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通信电子电路


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黄智伟
7-111-21335-2
35.00
367
2007年07月16日

通信 > 无线电、电子学的应用

4912
简体中文
16开

教材
21世纪高等院校电子信息类本科规划教材







“通信电子电路”是一门理论性和工程性很强的课程。本书系统、全面地介绍了通信电子电路的工作原理、结构及设计方法。在保证理论分析完整性的基础上,对典型电路结构和工作原理分析过程中涉及的基本概念和应用进行了重点阐述。在对电路实例的分析中,介绍了集成电路外部元器件的参数选择和印制电路板图设计,强调了工程设计的基本方法。

  本书特点:
  ● 本书涵盖了通信电子电路的基本内容,且各章节有相对的独立性,以便不同专业、不同学时的教学选用。
  ● 本书注重理论分析与工程实践相结合,重点阐述了定量分析、定性分析和逻辑思维之间的关系。
  ● 本书中所介绍的电路均为最新的集成电路,且在思考题与习题中给出了部分公司的网址,读者可查询到更多的电路设计实例和实用资料,使本书更具有工程性和新颖性。
本书是为高等院校通信工程、电子科学与技术、电子信息工程等专业的本科生和研究生编写的一本专业基础课教材,系统介绍了通信电子电路的工作原理、电路结构及设计方法。
  “通信电子电路”是一门理论性和工程性很强的课程,本书注重理论分析与工程设计的结合,阐明了定量分析、定性分析和逻辑思维之间的关系。在保证理论分析的完整性基础上,在对典型电路结构和工作原理的分析过程中,重点阐述了基本概念和分析问题的基本思路。在电路设计方面,本书以集成电路为主导,在掌握基本概念的基础上进行工程估算,力求避免过程烦琐而缺少实用价值的详细计算。本书通过对电路实例的分析,突出了集成电路外部元器件的参数选择和印制电路板图设计,强调了工程设计的基本方法。本书所介绍的电路实例均由最新的集成电路构成,在思考题与习题中给出了一些公司的网址,读者可查询到更多的电路设计实例和实用资料,使其更具有工程性和新颖性。
  本书在整体上保留了通信电子电路的基本体系,各章节有相对的独立性,以便不同专业、不同学时的教学选用。本书还增加了通信用微控制器和单片无线发射与接收集成电路的内容。本书也可以作为在通信工程、电子信息工程等相关领域的科研和工程技术人员从事无线通信电路设计的参考书。
  全书共分9章,第1章介绍了通信系统的基本组成,通信的频段、通信系统的主要性能指标、CDMA 手机、GPS接收机和雷达接收机等无线通信设备的结构与工作原理。第2章介绍了射频小信号放大器电路模型和主要技术指标,调谐放大器、参差调谐放大器和宽频带放大器的技术特点和电路技术,以及射频小信号放大器电路实例。第3章介绍了射频功率放大器的主要技术指标、电路结构与工作原理,功率放大器电路的阻抗匹配网络,功率合成器和功率分配器,功率放大器的线性化技术,以及射频功率放大器电路实例。第4章介绍了反馈型正弦波振荡器的基本结构,晶体振荡器的主要技术指标和电路结构, VCO的电路结构与工作原理;振荡器频率和振幅的稳定,寄生振荡的产生原因及其防止或消除方法,以及振荡器电路实例。第5章介绍了混频器电路模型和主要技术指标,有源混频器电路和无源混频器电路,混频器的组合、副波道、交调、互调、包络失真和阻塞等干扰,以及混频器电路实例。第6章介绍了模拟调幅、调频、调相电路的工作原理与电路结构,振幅键控、频移键控、相位调制的工作原理与电路结构,以及调制解调器电路实例。第7章介绍了频率合成器的主要技术指标,锁相环的基本结构与工作原理,DDS(直接数字式频率合成器)的基本结构与工作原理,以及频率合成器电路实例。第8章介绍了手机、蓝牙、GPS等通信用微控制器的结构与工作原理。第9章介绍了单片FM(调频)、单片无线数据通信、单片GPS接收机、单片蓝牙无线收发器和单片ZigBee无线收发集成电路的内部结构、工作原理与应用电路。
  本书作为本科教材时,建议总学时数为40~48学时。如果能够与实际电路制作结合起来,学习的效果会更好。建议第1章学时数为2学时,重点掌握模拟和数字通信系统的基本结构和主要性能指标;第2章学时数为4~6学时,重点掌握射频小信号放大器的主要技术指标,LC调谐回路主要特性、调谐放大电路的电路结构和分析方法,电路实例的工程设计方法;第3章学时数为4~6学时,重点掌握射频功率放大器的主要技术指标、电路结构与分析方法,匹配网络、功率合成器和功率分配器的电路结构与分析方法,电路实例的工程设计方法;第4章学时数为4~6学时,重点掌握三点式振荡器电路、石英晶体振荡器电路、压控振荡器电路的工作原理、基本结构和分析方法,电路实例的工程设计方法;第5章学时数为4学时,重点混频器电路模型及频谱搬移现象,吉尔伯特双平衡混频器电路的电路结构和工作原理,混频器电路的主要技术指标,电路实例的工程设计方法;第6章学时数为4~6学时,重点掌握数字调制与解调电路的工作原理、结构和分析方法,电路实例的工程设计方法;第7章学时数为6~8学时,重点掌握频率合成器的主要技术指标,PLL、DDS的基本结构与工作原理,频率合成器电路结构形式,电路实例的工程设计方法;第8章学时数为2~4学时,重点掌握微控制器在通信系统中的应用形式,可以选择手机、蓝牙、GPS等通信用微控制器其中之一进行介绍;第9章学时数为2~4学时,可以选择其中一些电路实例进行介绍,重点掌握单片无线收发IC电路实例的工程设计方法。由于各章内容都比较丰富,建议在教学时重点讲解几个电路,剩余的电路设计实例可以作为练习题,由学生自学完成。也可以根据教学的需要对电路实例的工作原理、元器件选择和印制电路板设计进行深入的讨论。思考题与习题中给出了一些设计方案,可以作为课程设计的内容。
  本书在编写过程中,参考了大量的国内外著作和资料,得到了许多专家和学者的大力支持,听取了多方面的宝贵意见和建议。李富英高级工程师对本书进行了审阅。南华大学电气工程学院的王彦副教授、朱卫华副教授、陈文光副教授,长沙学院王新辉教授、刘辉副教授,湖南师范大学邓月明老师,以及李圣、黄松、刘宏、王凤玲、林杰文、王怀涛、童雪林、张清明、申政琴、黄琛、李伟等人为本书的编写做了大量的工作,在此一并表示衷心的感谢。
  由于我们水平有限,错误和不足在所难免,敬请各位读者批评斧正。

