《通信电子线路》是通信工程、电子信息工程、电磁与无线通信等电子信息类专业的专业基础必修课程,主要介绍通信系统中高频电子线路的基本原理、非线性电子线路的基本分析方法以及在通信中的典型应用。学习本课程将对通信系统形成较完整的知识体系结构,并能进行通信系统中发射机和接收机高频电路的分析和设计,为专业课的学习及将来从事相关工作打下良好的基础。该课程注重理论联系工程实际,既学到该学科的基本理论知识,同时培养运用辩证唯物主义分析和解决实际问题的能力,践行社会主义核心价值观,努力成为堪当民族复兴重任的时代新人。
本课程是华中科技大学具有优良教学质量的传统课程,在国家级教学名师严国萍教授带领下,于2008年获“国家级精品课程”称号,2013年获“国家级精品资源共享课程”称号,已在“爱课程”网站上线运行至今,与本慕课互为补充。本课程教材严国萍教授主编的《通信电子线路(第三版)》为普通高等教育“十一五”国家级规划教材,同时有配套习题辅导教材和实验教材,自主研发的《通信电子线路》实验教学系统推广应用到30多所学校。
本课程的慕课负责人黄佳庆一直承担《通信电子线路》的教学,并主要参与国家级精品资源共享课程的建设和维护,在国家精品资源共享课程于“爱课程”网站上线多年过程中积累多方面经验,教学团队合作默契。本课程慕课建设继续继承和发扬本课程已有国家级精品课程和国家级精品资源共享课程的优良传统,并不断通过教学创新提升教学质量,以适应和应对新时代机器智能所带来的巨大挑战。2020年获评“湖北省线上一流课程”,2023年获评“国家级线上一流课程” 。
本课程慕课建设原则是,注重知识体系结构的系统性,强调慕课学习时间的碎片化不能影响到知识体系的系统化,并通过知识地图的形式显式描绘出来;注重概念清楚及其实时学习效果检测,即以“讲懂别人”为评价标准;最后有习题教学视频,帮助大家融会贯通,以期达到举一反十、举一反百...;每章含有仿真实验教学视频,以期理论结合实际,锻炼实际的设计/应用能力。在知识学习的同时,特别重视正确学习方法的学习。本课程尤其关注并提供实用的学习方法,简单但可操作性强,且有效性较为明显,并针对机器智能替代人类智能的巨大挑战,建议开启智慧学习模式,在贯穿本课程所有知识的学习过程中,一起探寻如何将知识的学习逐步上升为智慧的进阶!
本课程的教学体系如下图所示:
学完本课程学习者能够:
1. 构建高频电路的系统知识体系结构(显式画出本课程的知识地图)
2. 掌握非线性电路分析方法
3. 分析/设计高频电子线路(学以致用,用以促学,学用相长)
4. 主动不断打磨适配学习者自身的智慧学习模式,逐步将知识的学习上升为智慧的进阶(知识易得,智慧难求)!
5. 具备运用辩证唯物主义分析和解决实际问题的能力,努力成为堪当民族复兴重任的时代新人。
第1周 绪论
1.0 引言(为什么学)
1.1 课程概述(学什么)
1.2 课程学习方法(怎么学)
“知识地图”
“创新”专题
附录1 Multisim电路仿真软件介绍
第1周单元测验
第2周 选频网络(上)-串并联及转换
2.1.0 选频网络
2.1.1 串联谐振回路
2.1.2 并联谐振回路
2.1.3 串并阻抗转换
附录1 Multisim 电路图的绘制
附录2 Multisim 仿真设置
“知识地图”之串并谐
典型习题
第2周单元测验
第3周 选频网络(下)-抽头和耦合回路
2.1.4 抽头
2.1.5 耦合回路-反射阻抗
2.1.6 耦合回路-谐振
2.1.7 石英晶体滤波器
2.1.8 陶瓷滤波器
2.2 非线性分析方法
2.3 特斯拉线圈
知识地图(第2章)
典型习题
第3周单元测验
第4周 高频谐振小放
3.1 分类和质量指标
3.2 晶体管高频等效电路
3.3.1 单级高频谐振小放
3.3.2 多级高频谐振小放
3.4.1 自激原因和条件
3.4.2 克服自激方法
“知识地图”之高频谐振小放
附录1 高频小信号放大器的仿真研究
典型习题
第4周单元测验
高频谐振小信号放大器仿真作业(选做)
第5周 高频谐振功放(上)-计算
