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陈雅琴 著

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• 通信原理
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• 信号处理
• 无线通信
• 实验教学

店铺： 广影图书专营店

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302249665

商品编码：29692431620

包装：平装

出版时间：2011-02-01

基本信息

书名：通信电路实验与系统设计

定价：39.80元

作者：陈雅琴

出版社：清华大学出版社

出版日期：2011-02-01

ISBN：9787302249665

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.522kg

编辑推荐

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内容提要

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　　本书是一本集基础性、综合研究性和系统设计性实验于一体的通信电路实践教学的教材，全书共8章分三大部分。部分“射频测试原理与技术”；第二部分“通信电路实验”，其中包括小信号放大器、振荡器、调制解调器、混频器、功率放大器、PLL、频率合成器等11个基本单元电路实验，一个调频接收机模块设计与无线链路实验，以及一个关于50MHzFM/FSK无线收、发信机的综合实验；第三部分“射频系统设计”，详细叙述了射频通信系统设计的一般流程，讨论了射频系统设计中需要注意的几个关键问题，如匹配问题、电磁兼容问题等，通过设计举例阐明了系统设计的方法，指导学生综合运用所学知识进行项目开发设计，并选摘一部分其他无线应用课题，供读者参考，以启发思维与创新设计思想。后简单介绍了ADS设计软件及应用。附录中介绍了常用高频电子仪器的使用，还给出了部分常用射频器件的相关指标和查阅网站，可供学生实验时选用。本书可作为“通信电路原理”或“高频电子线路”课程的配套实验教材，供本科学生实验课程使用，亦可供相关工程技术人员参考。

