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（2） 全面理解系统传输特性：从低频电路到高频电路，再到射频电路，覆盖从电路理论、调制解调原理到现代宽带通信的完整技术链，为后续学习微波通信和现代通信原理打下坚实基础。
（3） 配套21个微视频：与章节紧密结合，涵盖变容二极管、负电阻、超材料等关键技术，更直观地理解和掌握高频电路的设计与实现。
（4） 循序渐进的讲解：从基础的振荡器原理、振幅调制、角度调制，再到传输线理论、宽带通信和高频集成化技术，逐步深入，形成系统性、逻辑严谨的学习路径。
（5） 前沿技术的纳入：结合高频电路新技术，如软件无线电、智能超表面、微波单片集成电路等内容，反映技术发展趋势，激发对高频集成电路设计的兴趣和探索欲。
（6） 实用性与工程性：强调高频电子电路中的非线性电路特性，注重解决复杂工程问题，通过实际案例解释复杂理论，理解高频电路在通信设备中的应用。
（7） 理论与实践结合：通过大量MATLAB仿真示例，借助仿真工具解决实际电路问题，从理论计算到仿真验证，培养动手能力和实践应用技能。
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| 內容簡介： |
本书系统介绍了高频电路基础理论、设计方法和通信技术，覆盖了高频功率放大器、振荡器、调制解调技术等核心内容，深入探讨了频谱的线性移动、频率转换技术及其在宽带通信中的应用。此外，详细介绍了各类高频电路的设计与分析方法，包括 L型、π型和 T 型网络的匹配技术，以及高频功率放大器的工作原理与优化。针对当前的科技前沿，引入了高频电路在5G 通信、卫星传输及无线电传播等领域的实际应用案例，让读者能够理论与实践相结合，提高解决实际问题的能力。图文并茂的内容展示，使得复杂的电路设计和分析更加直观易懂。
本书将帮助本科生、研究生和工程师等读者构建扎实的理论基础，掌握高频电子线路设计的关键技术，以及宽带通信系统的实际应用知识。本书适合作为电子工程、通信工程及相关专业的教科书，也可供相关领域的工程技术人员参考。
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| 關於作者： |
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许雪梅，教授，中南大学博导和国家先进电子领域专家，湖南省青年骨干教师。获校级十佳青年教师教学奖、湖南省教学成果三等奖、湖南省科技发明三等奖、四川省科技进步一等奖。承担国家自然科学基金重点项目、中央军委重大项目等10余项，发表论文100余篇，nature子刊上所发表论文列为高被引论文，位于SCI论文Top 1%，授权和申请发明专利20余项。已出版教材1部，正在出版教材1部。
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| 目錄：
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课件 大纲
第1章绪论
1．1概述
1．1．1无线通信系统的组成
1．1．2无线通信系统的类型
1．2信号、频谱与调制
1．2．1时间特性
1．2．2频谱特性
1．2．3频率特性
1．2．4传播特性
1．2．5调制特性
1．3非线性电子电路的基本概念
1．4史密斯圆图基本原理和宽带通信技术发展简介
1．5本书的研究内容和任务
科普一OpenAI的ChatGPT与人工智能的进化之旅
参考文献
思考题与习题
第2章高频电路基础知识
2．1高频电路中的元器件
2．1．1高频电路中的元件
