本书是一本集基础性、综合研究性和系统设计性实验于一体的通信电路实践教学的教材，全书共8章分三大部分。第一部分“射频测试原理与技术”；  第二部分“通信电路实验”，其中包括小信号放大器、振荡器、调制解调器、混频器、功率放大器、PLL、频率合成器等11个基本单元电路实验，一个调频接收机模块设计与无线链路实验，以及一个关于50MHz FM/FSK无线收、发信机的综合实验；  第三部分“射频系统设计”，详细叙述了射频通信系统设计的一般流程，讨论了射频系统设计中需要注意的几个关键问题，如匹配问题、电磁兼容问题等，通过设计举例阐明了系统设计的方法，指导学生综合运用所学知识进行项目开发设计，并选摘一部分其他无线应用课题，供读者参考，以启发思维与创新设计思想。最后简单介绍了ADS设计软件及应用。附录中介绍了常用高频电子仪器的使用，还给出了部分常用射频器件的相关指标和查阅网站，可供学生实验时选用。

本书可作为“通信电路原理”或“高频电子线路”课程的配套实验教材，供本科学生实验课程使用，亦可供相关工程技术人员参考。

本书是一本集基础性实验、综合研究性实验和系统设计性实验于一体的通信电路实践教学的教材，全书围绕“通信电路实验与系统设计”，精心安排各章节的内容，书中融会了编者多年来从事课程教学及科研工作的实践经验和教学成果，旨在指导学生在掌握通信电路理论知识的同时，开展实际电路和系统的设计与开发工作，培养学生的实际动手能力、对知识的综合应用能力、工程设计能力、创新能力和团队协作精神。

本书的主要特色是：  

1. 内容综合，理论和实践指导性强

全书共有8章和3个附录，以通信电路与系统设计为主线，将基本电路原理、电路与系统的设计方法、现代EDA设计手段以及相关射频仪器原理、射频测试原理、测量技术和仪器使用等知识有机地融合在一起，理论和实践指导性强。虽然这是一本实验教材，但不同于普通、简单的实验指导书。

2. 层次分明，由浅入深，适用面广

本书充分体现了三个层次的实验教学体系，各层次教学目的明确，由浅入深，循序渐进。各个学校可以根据实际情况，选择合适的实验层次供电子类学生实验课程使用。

第一层次，通信电路基础实验（书中第3章、第4章），这是学习通信电路与系统的基础。在第3章中精心挑选了组成通信系统射频前端的基本功能电路作为实验对象，根据电路所实现的功能和课程要求的知识点以及所用测试仪器编写实验内容。每个实验前都安排了一小节的“相关知识”，介绍实验电路的主要性能指标，包括指标含义、测量方法以及该电路设计中的注意事项等，作为相应实验的指导，同时这也是对理论课教材的完善和补充。每个实验后都列出了一定数量的思考题，便于学生对实验进行反思，以深化并拓宽知识。第３章实验旨在通过对各单元电路的性能测试和现象分析，加深对基本原理及理论知识的理解，训练学生的基本实验技能，培养分析问题的能力和对仪器的使用能力。第4章为设计性实验，由三人分工合作完成。每人承担调频接收机的1~2个功能模块，包括设计、制作与调测。然后将它们连在一起，拼接成一个简易的调频接收机，使之达到预定的整机指标。最后借助实验室开发的模块设计实验支撑平台，进行无线链路连通实验，检验设计的模块和接收机整机在实际通信环境中的通信效果。旨在让学生体验模块设计、制作与整机联调中遇到的种种问题，使他们更深入、更全面地了解各功能模块的性能和彼此之间的相互关系、在系统中所起的作用以及它们对系统性能的影响等，同时领悟高频电路设计的要领。

第二层次，通信电路综合性实验（书中第5章），该实验两人一组，剖析50MHz FM/FSK无线收、发信机的整体结构，研究典型的无线收、发信机主要性能指标及其调测方法，调测各功能模块性能和收发系统整体的性能，排除故障，搭建无线通信系统，完成模拟和数据通信。旨在使学生对典型无线收、发信机的组成、性能指标和工作过程有充分的了解与认识，建立通信系统概念，培养系统级分析问题、解决问题的能力，为系统设计奠定基础。

