射频通信电路（第三版）

陈邦媛

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绪论 1
0.1 通信系统的组成 1
0.2 移动通信的射频设计 2
0.3 射频设计在移动通信机设计中的重要地位 4
选频回路与阻抗变换 6
1.1 选频回路的指标 6
1.2 LC串并联谐振回路 7
1.2.1 谐振的基本概念与特性 7
1.2.2 选频特性 9
1.2.3 实际并联回路与有载Q 12
1.3 无源阻抗变换网络 15
1.3.1 变压器阻抗变换 15
1.3.2 部分接入进行阻抗变换 15
1.3.3 L网络阻抗变换 19
1.3.4 π和T型匹配网络 22
1.3.5 用Smith圆图设计匹配网络 24
1.3.6 宽带阻抗变换网络 30
1.4 集中选频滤波器 33
1.5 集成电感 35
1.5.1 螺旋电感 35
1.5.2 连接线电感 36
扩展 Smith圆图基本知识 37
习题 41
噪声与非线性失真 45
2.1 起伏噪声特性 45
2.2 电路器件的噪声 46
2.2.1 电阻的热噪声及等效电路 47
2.2.2 双极型晶体三极管的噪声 47
2.2.3 场效应管的噪声 48
2.2.4 电抗元件的噪声 48
2.2.5 两端口网络的等效输入噪声源 49
2.3 噪声系数 50
2.3.1 噪声系数定义 50
2.3.2 噪声系数与输入等效噪声源的关系 51
2.3.3 无源有耗网络的噪声系数 53
2.4 等效噪声温度 53
2.4.1 等效噪声温度定义 54
2.4.2 等效噪声温度与噪声系数的关系 54
2.5 多级线性网络级联的噪声系数 55
2.6 非线性器件的描述方法和线性化参数 56
2.6.1 非线性器件的描述方法 56
2.6.2 线性化参数 59
2.7 器件非线性的影响 60
2.7.1 输入端仅有一个有用信号 60
2.7.2 输入端有两个以上信号 62
2.7.3 多级非线性级级联特性 66
2.8 非线性器件在频谱搬移中的应用 67
2.9 灵敏度与动态范围 70
2.9.1 灵敏度 70
2.9.2 动态范围 71
习题 72
调制和解调 75
3.1 什么是调制和解调 75
3.2 模拟调制 76
3.2.1 幅度调制与解调 76
3.2.2 模拟调频与解调 84
3.3 数字调制的基本概念 90
3.3.1 二元信号和多元信号 91
3.3.2 基函数 92
3.3.3 信号星座图 92
3.3.4 相关检测器 93
3.3.5 相干与非相干解调 94
3.4 二元数字调制 95
3.4.1 BPSK 95
3.4.2 BFSK 97
3.5 正交幅度调制 98
3.5.1 QPSK调制 98
3.5.2 几种改进的QPSK调制 101
3.6 调制方式的功率有效性 104
3.6.1 常包络和变包络调制 104
3.6.2 频谱再生 104
习题 105
发射、接收机结构 109
4.1 概述 109
4.2 接收机方案 110
4.2.1 超外差式接收机 110
4.2.2 直接下变频方案 114
4.2.3 镜频抑制接收方案 117
4.2.4 数字中频方案 120
4.3 发射机方案 121
4.4 无线发射接收机的性能指标 122
习题 127
低噪声放大器 129
5.1 低噪声放大器指标 129
5.2 晶体管高频等效电路 132
5.2.1 双极型晶体管共射小信号等效电路 133
5.2.2 场效应管小信号模型 135
5.3 低噪声放大器设计 136
5.4 S参数 144
5.4.1 单端口网络S参数 144
5.4.2 双端口网络S参数 146
5.5 用S参数设计放大器 147
5.5.1 S参数与功率传输 147
5.5.2 放大器的稳定性 149
5.5.3 按照增益要求设计放大器 150
5.5.4 按照噪声系数设计放大器 154
5.5.5 单向传输品质因子 156
扩展证明式（5.3.8） 157
习题 157
混频器 160
6.1 概述 160
6.2 有源混频器电路 165
6.2.1 单管跨导型混频器 165
6.2.2 单平衡混频器 170
6.2.3 吉尔伯特双平衡混频器 174
6.3 无源混频器 181
6.3.1 二极管混频 181
6.3.2 无源场效应管混频器 186
习题 187
振荡器 192