2．1．2高频电路中的有源器件
2．2高频电路中的基本电路
2．2．1高频振荡回路
2．2．2串联、并联阻抗的等效互换
科普二变革的源泉： Transformer模型的革命
参考文献
思考题与习题
第3章高频小信号放大器
3．1概述
3．2晶体管高频小信号等效电路与参数
3．2．1形式等效电路
3．2．2混合π等效电路
3．2．3单调谐回路谐振放大器
3．3多级单调谐回路谐振放大器
3．4双调谐回路谐振放大器
3．5谐振放大器的稳定性与稳定措施
3．5．1谐振放大器的稳定性
3．5．2单向化
3．6谐振放大器的常用电路和集成电路谐振放大器
3．7谐振放大器的噪声
3．7．1内部噪声的源与特点
3．7．2电阻热噪声
3．7．3天线热噪声
3．7．4晶体管的噪声
3．8噪声的表示和计算方法
科普三数字世界的桥梁： Sora与语义网络的融合
参考文献
思考题与习题
第4章高频谐振功率放大器
4．1高频谐振功率放大器的工作原理
4．1．1基本电路构成
4．1．2工作原理及性能指标
4．1．3工作状态分析
4．1．4谐振功率放大器的外部特性
4．2高频功率放大器的实际电路
4．2．1直流馈电电路
4．2．2输出匹配网络
4．2．3高频功率放大器的实际电路
4．3丁类高频功率放大器简介
4．4宽带功率放大器
4．4．1传输线变压器
4．4．2宽带功率合成技术
科普四未来的同伴： 探索人形机器人的世界
参考文献
思考题与习题
第5章正弦波振荡器
5．1概述
5．2LCR回路中的瞬变现象
5．3LCR振荡器的基本工作原理
5．4反馈振荡器的工作原理
5．5振荡器的平衡与稳定条件
5．5．1振幅平衡的稳定条件
5．5．2相位平衡的稳定条件
5．6LC振荡器
5．6．1LC振荡器的组成原则
5．6．2电容反馈振荡器
5．6．3电感反馈振荡器
5．6．4两种改进型电容反馈振荡器
5．6．5反馈振荡器基本组成部分和实例分析
5．6．6LC振荡器的设计要点
5．7晶体振荡器
5．7．1石英晶体振荡器的基本组成
5．7．2石英晶体振荡器的特点及其分类
5．7．3振荡器电路类型
5．7．4振荡器的输出
5．7．5振荡器使用注意事项
科普五NVIDIA公司的发展历程
参考文献
思考题与习题
第6章频谱的线性搬移和频率变换电路
6．1概述
6．2非线性元器件的特性描述
6．2．1非线性元器件的基本特性
6．2．2非线性电路的工程分析方法
6．3模拟乘法器及其基本单元电路
6．3．1模拟乘法器基本原理
6．3．2模拟乘法器基本单元电路
6．4单片模拟乘法器及其乘积电路单元
6．5混频器原理及电路
6．5．1混频器基本原理
6．5．2混频器的主要性能指标
6．5．3晶体三极管混频器
6．5．4场效应管混频器
6．5．5二极管混频器
6．5．6混频器的干扰
6．5．7改善混频器干扰的措施
6．5．8混频器的主要应用
科普六频谱线性搬移技术
参考文献
思考题与习题
第7章振幅调制与解调
7．1概述
7．2振幅调制原理及特性
7．2．1标准振幅调制信号分析
7．2．2调幅波信号产生的基本原理框图
7．2．3调制波的功率分配
7．3平方律调幅
7．3．1平方律调幅概述
7．3．2平衡调幅器
7．4斩波调幅和模拟乘法器调幅
7．4．1斩波调幅工作原理
7．4．2模拟乘法器调幅
7．5双边带和单边带调幅信号
7．5．1双边带调幅信号的表达方式
7．5．2单边带调幅信号
7．5．3残留单边带调幅信号
7．6高电平调幅
7．6．1集电极调幅电路
7．6．2基极调幅电路
7．7包络检波
7．7．1包络检波器的工作原理
7．7．2包络检波器的质量指标
7．8同步检波器
科普七太赫兹通信技术
参考文献
思考题与习题