  黄智伟
  2007年3月
前言
第1章绪论
11通信系统模型
111通信系统的基本组成
112模拟通信系统
113数字通信系统
114通信系统的主要性能指标
115通信的频段
12无线通信系统实例
121CDMA手机
122GPS接收机
123雷达接收机
124蓝牙系统
125通信电子战系统
126扩频通信系统
127超宽带无线收发器
128软件无线电通信系统
129OFDM收发系统
1210MIMO系统
思考题与习题
第2章射频小信号放大器电路
21射频小信号放大器的特点和主要
技术指标
211射频小信号放大器的特点
212射频小信号放大器的主要
技术指标
22射频小信号调谐放大器电路
221LC调谐回路
222单级单调谐放大电路
223调谐放大器的级联
224调谐频率相同的多级调谐
放大器
225参差调谐放大器
23宽频带放大器
231宽频带放大器的特点
232宽频带放大器电路
24集中选频放大器
241集中选频放大器的特点
242集中滤波器元件
25射频小信号放大器电路实例
251DC~35GHz宽带放大器
电路
252DC~6GHz宽带放大器电路
25322GHz RF/IF差分放大器
电路
254GPS接收机LNA电路
思考题与习题
第3章射频功率放大器电路
31射频功率放大器的主要技术指标
311输出功率
312效率
313线性
314杂散输出与噪声
32射频功率放大器电路结构
321射频功率放大器的分类
322A类射频功率放大器电路
323B类射频功率放大器电路
324C类射频功率放大器电路
325D类射频功率放大器电路
326E类射频功率放大器电路
327F类射频功率放大器电路
33功率放大器电路的阻抗匹配网络
331阻抗匹配网络的基本要求
332集总参数的匹配网络
333传输线变压器匹配网络
34功率合成与分配
341功率合成器
342功率分配器
35功率放大器的线性化技术
351前馈线性化技术
352反馈技术
353包络消除及恢复技术
354预失真线性化技术
355采用非线性元件的线性
放大
36射频功率放大器电路实例
36110GHz、60W宽带射频功率
放大器电路
36224GHz 频带的WLAN功率
放大器电路
363蓝牙功率放大器电路
36450Hz~27GHz射频功率测
量电路
思考题与习题
第4章正弦波振荡器电路
41反馈型正弦波振荡器的基本原理
411反馈型正弦波振荡器的
组成
412自激振荡的平衡条件
413自激振荡的起振条件
414振荡器的稳定条件
42LC振荡器电路
421三点式振荡器电路的基本
结构
422改进的电容三点式振荡器
电路
423几种三点式振荡器电路的
比较
43石英晶体振荡器电路
431石英晶体谐振器
432石英晶体振荡器基本电路
结构
433普通晶体振荡器
434温度补偿晶体振荡器
435恒温晶体振荡器
44压控振荡器(VCO)电路
441压控振荡器的主要技术
指标
442变容二极管压控振荡器
443射极耦合多谐振荡器构成
的VCO
444环形振荡器结构的VCO
45振荡器频率和振幅的稳定
451振荡器频率的稳定
452振荡器振幅的稳定
46寄生振荡
461寄生振荡的表现形式
462寄生振荡的产生原因及其
防止或消除方法
47振荡器电路实例
4711000~6000MHz晶体
振荡器
4721000~5600MHz VCXO
47350~12288MHz VCXO
474225MHz LC振荡器和
VCO
47510~1050MHz LC振荡器和
VCO
47610~16MHz时钟信号发
生器
思考题与习题
第5章混频器电路
51混频器电路的作用及频谱搬移
现象
52混频器电路的主要技术指标
521变频增益
5221dB压缩点
523三阶互调截点
524噪声系数
525端口隔离度
53有源混频器电路
531单管跨导型混频器电路
532单平衡型混频器电路
533吉尔伯特双平衡型混频器
电路
54无源混频器电路
541二极管双平衡型混频器
电路
542无源场效应管混频器电路
55混频器的干扰
551组合频率干扰
552副波道干扰
553交调干扰和互调干扰
554包络失真和阻塞干扰
56混频器电路实例
561DC~25GHz高IP3混频器
电路
56213~23GHz高线性度上
变频器电路
563400MHz~27GHz高信号
电平下变频器电路
5642100~2400MHz低噪声
放大器与混频器电路
565GPS接收机下变频器电路