7.1 反馈型振荡器的基本原理 192
7.1.1 反馈型振荡器的基本组成与平衡条件 192
7.1.2 起振条件 195
7.1.3 振荡器的稳定条件 197
7.2 LC振荡 200
7.2.1 构成LC振荡器的两个注意点 200
7.2.2 互感LC振荡器 201
7.2.3 三点式振荡器 202
7.2.4 负阻LC振荡器 208
7.3 石英晶体振荡器 211
7.3.1 石英晶体特性简述 211
7.3.2 石英晶体振荡电路 214
7.4 压控振荡器 217
7.4.1 简述 217
7.4.2 变容二极管压控振荡器 218
7.4.3 射极耦合多谐振荡器 220
7.4.4 环形振荡器 222
7.5 振荡器的频率稳定度 224
7.5.1 简述 224
7.5.2 相位噪声的影响 226
7.5.3 频率稳定度的表示方法 227
扩展关于图7.5.2频谱的证明 228
习题 230
锁相与频率合成技术 236
8.1 锁相环的基本组成与原理 236
8.1.1 锁相环的组成及数学模型 236
8.1.2 环路的基本方程 240
8.2 锁相环的跟踪特性 241
8.2.1 静态特性 241
8.2.2 线性跟踪特性 242
8.2.3 非线性跟踪 251
8.3 捕捉性能 252
8.4 锁相环的噪声 256
8.5 锁相环的稳定性 258
8.6 锁相环路的实现 262
8.6.1 鉴相器 262
8.6.2 集成锁相环产品举例 270
8.6.3 锁相环设计 274
8.7 解合成器 278
8.7.1 整数分频频率合成器 278
8.7.2 分数频率合成器 284
8.7.3 直接数字频率合成器 286
习题 289
调制与解调电路 293
9.1 调制与解调器 294
9.1.1 平衡调制器 294
9.1.2 相干解调器 298
9.2 载波提取 300
9.2.1 平方环 301
9.2.2 考斯塔斯环 302
9.3 正交信号形成电路 304
9.4 调幅波的包络检波电路 308
9.4.1 包络检波电路 308
9.4.2 同步检波 317
9.5 调频电路 320
9.5.1 简述 320
9.5.2 直接调频电路 321
9.5.3 间接调频电路 328
9.6 鉴频电路 333
9.6.1 简述 333
9.6.2 限幅电路 335
9.6.3 斜率鉴频 337
9.6.4 正交鉴频 339
9.6.5 FSK双滤波器解调 343
9.6.6 锁相鉴频 344
习题 347
高频功率放大器 355
10.1 概述 355
10.2 高频功率放大器的分类 358
10.3 A、B类功率放大器 359
10.3.1 A类放大器 359
10.3.2 B和AB类放大器 360
10.4 C类功率放大器 361
10.4.1 电路组成与特点 361
10.4.2 动态负载线 363
10.4.3 输出功率与效率 364
10.4.4 倍频与调制特性 367
10.4.5 C类放大器的馈电电路 369
10.5 高效率高频功率放大器 371
10.5.1 简述 371
10.5.2 D类高频功率放大器 371
10.5.3 E类高频功率放大器 373
10.6 高频功率放大器设计 376
10.6.1 晶体管大信号参数 376
10.6.2 功率放大器设计举例 380
10.7 功率合成电路 386
10.7.1 魔T网络 387
10.7.2 功率合成电路 390
扩展余弦电流脉冲分解 391
习题 392
自动增益控制 395
11.1 中频放大系统 395
11.2 自动增益控制技术 397
11.3 反馈型自动增益控制系统 398
11.3.1 反馈型自动增益控制系统结构方框图 398
11.3.2 反馈AGC环路的线性模型 399
11.3.3 AGC环路的分析方法 400
11.3.4 自动增益控制系统的应用 401
11.4 可变增益放大器 403
11.4.1 改变放大器偏置控制增益 403
11.4.2 改变放大器负反馈控制增益 405
11.4.3 改变负载控制放大器增益 405
11.4.4 模拟乘法器控制放大器增益 406
11.4.5 电压控制可变衰减器 406
11.5 带自动增益控制的放大系统实例 409
习题 414
参考文献 416
附录 418
英文缩写对照 420
部分习题参考答案 421