通信电子线路创新训练教程

本书从电子通信的全过程出发，在全面系统地介绍通信电子线路基本原理和分析方法的基础上，引入对应的实验内容。全书包括两大部分，分别是理论基础模块及实验模块。其中，理论基础模块主要讲解通信电子线路的基本理论，为后续实验做理论铺垫；实验模块分两部分讲解，分别是基础实验和综合实验。可以通过基础实验部分检验前期理论学习的成效，综合实验部分旨在提升读者对通信系统的整体认识，并理解本书在通信系统中的位置及适用领域。本书以通信电子线路的实验测试为出发点，从通信过程的角度讨论了各章节的内容及其在通信系统中的作用，便于读者更加深入地理解和建立通信电子线路在通信过程中的重要意义。编者力求取材广泛，注重实际测试及近期新技术的引入，重点突出，主要围绕基本原理和方法进行讲授，避免烦琐公式的推导，注重理论与实验的联系，进而加深读者对相关结论的理解。本书内容通俗易懂，层次清楚，推导简明扼要，可满足不同层次读者的需求。本书可作为通信工程、电子信息工程等专业的教材，也可作为相关专业科研及工程人员的参考书。

田磊，副教授，男，中共党员，电子科学与技术专业博士/博士后，电子信息专业硕士生导师。主持陕西省自然科学基金（面上）项目1项、陕西省教育厅科研计划项目2项、陕西省教育厅服务地方科研项目1项、西安市科技局科研项目1项；在《IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering》《ETRI Journal》《Journal of Electrical Engineering & Technology》以及《中南大学学报》等期刊发表学术论文20余篇，其中SCI/EI检索12篇；授权国家发明专利3项。主讲《通信电子线路实验》《电子系统实验》等本科生以及研究生课程，主持金课建设1项、重点课程建设1项多次指导学生获得学科竞赛获奖并评为优秀指导教师、指导重量大学生创新创业训练计划项目1项。研究方向：半导体光电材料建模、非线性电路设计以及嵌入式系统开发。