思考题与习题
第6章调制器和解调器电路
61振幅调制与解调电路基础
611普通调幅波的调制与
解调
612抑制载波双边带调幅的调
制与解调
613抑制载波单边带调幅的调制
与解调
62频率调制与相位调制及其解调电路
基础
621频率调制(调频)
622调频波的解调
623鉴频电路
624相位调制(调相)与解调
63数字振幅调制与解调电路基础
631二进制振幅键控(ASK)
调制与解调
632多进制振幅键控(MASK)
调制与解调
64数字频率调制与解调电路基础
641二进制频移键控(FSK)调
制与解调
642多进制频移键控(MFSK)
调制与解调
643最小频移键控(MSK)
644高斯最小频移键控
(GMSK)
65数字相位调制与解调电路基础
651二进制相移键控(PSK)
调制与解调
652多进制相移键控(MPSK)
调制与解调
653四相调制QPSK
654偏移QPSK
655π/4QPSK
66正交振幅调制与解调电路基础
661正交振幅调制(QAM)与
解调
662可变速率正交振幅调制
(VRQAM)与解调
67调制解调电路实例
67108~25GHz的直接正交
调制器电路
67215~24GHz正交调制
器电路
67340~500MHz正交解调
器电路
67401~500MHz解调器
电路
思考题与习题
第7章锁相环与频率合成器电路
71频率合成的基本方法和指标
711频率合成的基本方法
712频率合成器的主要技术
指标
72锁相环路电路基础
721锁相环路的基本结构与工作
原理
722数字锁相式频率合成器的
基本结构与工作原理
723全数字锁相环的基本结构
与工作原理
73直接数字式频率合成器(DDS)
基础
731DDS的结构与工作原理
732DDS的技术特点
733DDS的输出信号频谱特性
734DDS的调制特性
74频率合成器电路结构
741单环型数字锁相式频率合成
器电路
742前置分频型单环数字锁相式
频率合成器电路
743下变频型单环数字锁相式频
率合成器电路
744变模前置分频型数字锁相式
频率合成器电路
745小数分频型数字锁相式频率
合成器电路
746多环型数字锁相式频率合成
器电路
747环外插入混频器的DDS+PLL
频率合成器电路
748环内插入混频器的DDS+PLL
频率合成器电路
749DDS激励PLL的频率合成器
电路
75频率合成器电路实例
75160GHz 可编程双模数前置分
频型数字锁相式频率合成器
电路
752550MHz/12GHz/28GHz
低功耗数字锁相式频率
合成器电路
75310~1050MHz的RF振荡器
电路
754225MHz压控振荡器电路
75514位125MSPS DDS电路
75627GHz DDS电路
757双通道 500MSPS 10位DAC
DDS电路
思考题与习题
第8章微控制器电路
81微控制器基础
811微控制器的基本结构
812ARM微处理器的基本结构
813微控制器的应用形式
82手机基带信号处理器
821数字基带信号处理器
AD6528B
822MSM6100 CDMA手机
处理器
83蓝牙基带控制器
831ML70512蓝牙基带控制器
832SiW1750蓝牙基带处理器
84GPS接收机基带处理器
841GP4020 GPS接收机基带
处理器
842NJ1030 GPS接收机基带
处理器
思考题与习题
第9章单片无线发射与接收电路
91单片调频发射与接收电路
91149~150MHz调频发射
电路
912100MHz窄带调频接收
电路
92单片无线数据通信发射与接收
电路
921300~450MHz ASK发射
电路
922315MHz/433MHz ASK超外
差式接收电路
923700~1000MHz FSK收发器
电路
92424GHz GFSK/FSK收发器
电路
93单片GPS接收机电路
931基于RF8009的单片GPS
接收机电路
932基于iTrax02模块的GPS
接收机电路
94单片蓝牙无线收发器电路
941ROK 101 008蓝牙模块
942TC2000单片蓝牙解决方案
95单片ZigBee无线收发电路
951CC2420/CC2430单片ZigBee/
802154收发器电路
952SN250单片ZigBee/802154
收发器电路
思考题与习题
参考文献
读者书评
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