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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《电磁波的奥秘：从理论到应用的探索之旅》 内容简介 本书旨在为读者揭示电磁波这一物理世界中最 fundamental 的现象之一。我们将带领您踏上一段穿越时空的探索之旅，从电磁波最基础的起源，到其在现代科技中无处不在的应用。本书不涉及通信电路的具体实验设计与搭建，而是将焦点置于电磁波本身的行为规律、传播机制及其广泛的应用领域，旨在构建一个宏观且深刻的理解框架。 第一章：电磁波的诞生与本质 本章将追溯电磁波的理论基石。我们将从法拉第的电磁感应定律和安培的分子电流定律出发，逐步深入到麦克斯韦方程组这一集大成的理论框架。在这里，我们不会详细讲解如何搭建实验电路来验证这些定律，而是侧重于理解麦克斯韦方程组如何预言了电磁波的存在，并揭示了光也是一种电磁波的深刻结论。我们将探讨电场和磁场如何相互激发，以波的形式在空间中传播，其速度为何恒定，以及这一速度与光速的关系。本章还将介绍电磁波的波粒二象性，电磁波的能量量子化概念——光子，以及量子电动力学（QED）的初步概念，为理解更深层次的物理现象奠定基础。我们会避免深入到量子场论的数学细节，而是力求以清晰的物理图像来阐释这些概念。 第二章：电磁波的传播特性 了解电磁波的传播特性是理解其行为的关键。本章将深入探讨电磁波在不同介质中的传播情况。我们将分析电磁波在真空中的均匀传播，并解释其速度由真空介电常数和磁导率决定。接着，我们将研究电磁波在介质中的传播，包括介电常数和磁导率对传播速度、波阻抗和折射率的影响。我们将详细讨论反射、折射、衍射和散射等现象，并运用惠更斯原理和菲涅尔衍射理论来解释这些现象的发生。本书不会涉及如何通过实验电路来测量这些参数，而是通过概念模型和示意图来帮助读者理解。我们还将探讨表面波、倏逝波等特殊传播模式，并简要介绍这些传播模式在某些特定应用中的潜在价值。此外，本章还将涉及电磁波的衰减，包括吸收、散射和空间衰减等机制，以及这些衰减如何影响信号的传播距离。 第三章：电磁波的频谱与分类 电磁波并非单一的存在，而是构成了一个广阔的频谱，涵盖了从低频的无线电波到高频的伽马射线的巨大范围。本章将系统地梳理电磁波的频谱，并介绍不同频段的电磁波的特性和名称。我们将从长波、中波、短波，到微波、红外线、可见光、紫外线，再到X射线和伽马射线，逐一介绍它们各自的波长、频率范围、能量以及典型来源。对于每一类电磁波，我们将重点阐述其在自然界和科学研究中的角色，例如，无线电波在天文学和通信中的作用，红外线在热成像和遥感中的应用，可见光是人类视觉的基础，而X射线和伽马射线在医学成像和粒子物理研究中的重要性。本书将着重于这些电磁波的物理属性和它们所能揭示的自然现象，而不是如何产生或探测这些特定频段的电磁波。 第四章：电磁波与物质的相互作用 电磁波与物质的相互作用是许多自然现象和技术应用的基础。本章将深入探讨电磁波在与物质接触时会发生什么。我们将分析电磁波的吸收，即能量传递给物质，导致其温度升高或发生其他物理化学变化，例如，微波炉加热食物的原理。我们还会讨论电磁波的透射，即电磁波穿过物质，例如，可见光穿过玻璃。此外，我们还将详细阐述电磁波的散射，即电磁波遇到微小颗粒或不均匀介质时发生的方向改变，例如，天空呈现蓝色的拉曼散射现象。本章还将介绍共振吸收现象，当电磁波的频率与物质的固有振动频率相匹配时，能量吸收达到最大值。我们还将探讨电磁波与等离子体、导体、绝缘体以及半导体等不同物质的相互作用，并解释这些相互作用如何塑造了我们周围的世界。 第五章：电磁波的能量与动量 电磁波不仅仅是空间的扰动，它们还携带能量和动量。本章将深入探讨电磁波的能量和动量特性。我们将从普朗克的能量量子化假设出发，理解光子作为能量和动量的载体。我们将分析电磁波的能量密度和坡印廷矢量，后者描述了电磁能量的流动方向和强度。我们将探讨光压现象，即电磁波照射到物体表面时会产生压力，尽管在宏观尺度上通常难以察觉，但在微观领域和天体物理学中具有重要意义。本章还将介绍光电效应，即光子能够从金属表面激发出电子，这是量子力学的重要实验证据之一。我们将阐述电磁波如何传递能量并驱动各种物理过程，例如，太阳能的转化。 第六章：电磁波在自然界中的应用 电磁波是宇宙间广泛存在的自然现象，并在塑造我们所生存的地球和宇宙中扮演着至关重要的角色。本章将聚焦于电磁波在自然界中的各种表现和作用。我们将探讨恒星发出的电磁辐射如何让我们观测到遥远的宇宙，以及地球磁场如何保护我们免受有害太阳风的侵扰。我们将分析大气层如何通过吸收和反射不同波段的电磁波来调节地球的温度。我们将研究植物如何利用可见光进行光合作用，以及动物如何利用生物发光等方式来适应环境。本章还将探讨闪电、极光等自然现象中电磁波的作用，并介绍地质勘探和自然资源探测中对地震波（一种机械波，但其传播原理与电磁波的波动性有相似之处）的利用，以及遥感技术如何利用电磁波来监测地球环境的变化，例如，卫星图像分析。 第七章：电磁波在现代科技中的深刻影响 电磁波是现代科技文明的基石，其应用几乎渗透到我们生活的方方面面。本章将深入探讨电磁波在现代科技中的广泛应用。我们将从通信领域出发，介绍无线通信（如手机、Wi-Fi、广播电视）如何依赖于电磁波的传播。我们将探讨雷达系统如何利用电磁波探测目标。我们将研究医学成像技术，如X射线成像、核磁共振成像（MRI）和CT扫描，是如何利用电磁波或电磁相互作用来诊断疾病的。本章还将介绍电磁波在导航系统（如GPS）中的应用，以及在工业加热（如微波炉、感应加热）、安全检测（如X射线行李扫描）和科学研究（如光谱分析、激光技术）中的重要作用。我们还将简要触及电磁波在新能源技术，如太阳能电池板中的应用。本书将重点在于阐述这些技术的背后原理，即电磁波如何被利用来完成特定的功能，而不是详细描述这些技术具体的电路实现细节。 第八章：电磁波的潜在未来与挑战 随着科技的不断进步，我们对电磁波的理解和利用也在不断深化。本章将展望电磁波研究和应用的未来发展趋势。我们将探讨量子通信和量子计算领域中电磁波的颠覆性潜力，例如，利用光子作为量子比特进行信息传递和处理。我们将讨论太赫兹（THz）技术的发展及其在成像、通信和生物医学领域的广泛应用前景。本章还将涉及电磁兼容性（EMC）和电磁干扰（EMI）等问题，这些问题随着电子设备密度的增加而变得日益重要，以及如何通过设计和屏蔽来解决这些问题。我们还将探讨电磁波对人体健康的影响，以及相关的研究进展和防护措施。最后，我们将探讨未来可能出现的新型电磁波现象和应用，以及我们如何更有效地利用这一 fundamental 的物理力量来造福人类。 结语 《电磁波的奥秘：从理论到应用的探索之旅》希望能够为您打开一扇理解电磁波世界的窗户。通过本书，您将不仅仅是了解电磁波的物理原理，更能深刻体会到它们如何 ubiquitously 地存在于自然界，并成为现代科技发展的驱动力。本书的编写旨在激发您对物理世界的求知欲，培养您科学的思维方式，并为您在更广阔的科学领域内进行深入探索提供坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

