高频电子电路分析基础

高频电子电路分析基础研究以无线电发射和接收单元为代表的非线性信号处理电路,系统讲解各类非线性电路的设计方法、工作原理和分析计算。高频电路的教学比较抽象,课程做了针对性设计,从学生视角认识和展…

国家精品电子
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西安电子科技大学
中国大学MOOC
  • 完成时间大约为 10
  • 初级
  • 中文
注:因开课平台的各种因素变化,以上开课日期仅供参考

课程概况

高频电子电路分析基础——“丝绸之路云课堂”在线开放课程群之二

以经典的语音、图像无线通信和现代的雷达、移动数字无线网络为代表,不同用途、多样设计的无线电发射和接收单元普及到了人类社会的军用、民用的广泛领域。国际和国内高频工程师、射频工程师的缺口较大,迫切需要培养此类高端人才,能够基于非线性理论和技术去认识无线电设备单元的功能和电路,予以创新设计、系统优化、定性分析、定量计算,以及硬件开发、调试和升级。

高频电子电路分析基础将无线电发射和接收单元的非线性理论和技术按主题组织为五个部分,含28个知识点模块,每个知识点制作一个教学单元,下设若干讲,共128讲,总时长48小时。

通过课程学习,同学们将掌握无线电设备单元中非线性电路的工作原理、电路实现、概念和指标,掌握电路的非线性分析和计算方法,培养、建立和巩固高频、射频工程人员必备的非线性电路理论和技术基础。

课程内容

◆ 第一部分:谐振功率放大器。谐振功率放大器的工作原理、谐振功率放大器的工作状态、谐振功率放大器的计算分析、谐振功率放大器的电路设计。

◆ 第二部分:正弦波振荡器。反馈式振荡器的工作原理、LC正弦波振荡器——变压器耦合式振荡器、LC正弦波振荡器——三端式振荡器、LC正弦波振荡器——差分对振荡器、LC正弦波振荡器的频率稳定度、石英晶体振荡器、RC正弦波振荡器。

◆ 第三部分:振幅调制与解调。调制与解调、振幅调制信号、振幅调制原理——乘法器、振幅调制原理——非线性器件调幅、振幅调制原理——线性时变电路调幅、振幅调制原理——高电平调幅、振幅调制电路、振幅解调原理和电路。

◆ 第四部分:混频。混频原理、混频电路、混频指标、混频干扰。

◆ 第五部分:角度调制与解调。角度调制信号、相位调制原理、频率调制原理、变容二极管直接调频电路、变容二极管调相和间接调频电路、线性频偏扩展、相位解调原理和电路、频率解调原理和电路、角度解调中的同步检波。

课程特色

◆ 简明扼要地讲解理论,避免大段文字叙述概念和原理。图表和公式丰富,图文形象,帮助同学们直观学习。

◆ 提供大量例题的分析计算,通过例题实践理论。例题的内容和形式覆盖比较全面,帮助同学们完整学习。

课程大纲

第一部分 谐振功率放大器

第1单元 谐振功率放大器的基本工作原理

第2单元 丙类谐振功放的工作状态分析

第3单元 谐振功率放大器的电路设计
复习题(配套教材的例题、作业和答案)

第一部分 谐振功率放大器 阶段测验

第二部分 正弦波振荡器

第4单元 反馈式振荡器的基本原理

第5单元 LC正弦波振荡器电路

第6单元 石英晶体振荡器

第7单元 RC振荡器
复习题(配套教材的例题、作业和答案)

第二部分 正弦波振荡器 阶段测验

第三部分 振幅调制与解调

第8单元 调制与解调

第9单元 振幅调制信号

第10单元 振幅调制原理——乘法器

第11单元 振幅调制原理——非线性器件调幅

第12单元 振幅调制原理——线性时变电路调幅

第13单元 振幅调制原理——高电平调幅

第14单元 振幅调制电路

第15单元 振幅解调原理和电路
复习题(配套教材的例题、作业和答案)

第三部分 振幅调制与解调 阶段测验

第四部分 混频

第16单元 混频原理

第17单元 混频电路

第18单元 混频指标

第19单元 混频干扰
复习题(配套教材的例题、作业和答案)

第四部分 混频 阶段测验

第五部分 角度调制与解调

第26单元 相位解调原理和电路

第27单元 频率解调原理和电路

第28单元 角度解调中的同步检波
复习题(配套教材的例题、作业和答案)

第20单元 角度调制信号

第21单元 相位调制原理

第22单元 频率调制原理

第23单元 变容二极管直接调频电路

第24单元 变容二极管调相和间接调频电路

第25单元 线性频偏扩展

第五部分 角度调制与解调 阶段测验

预备知识

高频电子电路分析基础的先修课程包括模拟电子电路与技术基础和信号与系统。模拟电子电路与技术基础将基本的电路结构知识、数学建模和计算技术应用于低频线性电路或准线性电路的设计和分析。信号与系统提供时域和频域信号变换的知识和技术。在先修课程的支持下,本课程将电路从低频扩展到高频,从线性扩展到非线性,把电路的设计方法、工作原理和分析计算扩展到无线电发射和接收领域。

参考资料

高频电子电路分析基础的配套教材:
《射频电路基础》,赵建勋 等,西安:西安电子科技大学出版社,2010年(普通高等教育“十一五”国家级规划教材)
《射频电路基础(第二版)》,赵建勋 等,西安:西安电子科技大学出版社,2018年(普通高等教育“十一五”国家级规划教材、高等学校电子信息类专业“十三五”规划教材)
《射频电路基础》和《射频电路基础(第二版)》按着无线电设备结构展开知识体系,根据非线性电路的相互关联和承接关系安排顺序。主要内容有:谐振功率放大器、正弦波振荡器、小信号放大器、振幅调制与解调、混频、角度调制与解调、数字调制与解调、反馈与控制,等等。教材讲述各类非线性电路的设计方法、工作原理和分析计算,特别重视数学工具对学习的引导,符合学生的学习习惯和领会能力,从学生基础到课程目标之间建立顺畅的知识路径。
《射频电路基础(第二版)学习指导》,赵建勋,西安:西安电子科技大学出版社,2019年 
《射频电路基础(第二版)学习指导》是与《射频电路基础(第二版)》配套的课程教学指导用书。在原教材基础上,本书讲述了无线电设备中基本电路的设计思想、工作原理和分析计算,全书内容包括谐振功率放大器、正弦波振荡器、振幅调制与解调、混频、角度调制与解调。
为了便于讲授和学习使用,本书对知识点做了简明扼要、图文并茂的归纳,突出课程的重点、难点和体系结构,提供大量、丰富的例题详尽解读每个知识点。本书例题选用了《射频电路基础(第二版)》相应五章的全部思考题和习题,提供细致的解题思路、过程和答案,彰显知识点的具体表现、演变发展及其规律。
本课程的参考教材:
【1】 《通信电子线路》,高如云 等,西安:西安电子科技大学出版社,2008
【2】 《通信电子线路(第二版)学习指导》,张企民,西安:西安电子科技大学出版社,2004
【3】 《高频电子线路》,曾兴雯 等,北京:高等教育出版社,2004
【4】 《射频电路设计》,W. A. Davis,K. K. Agarwal著,李福乐 等译,北京:机械工业出版社,2005
【5】 《电子线路非线性部分》,谢嘉奎 等,北京:高等教育出版社,2000
【6】 《高频电子线路》,杨霓清 等,北京:机械工业出版社,2007
【7】 《通信电子线路》,严国萍,龙占超,北京:科学出版社,2006
【8】 《射频通信电路》,陈邦媛,北京:科学出版社,2006

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