第三层次，射频通信系统的设计（书中第6章、第7章），书中详细叙述射频通信系统设计的一般流程，讨论设计中需要注意的若干问题，通过设计举例，阐明系统设计的方法，指导学生综合运用所学知识进行项目开发设计。该实验要求几个学生组成一组，分工合作，以小组为单位完成一个具有某种功能的电子系统的设计，要求该电子系统包含射频通信。该实验由学生自己提出题目并完成方案认证、电路图和PCB图的设计、元器件采购、电路安装、系统性能调试、成果验收、写总结报告、交流答辩等训练环节，让学生经历完整的科研和项目开发的全过程，旨在激发学生对实践课的兴趣，提高综合运用知识、系统设计与工程实践的能力，鼓励自主创新，培养创新意识和团队协作精神。

3. 将培养研究性思维和研究能力贯穿于整个实验教学过程之中

无论是基础实验还是综合实验或系统设计，在各阶段、各类型实验中都安排了不同层次的研究性内容，在实验项目的组织上，强调设计方法与思路，启发创新性思维。尽可能促使学生思考，通过实验激发学生的“联想”。本书通过两个具体设计范例，阐明设计方法，引导学生进行设计，提醒学生设计中需要关注的问题。对于设计课题只提出指标要求，不加条件限制，更不指定方案，给学生实验的自主权，让他们拥有充分的自由发挥空间。而老师自始至终起指导、把关作用。

本书由陈雅琴主编。第1章、第2章和3.1、3.7节以及4.7节由李国林执笔；  3.2~3.6节以及第6章、第7章由陈雅琴执笔，4.1~4.6节由皇甫丽英执笔，第5章由陈雅琴、勾秋静执笔，第8章由徐淑正执笔，附录Ａ、Ｂ、Ｃ由勾秋静执笔，全书由陈雅琴统稿。

全书承蒙董在望教授审阅，对全书的体系结构和具体内容提出了许多修改意见，对保证书稿质量起到了重要作用，编者表示衷心感谢。

在本书编写过程中，杨华中教授、汪蕙教授和高文焕教授给予了热情支持，并参与了教材内容讨论，编者在此谨致衷心感谢。

清华大学出版社一直关心本书的出版工作，各位编辑给予作者许多指导，为本书出版创造了良好条件，编者在此表示衷心感谢。

本书是实验教材，书中提供的实验都是来自本校学生教学实验，使用本书时，各校可根据自身条件选做某些内容。由于实验条件不同，实验参数出现一些偏差，此属正常现象，在实验前实验教师应首先确认实验电路的可调测性。限于编者水平，书中难免有不妥和错误之处，恳请读者批评指正。