第8章角度调制与解调
8．1概述
8．2调角信号的分析
8．2．1瞬时频率和瞬时相位
8．2．2调频波和调相波的数学表达式
8．2．3调频波和调相波的频谱和频带宽度
8．3调频方法
8．3．1直接调频原理
8．3．2间接调频原理
8．4变容二极管调频
8．4．1变容二极管工作的基本原理
8．4．2变容二极管直接调频电路
8．4．3变容二极管电路分析
8．4．4双变容二极管直接调频电路
8．4．5晶体振荡器直接调频电路
8．5间接调频方法——通过调相实现调频
8．5．1间接调频的基本原理
8．5．2调相方法
8．5．3可变延时调频或调相
8．5．4扩大频移的方法
8．6调频波的解调原理及电路
8．6．1鉴频基本方法
8．6．2限幅器
8．6．3振幅鉴频器
8．6．4相位鉴频器
科普八宽带通信新技术
参考文献
思考题与习题
第9章反馈控制电路
9．1概述
9．2反馈控制电路的基本原理、数学模型及分析方法
9．2．1基本工作原理
9．2．2数学模型建立方法
9．2．3反馈控制系统特性分析
9．3自动增益控制电路
9．3．1AGC基本工作原理
9．3．2AGC电路
9．3．3AGC电路性能指标
9．4自动频率控制电路
9．4．1工作原理
9．4．2主要性能指标
9．4．3自动频率微调电路
9．5锁相环路性能分析
9．5．1基本环路方程
9．5．2锁相环路的相位模型和基本方程
9．5．3环路锁定原理
9．5．4锁相环路捕捉过程的定性分析
9．5．5锁相环路的基本应用
9．6单片集成锁相环路典型电路
9．6．1NE562
9．6．2模拟集成锁相环SL565
9．6．3模拟集成锁相环NE564
科普九卡尔曼滤波器的基本原理与核心技术
参考文献
思考题与习题
第10章传输线理论、史密斯圆图和宽带通信
10．1传输线基础知识
10．1．1微波传输线基本概念
10．1．2微波传输线等效电路及电报方程
10．1．3微波传输线的特征参数
10．1．4微波传输线的工作状态
10．2用史密斯圆图进行阻抗和导纳分析
10．2．1阻抗圆图
10．2．2导纳圆图
10．2．3阻抗导纳圆图
10．2．4用阻抗导纳圆图分析电路
10．3宽带通信
10．3．1宽带通信技术原理
10．3．2宽带天线
10．3．3超表面宽带通信技术
10．4无线通信系统设计仿真案例： 超外差式调幅接收机设计
10．4．1仿真软件Multisim 14．0简介
10．4．2设计内容和主要技术指标
10．4．3工作原理和设计方案分析
10．4．4单元电路设计与探索
10．4．5整体电路设计及仿真结果展示
科普十芯片制作基本原理与核心技术
参考文献
思考题与习题
第11章高频电路新技术简介
11．1概述
11．2高频电路集成化技术简介
11．2．1高频集成电路分类
11．2．2高频集成电路发展趋势
11．2．3几种典型的高频集成电路
11．3软件无线电技术简介
11．3．1软件无线电概述
11．3．2软件无线电体系结构
11．3．3软件无线电关键技术
11．3．4软件无线电的设计和测试
11．4高频电路集成化设计
11．4．1系统总传输损耗
11．4．2链路预算与系统指标设计
科普十一软件无线电技术的最新技术进展
参考文献
思考题与习题
附录A余弦脉冲系数表
附录B部分思考题与习题答案
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视频
针对实力雄厚、学科发展具有潜力的高校课程实施了“双万计划”，中南大学积极响应的方针政策，根据学科群和专业特色，对专业、课程体系、课程内容和课时进行了重新布局和调整，电子信息科学与技术专业成为国家级“双一流”本科建设专业。借此契机，也为了适应电子技术的飞速发展，作者结合自己在高频电子线路方面的教学经验，撰写了适合电子与通信类专业本科教学的高频电子电路教材。