坦白讲，作为一本实验教材，它的配套资源往往决定了它的最终使用体验。我非常关注它是否提供了丰富的在线资源，比如实验所需的底层代码（如果是涉及FPGA或微控制器的部分）、仿真模型文件，甚至是实验报告的参考模板。如果这些资源都是缺失的，那么读者，尤其是自学的读者，将不得不花费大量时间去重新搭建仿真环境或者编写代码，这无疑大大增加了学习的门槛和挫败感。我希望这本书不仅仅是一堆纸张上的文字，而是一个完整的学习生态系统。一个好的实验系统设计往往需要软硬件协同，如果软件支持跟不上，硬件的调试也只能是空中楼阁。所以，一个高质量的、可下载的配套资源库，对我来说，比书本身的内容深度同样重要，它关乎到学习的效率和最终的实践成果。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版风格给我的感觉比较传统，字体和图表的布局中规中矩，没有太多花哨的东西，这对于需要长时间阅读和查阅公式的读者来说，是件好事。不过，我发现其中关于新兴通信技术，比如5G NR或者低轨卫星通信中用到的关键技术，比如大规模MIMO的预编码算法或者波束赋形原理，似乎着墨不多。我理解一本经典的实验教材可能更侧重于打好基础，但现代通信的发展速度太快了，如果能将基础原理与前沿热点相结合，哪怕只是作为一个扩展阅读或者选修章节，都会让这本书的生命力更长久。现在市面上很多教材都给人一种“十年前的技术手册”的感觉，我非常希望这本能展现出紧跟时代脉搏的工程视野，而不是仅仅停留在上世纪末的经典架构上。

评分☆☆☆☆☆

从我个人的学习习惯来看，我更喜欢那种“提出问题—分析问题—解决问题”的叙事结构。如果这本书只是罗列了一堆实验步骤和理论公式，我可能会在完成任务后很快就将它束之高阁。我更希望它能在每个实验前后，都设置一个“设计挑战”或者“故障排除”的环节。比如，设置一个故意引入错误的电路，然后引导读者去诊断问题出在哪里，是元件参数选错，还是布局布线引入了串扰。这种主动思考的过程，远比被动地照着步骤操作要有效得多。如果这本书能像一位经验丰富的导师在旁边指导，而不是仅仅提供一张地图，那么它的价值将是无可估量的。我需要那种能激发我探究欲，让我忍不住去“折腾”一下电路板的感觉。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计倒是挺简洁明了的，那种深蓝色的背景配上白色的字体，透着一股理工科特有的严谨感。我拿到手里的时候，首先注意到的是它的厚度，感觉分量十足，这通常意味着内容会比较扎实。不过，我得承认，我真正感兴趣的是它标题中提到的“系统设计”部分。我目前正在为我的毕业设计头疼，希望能找到一些关于如何将理论知识转化为实际可运行系统的指导，特别是关于射频前端和高速数据处理方面的设计流程。我期待书中能有具体的案例分析，比如某个通信模块从概念到PCB布局的全过程，而不是仅仅停留在公式推导上。如果它能深入讲解设计规范、元器件选型背后的权衡考量，以及如何用仿真工具验证设计，那对我来说就太有价值了。光是那些密密麻麻的公式和电路图，我总觉得差点意思，只有看到实际的“动手”环节，才能真正体会到设计的精髓所在。

评分☆☆☆☆☆

翻开目录，我注意到里面对基础理论的覆盖似乎很全面，从基本的半导体器件特性到复杂的调制解调原理都有涉猎。对我这种刚从模拟电路基础课“幸存”下来的人来说，这些内容起码能提供一个坚实的知识回顾。但我更关注的是它的实验部分。老实说，很多教材的实验指导都写得过于理想化，仿佛我们手头的仪器和元器件都是完美的，结果做出来的东西总是不尽人意。我希望这本书里的实验环节，能够更贴近真实世界中的“噪声”、“漂移”和“不匹配”等问题。比如，讲解如何用频谱分析仪去排除某个特定频段的干扰源，或者如何通过调整反馈电路的参数来优化系统的信噪比。如果能提供一些基于主流EDA工具（比如Keysight ADS或Ansys HFSS）的仿真脚本或步骤详解，那就更棒了，那样的话，书本的实用价值就能大大提升一个档次。