编者

2010年7月于清华大学

第一部分射频测试原理与技术

第1章射频测试基本概念

1.1关于测试的基本概念

1.1.1测量与测试

1.1.2测试技术

1.1.3电子测量的主要内容

1.1.4电子测量仪器

1.1.5电子测量方法

1.1.6测量误差

1.2射频通信系统中的基本测试项

1.2.1网络特性

1.2.2信号特性

第2章常用射频测试仪器原理

2.1频谱分析仪

2.2信号发生器

2.3示波器测试原理

2.4噪声系数分析仪测试原理

第二部分通信电路实验

第3章通信电路基础实验

3.1小信号调谐放大器实验

3.1.1小信号调谐放大器的相关知识

3.1.2小信号调谐放大器实验

3.2正弦波振荡器实验

3.2.1正弦波振荡器的相关知识

3.2.2LC电容反馈正弦波振荡器实验

3.3集成模拟乘法器在通信电路中的应用系列实验

3.3.1MC1496集成模拟乘法器简介

3.3.2幅度调制器实验

3.3.3调幅信号的解调实验

3.3.4混频器实验

3.3.5倍频器实验

3.3.6鉴频器实验

3.4直接调频电路实验

3.4.1调频电路的相关知识

3.4.2变容二极管调频电路实验

3.5锁相环路实验

3.5.1锁相环路的相关知识

3.5.2集成锁相环及其应用实验

3.6锁相频率合成器实验

3.6.1频率合成器相关知识

3.6.2吞脉冲锁相频率合成器实验

3.7高频功率放大器实验

3.7.1高频功率放大器的相关知识

3.7.2高频功率放大器实验

第4章调频接收机模块设计与无线链路实验

4.1调频接收机模块设计与无线链路实验总体要求

4.2高频小信号谐振放大器设计

4.3本地振荡器设计

4.4晶体管混频器与中频放大器设计

4.5正交鉴频器设计

4.6通信电路模块设计实验支撑平台简介与联机注意事项

4.7单元电路设计中的一些问题

4.7.1理解和应用晶体管数据手册中的参数

4.7.2直流偏置电路设计

4.7.3交流电路电容设计

4.7.4一个设计例子

第5章通信电路综合性实验

5.1无线收、发信机的相关知识

5.250MHz FM/FSK无线收、发信机综合实验

第三部分射频系统设计

第6章射频系统设计要点

6.1射频系统设计要求与设计步骤

6.2射频系统的性能指标

6.3射频系统方案设计举例

6.4射频系统设计中的若干问题

6.4.1趋肤效应与无源元件的高频特性

6.4.2射频前端设计中的“匹配”问题

6.4.3射频系统的噪声性能与低噪声设计

6.4.4射频系统设计中的电磁兼容问题

6.4.5射频系统的PCB设计

第7章射频系统应用设计实验

7.1射频系统应用设计实验举例

7.1.1关于射频系统应用设计实验

7.1.2无线跟踪定位系统的设计

7.1.3USB无线键盘/鼠标的设计

7.2射频系统应用设计实验参考课题

7.2.1多路无线温度采集系统

7.2.2无线媒体播放器

7.2.3无线语音控制系统

7.2.4无线抢答器的设计与实现

第8章ADS设计软件及应用

8.1ADS设计软件介绍

8.2ADS软件功能介绍

8.2.1ADS在射频系统设计中的地位

8.2.2ADS软件的优点

8.3低噪声放大器的ADS设计

8.3.1低噪声放大器的功能

8.3.2低噪声放大器的指标

8.3.3低噪声放大器设计方法

8.3.4低噪声放大器的仿真设计

附录A常用高频电子仪器的使用

A.1Agilent 54622A型示波器简介

A.1.1Agilent 54622A型示波器主要技术指标

A.1.2Agilent 54622A型示波器前面板各部件的作用

A.1.3Agilent 54622A型示波器屏幕显示

A.1.4Agilent 54622A型示波器的使用方法

A.2IFR2023A型射频信号源简介

A.2.1IFR2023A型射频信号源主要技术指标

A.2.2IFR2023A型射频信号源前面板各部件的作用

A.2.3IFR2023A型射频信号源的常规设置方法

A.3Agilent N5181A MXG模拟信号源简介

A.4Agilent E4401B型频谱分析仪简介

A.4.1Agilent E4401B型频谱分析仪主要技术指标

A.4.2Agilent E4401B型频谱分析仪前面板各部件的主要作用

A.4.3Agilent E4401B型频谱分析仪的常规测试方法

A.5Agilent N9872A型噪声系数分析仪简介

A.5.1Agilent N9872A型噪声系数分析仪主要技术指标

A.5.2Agilent N9872A型噪声系数分析仪前面板各部件的主要作用

A.5.3Agilent N9872A型噪声系数分析仪的常规测试方法

A.6BT3G Ⅲ型频率特性测试仪简介

A.6.1频率特性测试仪基本工作原理

A.6.2BT3G Ⅲ型频率特性测试仪主要技术指标

A.6.3BT3G Ⅲ型频率特性测试仪前面板各部件的作用

A.6.4BT3G Ⅲ型频率特性测试仪的常规测试方法及应用举例

A.7QBG3型高频Q表简介

A.7.1QBG3型高频Q表的基本工作原理

A.7.2QBG3型高频Q表的技术指标

A.7.3QBG3型高频Q表前面板各部件的作用

A.7.4QBG3型高频Q表的使用方法

A.8F20A型数字合成函数信号发生器使用简介

A.8.1F20A型数字合成函数信号发生器的主要技术指标

A.8.2F20A型数字合成函数信号发生器前面板各部件的主要作用

A.8.3F20A型数字合成函数信号发生器的常规设置方法及使用举例

附录B常用变容二极管的特性

附录C部分单片集成无线收、发芯片型号及特性

参考文献