本书参考了很多同行、专家和兄弟院校的高频电子电路类教材，主要是张肃文、高吉祥、曾兴雯、王卫东、杜武林、荆震、高如云、陆曼茹、谢嘉奎、张企民、孙万蓉、武秀玲、李纪澄、胡宴如等(在此不一一列举，敬请谅解)二十几位专家、教授撰写的高频电子电路、通信和无线电类教材，汇聚大家的智慧，提炼适合电子信息科学与技术专业发展的高频电子电路教学内容，承前启后，前与电路理论、模拟电子技术衔接，后为通信原理、射频电子技术、微波通信作铺垫，形成了从低频电路到高频电路，再到射频电路，最后到现代通信技术的课程链。本书紧紧围绕新修定的电子信息科学与技术专业的课程体系和教学大纲，凸显基础，并针对实际问题加以解决。本书力求论述准确、严谨和通俗易懂； 通过图文并茂的形式，夯实基础理论的阐述，用经典例题强化知识重点和难点，最后配合思考题与习题及其解答，增强可读性，尽可能做到在梳理知识结构体系的基础上，激发学生阅读的兴趣和学习的动机。本书同样适合其他院校及科研院所电子与通信类专业读者自学。
本书特色如下：
(1) 以“夯实电路基础，掌握基本原理，面向集成电路，针对重点难点，典型实例相伴，化解实际问题”为宗旨，强调物理概念和基本原理的描述，立足工程需求，解决实际问题。
(2) 在教学内容的取舍和编排上遵循教学大纲和课时的实际需求，重点突出，文字表达深入浅出，图文并茂，适合自学和初学者入门。
(3) 突出高频电子电路中非线性电路的特点、分布式参数的不同和负载特性的变化，由品质因数、带宽、电路设计精髓和系统传输特性贯穿全书的始终，从串联、并联及其组合，到谐振器、振荡器，及其非线性电路频率变换，调制与解调的基本原理及相应的集成电路分析，再到实现精确跟踪通信频率的锁相环，最后到无线电软件技术，步步深入，环环相扣，内容紧凑。
全书共11章，参考学时为64~80学时。下面介绍本书各章内容。
第1章主要介绍无线通信系统的基本组成和基本原理，介绍高频电子电路的主要电路单元； 特别说明高频电路中的非线性电路在大容量、大功率、高速率的无线通信系统中所处的主导地位，最后阐明本书的研究内容和任务。
第2章主要介绍高频电路的基础知识，包括高频电路中的基本元器件、有源器件的特性以及与低频电路特性的异同点； 以简单的谐振回路为例介绍高频无源网络所具有的阻抗变换、信号选择与滤波、相频转换和移相等功能，对回路中的品质因数、阻抗、幅值、频率、选择性等参数进行详细分析说明，阐述高频谐振回路是构成高频放大器、振荡器以及各种滤波器的主要部件，振荡回路在电路中可直接作为负载使用。最后对高频回路的几种接入方式进行详细阐述。
第3章主要介绍高频小功率放大器的几个技术指标、晶体管在小信号激励下的等效电路与参数。讨论单调谐回路和多调谐回路的原理性电路和等效电路，计算和分析各自的电路参数，比较两种回路中带宽和增益的不同之处，并介绍了几个典型的集成电路谐振放大器。最后探讨放大器噪声产生来源、表示和计算方法，提出减小噪声系数的具体措施。
第4章主要介绍高频大功率放大器的组成、工作原理及分析方法。讨论高频大功率放大器的调制特性、馈电方式、匹配网络构成原理。进一步介绍实际高频功率放大器电路、调谐匹配网络的设计方法，最后对宽带传输线变压器和功率合成器进行简要介绍。
第5章主要分析正弦波振荡器的基本原理、RLC瞬态电路振荡条件、稳频机制，并对三点式振荡器和石英晶体振荡器的相位平衡条件判断准则和具体电路作重点分析。最后介绍提高正弦波振荡器频率稳定度的基本措施。负阻振荡器在本书没有介绍，读者可自行参考相关的书籍。
