然会产生很多谐波失真；AB类放大器工作状态则是介于A类与B类之间，完整正弦波输入，通过两个推挽功放管将两个大半周期的信号输出合成，信号失真相对会小一些。
　　不同于低频功率放大器，本章将要介绍的高频功率放大器主要为C类窄带功放，该类功放的典型特点是：为进一步提高效率，其电路直流工作点相比于A类、B类而言会进一步降低，输入完整周期正弦信号时，输出仅仅为小半周期余弦脉冲电流，因此相比前几类功放而言失真更加明显，但是正如前文所述，由于高频功率放大器的负载多为调谐回路，因此可以通过后级调谐回路负载完成输入频率的选频恢复。
　　随着射频功放技术的飞速发展，工作于开关模式效率更高的功率放大器技术相继成熟，并且逐步开始推广应用，典型如D类（丁类）、E类（戊类）与F类等开关型功率放大器，本章将简要引入几种开关模式功率放大器的工作原理与性能特点。
　　应用于通信系统的高频功率放大器，输出功率不尽相同，其输出功率范围小到毫瓦级（如便携式发射器），大到数千瓦级（如广播发射电台），而且各级功率放大器的工作状态也不尽相同，有的工作于线性放大状态，有的工作于开关状态，但是高频功放电路的主要技术指标基本相同。
　　功率放大电路优先考虑的是输出功率、转换效率与线性度等主要技术指标，激励电平、电路尺寸与系统质量有时也在考虑之列，另外输出功率管还要考虑很大管耗、击穿电压与很大输出电流等技术指标。
　　……

前言/序言

前 言

《通信电子线路》是根据教育部高等学校电工电子基础课程教学指导委员会审定通过的课程基本要求，结合工程应用类课程改革编写而成的大学本科专业基础教材。结合多年来的教学实践与近年来通信技术的最新发展，围绕“夯实理论基础，突出工程应用”、“保留经典电路，体现与时俱进”基本精神，在内容选取与表述方式等方面尝试了部分改革。内容选取方面，加强应用性教学，补充实用辅助功能电路；补充小型集成化内容，增加通信系统芯片原理与应用；突出设计仿真，多个章节增加基于Multisim的功能电路虚拟仿真。表述方式方面，借鉴国外部分优秀教材，借助字体变换，突出重点、难点，强调“问题的提出、问题的分析与问题的总结”，增加本书可读性，力求使本书不仅适用于教师教学，更适用于学生自学。全书编写力求符合教学规律、适应教学特点。

本书立足于通信电子线路基本理论，以工程应用为牵引，介绍通信系统领域各类典型功能电路的原理、指标性能与分析计算。本书着眼新一代人才培养目标，突出读者主体意识，创新教学模式、加强读者知识体系的整体构建，提升读者提出问题与解决问题的能力，培养读者应用创新能力。本书编写注重基本原理与工程实践的紧密结合，以无线通信射频前端系统为应用背景，结合设计实例介绍各单元电路的结构与原理、功能与性能。

全书共8章。第1章绪论，第2章小信号调谐放大器，第3章高频功率放大器，第4章正弦波振荡器，第5章调制与解调，第6章频率合成与锁相环，第7章通信系统整机合成，第8章通信系统实例。本书可作为高等学校通信、信息大类专业相关课程的本科生教材，也可作为工程大类专业的选修课教材，还可供该领域的工程技术人员学习、参考。

本书第1、3、6、8章由徐勇编写，第4、7章由吴元亮编写，第5章由徐光辉编写，第2章由胡冰新编写，徐勇对第2、5章部分内容进行了修改补充。全书由徐勇负责统稿与编审。

本书提供配套电子课件、习题参考答案等，请登录华信教育资源网（http://www.hxedu.com.cn）注册下载。

由于编写与审定时间仓促，课时调整变化程度大，加之编者水平有限，书中难免会有缺失和错误之处，恳请广大读者批评指正，发现任何问题请不吝指正，读者可以联系出版社，或者直接联系本书主编徐勇，电子邮箱为dianzilanyun2015@126.com。

作 者

2017年3月

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