理论基础模块
第1章 绪论 2
1.1 无线电通信技术 2
1.1.1 无线通信系统的组成和特点 2
1.1.2 无线电发射和接收机的基本组成 6
1.2 电子通信系统的组成 7
1.3 本课程的特点与学习安排 7
思考题与习题 8
第2章 信号的选频与滤波 9
2.1 概述 9
2.2 串联谐振回路 9
2.2.1 谐振阻抗、谐振频率与品质因数 9
2.2.2 谐振曲线、相频特性曲线和通频带 11
2.3 并联谐振电路 13
2.3.1 阻抗及谐振频率 13
2.3.2 谐振曲线、相频特性曲线和通频带 14
2.4 滤波器概述与设计 16
思考题与习题 17
第3章 信号产生电路 18
3.1 概述 18
3.2 反馈振荡器 19
3.2.1 反馈振荡器的原理 19
3.2.2 反馈振荡器的组成 19
3.2.3 反馈振荡器的平衡条件与起振条件 20
3.2.4 反馈振荡器的稳定条件 22
3.3 频率稳定问题 25
3.3.1 频率准确度与频率稳定度 25
3.3.2 不稳定因素分析 26
3.4 反馈式LC振荡器电路 27
3.4.1 三端式振荡器的组成原则 27
3.4.2 电感反馈式振荡器 28
3.4.3 电容反馈式振荡器 30
3.4.4 改进型电容反馈式振荡器 32
3.5 晶体振荡器 33
3.5.1 石英晶体的特性与等效电路 34
3.5.2 并联型晶体振荡器 35
3.5.3 串联型晶体振荡器 37
思考题与习题 38
第4章 振幅调制与解调 40
4.1 概述 40
4.1.1 调制简述 40
4.1.2 检波简述 41
4.2 调幅波的性质 42
4.2.1 调幅波的分析与表达式 42
4.2.2 频谱与功率关系 44
4.2.3 双边带信号和单边带信号 46
4.3 振幅调制电路 50
4.3.1 单个二极管和平衡电路调幅 51
4.3.2 二极管环形电路调幅 53
4.3.3 SSB信号的产生和传输 54
4.4 调幅信号的解调 55
4.4.1 二极管峰值包络检波的原理及要求 56
4.4.2 二极管峰值包络检波器的几个质量指标 57
4.4.3 乘积型同步检波 61
思考题与习题 62
第5章 角度调制与解调 65
5.1 概述 65
5.1.1 角度调制 65
5.1.2 鉴频器 66
5.2 调角波的性质 67
5.2.1 调角波的数学表达式 67
5.2.2 调角波的频谱与带宽 69
5.2.3 间接调频与间接调相 73
5.3 变容二极管调频 74
5.3.1 变容二极管的特性 74
5.3.2 变容二极管调频原理 75
5.4 调频信号的解调 77
5.4.1 简述 77
5.4.2 失谐回路斜率鉴频器 77
5.4.3 比例鉴频器 79
5.5 互感耦合相位鉴频 83
思考题与习题 88
第6章 混频电路 90
6.1 概述 90
6.1.1 变频电路的概念 96
6.1.2 二极管平衡混频 98
6.1.3 二极管环形混频 99
6.1.4 晶体管混频器分析 101
6.1.5 晶体管混频器参数的求法 103
6.2 模拟乘法器构成的混频电路 105
6.3 混频器干扰 107
6.3.1 交调干扰 107
6.3.2 互调干扰 108
6.3.3 其他干扰和克服干扰的措施 109
思考题与习题 110
第7章 高频功率放大器 112
7.1 概述 112
7.2 高频功率放大器的工作原理 113
7.2.1 电路及特点 113
7.2.2 晶体管各极电流和电压波形 114
7.2.3 功率关系 116
7.3 谐振功率放大器折线近似分析法 118
7.3.1 特性曲线理想化 118
7.3.2 集电极余弦脉冲电流分解 119
7.3.3 动态特性与负载特性 121
7.3.4 各电压对工作状态的影响 124
7.4 高频功率放大器的馈电电路 125
7.4.1 对馈电电路的要求 126
7.4.2 集电极和基极馈电电路 126
7.4.3 输出回路 128
7.5 晶体管倍频器 130
7.6 高效功率放大器介绍 133
思考题与习题 134
第8章 高频小信号放大器 136
8.1 概述 136
8.2 高频小信号等效电路与参数 137
8.2.1 晶体管高频参数 138
8.2.2 高频小信号等效电路 138
8.3 晶体管谐振放大器 140
8.3.1 单调谐回路谐振放大器 140
8.3.2 多级单调谐回路谐振放大器 147
8.4 谐振放大器的稳定问题 148
实 验 模 块
第9章 放大类实验 152
9.1 音频功率放大器实验 152
9.1.1 实验目的 152
9.1.2 电路工作原理 152
9.1.3 实验内容 154
9.1.4 实验步骤 154
9.1.5 实验仪器 155
9.2 双调谐小信号放大器实验 155
9.2.1 实验目的 155
9.2.2 实验原理 155
9.2.3 实验步骤 158
9.2.4 实验报告要求 159
9.2.5 实验仪器 159
9.3 非线性丙类功率放大器实验 159
9.3.1 实验目的 159
9.3.2 实验基本原理 159
9.3.3 实验内容 159
9.3.4 主要技术指标与测试方法 163
9.3.5 实验步骤 164
9.3.6 实验报告要求 165
9.3.7 实验仪器 165
9.4 集成选频放大器实验 165
9.4.1 实验目的 165
9.4.2 AGC放大器的基本原理 166
9.4.3 实验内容 166
9.4.4 实验步骤 166
9.4.5 实验报告要求 168
9.4.6 实验仪器 170
第10章 混频实验 171
10.1 二极管双平衡混频器 171
10.1.1 实验目的 171
10.1.2 实验原理与电路 171
10.1.3 实验内容 171
10.1.4 实验步骤 171
10.1.5 实验报告要求 174
10.1.6 实验仪器 174
10.2 三极管变频（选做） 174
10.2.1 实验目的 174
10.2.2 实验原理与实验电路说明 174
10.2.3 实验内容 174
10.2.4 实验步骤 176
10.2.5 实验报告要求 176
10.2.6 实验仪器 176
第11章 发射与接收 177
11.1 模拟乘法器调幅 177
11.1.1 实验目的 177
11.1.2 实验原理与实验电路说明 177
11.1.3 实验内容 177
11.1.4 实验步骤 179
11.1.5 实验报告要求 181
11.1.6 实验仪器 181
11.2 音频信号调频实验 181
11.2.1 实验目的 181
11.2.2 实验原理与电路说明 182
11.2.3 实验内容 182
11.2.4 实验步骤 184
11.2.5 实验报告要求 185
11.2.6 实验仪器 186
11.3 三极管包络检波实验 186
11.3.1 实验目的 186
11.3.2 实验原理与实验电路说明 186
11.3.3 实验内容 187
11.3.4 实验步骤 187
11.3.5 实验报告要求 187
11.3.6 实验仪器 188
11.4 正交鉴频实验 188
11.4.1 实验目的 188
11.4.2 实验原理与实验电路说明 188
11.4.3 实验内容 188
11.4.4 实验步骤 190
11.4.5 实验报告要求 191
11.4.6 实验仪器 191
第12章 幅度的调制与解调 192
12.1 调幅接收机实验 192
12.1.1 实验目的 192
12.1.2 实验电路说明 192
12.1.3 实验内容 192
12.1.4 实验步骤 192
12.1.5 实验报告要求 193
12.1.6 实验仪器 193
12.2 中波调幅发射机的组装与调试实验 193
12.2.1 实验目的 193
12.2.2 实验电路说明 193
12.2.3 实验内容 193
12.2.4 实验步骤 194
12.2.5 实验报告要求 194
12.2.6 实验仪器 194
第13章 综合实验 195
13.1 基于锁相环的本振源实验 195
13.1.1 实验目的 195
13.1.2 锁相环的构成和基本工作原理 195
13.1.3 实验内容 195
13.1.4 实验步骤 199
13.1.5 实验报告要求 200
13.1.6 课程设计及二次开发部分 200
13.2 增益可控射频放大器实验 201
13.2.1 实验目的 201
13.2.2 增益可控射频放大器的工作原理 201
13.2.3 实验内容 201
13.2.4 实验步骤 204
13.2.5 实验报告要求 208
13.2.6 课程设计及二次开发部分 208
13.3 数字程控衰减器实验 209
13.3.1 实验目的 209
13.3.2 可控射频衰减器的工作原理 209
13.3.3 实验内容 209
13.3.4 实验步骤 211
13.3.5 实验报告要求 214
13.3.6 实验仪器 214
13.4 LC 带通滤波器实验 214
13.4.1 实验目的 214
13.4.2 LC带通滤波器的工作原理 214
13.4.3 实验内容 214
13.4.4 实验步骤 217
13.4.5 实验报告要求 218
13.4.6 课程设计及二次开发部分 218
13.5 声表滤波器实验 219
13.5.1 实验目的 219
13.5.2 声表滤波器的工作原理和电路结构 219
13.5.3 实验内容 219
13.5.4 声表滤波器的测试实验步骤 219
13.5.5 实验报告要求 221
参考文献 222