第6章简要介绍非线性电子电路常用的分析方法，如幂级数分析法、时变电路分析法、开关分析法和折线分析法等。无线通信系统中一个必不可少的环节就是频率的变换，这就需要相应的非线性元件或非线性电路来实现。重点介绍频谱线性搬移电路的组成、功能及在不同工作条件下的分析方法。
第7章主要介绍振幅调制和解调的基本原理、基本概念与基本方法。从频域的角度看，振幅调制属于频谱线性搬移电路。讨论实现普通调幅波的基本电路，并给出双边带、单边带调幅与解调的分析方法和相关电路。
第8章主要介绍角度调制和解调的基本原理、基本概念与基本方法。从频域的角度看，角度调制与解调属于频谱的非线性搬移电路(非线性调制)。介绍实现频谱非线性搬移电路的基本特性及分析方法，并以实际通信设备电路为例进一步说明角度调制与解调的原理。
第9章从反馈控制系统的基本原理和数学模型出发，探讨反馈控制的基本方法，以及实现反馈控制的几种基本类型的电路组成、工作原理、性能分析及其应用。由于锁相环技术在现代集成电子电路及通信设备中的广泛应用，因此重点介绍锁相环和自动功率控制电路的工作原理及其应用。
第10章介绍均匀传输线的基本概念、传播常数、输入阻抗等关键参数，以及它们在微波传输中的应用。重点分析传输线在不同条件下的工作状态，如行波状态和驻波状态，并利用传输线理论解释了这些现象的物理意义及其在现代通信系统中的重要性。详细讲解史密斯圆图的构造原理和应用方法，包括阻抗和导纳的图形表示、匹配网络设计以及复杂负载的分析。通过实例，展示如何使用史密斯圆图简化射频电路设计和分析过程，特别是在处理复杂的阻抗匹配问题时的有效性。介绍宽带技术的基础知识和关键技术，如OFDM、MIMO以及智能超表面等新兴技术。探讨这些技术如何支持高速、高效的数据传输，强调了宽带通信在应对覆盖范围广、传输速率高等挑战中的作用。最后介绍NI Multisim 14．0仿真软件在高频电路中的具体应用。旨在为学生提供一个关于现代通信技术的全面视角，帮助他们理解和掌握传输线理论、史密斯圆图分析以及宽带通信技术的核心概念和应用。
第11章简要阐述高频电路新技术发展、系统设计技术要点及设计方法。随着无线电通信系统基本带宽的变化、物理层技术的更新、电子通信设备技术的发展，高频电路正朝着宽带化、集成化、单片化、模块化和软件化等方向发展。集成电路(IC)是整个电子信息产业的基础，高频电路的集成化已经成为高频电路发展的一个重要方向。本章旨在抛砖引玉，激发读者对集成电路设计的兴趣。
另外每章附有科普材料，内容包括最新科技前沿以及具有重要科技影响力的人物，旨在激发学生对科学的热爱和对突破前沿技术的渴望。
中南大学许雪梅教授担任本书主编，湘潭大学楚君教授、中南大学罗衡副教授、赵岩讲师和肖佳珣实验师担任本书副主编。如前所述，参考众多专家、教授所编写的教材或参考书籍，作者吸收了前人宝贵的成果、引用了丰富的资料，在此谨向各教材、学习指导书、试题库、视频教学库等奉献者表示衷心感谢。特别感谢中南大学电子信息学院邓晓衡院长、李长庚书记和石晶晶副院长、电子系主任刘正春教授以及自动化学院蒋朝辉教授的国家自然科学基金的重大科研仪器研制项目(No．61927803)的大力支持和帮助。同时感谢清华大学出版社对本书出版所给予的支持和辛勤付出。感谢邱豪杰、邱浩涛、程伟、李泽、唐唯源、翟聚才同学所绘制的部分电路图。感谢我的家人在本书编写过程中对我的鼓励与无私的奉献。
高频电子电路范围广，牵涉知识面较多，新的集成电路技术和微电子技术发展迅速，由于作者水平有限，书中难免有错误和不妥之处，恳请广大读者批评指正。
许雪梅 2024年9月湖南·长沙·中南大学
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