4.1.1 高频谐振功放原理
4.1.2 高频谐振功放功率与效率
4.2.1 高频谐振功放计算
“知识地图”之高频谐振功放
附录1 高频谐振功率放大器的仿真研究
典型习题
第5周单元测验
第6周 高频谐振功放(下)-动态特性
4.2.2 动态特性与负载特性
4.3 高频谐振功放电路
4.4 晶体管倍频器
典型习题
第6周单元测验
高频谐振功率放大器Multisim仿真作业(选做)
第7周 高频振荡器(上)-三端LC振荡器
5.1.1 反馈型振荡器基本工作原理
5.1.2 起振条件
5.1.3 平衡条件
5.1.4 稳定条件
5.2.1 互感耦合振荡器
5.2.2 电感三端LC振荡器
5.2.3 电容三端LC振荡器
5.2.4 相位平衡条件判断准则
“知识地图”之高频振荡
典型习题
简答题
第7周单元测验
第8周 高频振荡器(下)-晶振
5.3 振荡器稳定性问题
5.4.0 石英晶体振荡器
5.4.1 皮尔斯振荡器
5.4.2 密勒振荡器
5.4.3 泛音晶体振荡器
5.4.4 串联型晶体振荡器
附录1 高频振荡器的仿真研究
典型习题
高频LC振荡器Multisim仿真作业(选做)
第8周单元测验
第9周 调幅(上)-调幅方法和电路
6.1 调制
6.2.1 普通调幅
6.2.2 抑制载波双边带调幅
6.2.3 单边带调幅
6.2.4 残留边带调幅
6.3 调幅电路
6.3.1 简单二极管调幅电路
6.3.2 平衡调幅电路
6.3.3 环形调幅电路
6.3.4 模拟相乘器调幅电路
6.3.5 单边带调幅电路
6.3.6 集电极调幅电路
6.3.7 基级调幅电路
第9周单元测验
第10周 调幅(下)-检波和混频
6.4.3 同步检波
6.5.1 混频
6.5.2 混频干扰
附录1 通信电子线路综合仿真研究
典型习题
6.4.1 峰值包络检波
6.4.2 包络检波失真
第10周单元测验
调幅系统级Multisim仿真作业(选做)
第11周 调角(上)-调相和调频
7.0 调角
7.1.1 调相
7.1.2 调频
7.1.3 调相与调频关系
7.1.4 调角频谱与频宽
“知识地图”之调相调频
典型习题
第11周单元测验
第12周 调角(下)-鉴频方法和电路
7.2.0 调频方法
7.2.1 直接调频方法与电路
7.2.2 间接调频方法与电路
7.3.1 鉴频方法
7.3.2 相位鉴频器
7.3.3 比例鉴频器
7.4 调频抗噪性能
典型习题
第12周单元测验
调频系统级Multisim仿真作业(选做)
复习
复习策略建议
《通信电子线路》课程之Show出您理解的详细“知识地图”
《通信电子线路》课程之“十大关键词”评选
试卷真题
1.《电路理论》
2.《信号与系统》
3.《低频电子线路》
温馨提示:为降低前期课程遗忘对于学习本课程的影响,凡涉及相关前期知识点,本课程中均会适当回顾与复习。
[1] 《通信电子线路(第三版)》,科学出版社,严国萍、龙占超、黄佳庆,邓天平,2020.3,普通高等教育“十一五”国家级规划教材。
[2] 《高频电子线路学习指导与题解》,华中科技大学出版社,严国萍。
[3] 《高频电子线路(第六版)》,高等教育出版社,张肃文,普通高等教育“十一五”国家级规划教材。
[4] 国家级精品资源共享课程《通信电子线路》课程负责人:严国萍教授,国家级教学名师,“爱课程”网站https://www.icourses.cn/coursestatic/course_2552.html
Q : 该如何学习《通信电子线路》这门课?
A : 本课程设置了多条“游览线路”,以最少时间代价满足不同层次需求
(1)精华一日游:(仅仅就是来瞅瞅的~最好能看到一些有趣或实用的)
了解简单但足够有效的学习方法(干货,非老生常谈),感受高频世界的神奇,体会非线性世界的魔力,倾听前人发明高频电路的艰辛路程。例如:
52Hz的故事(一个世界上最孤独鲸鱼的故事)
一个关于调频机制诞生的技术与资本碰撞的略带感伤的故事
隔空点灯是真的吗?
人在上万伏人工闪电下安然无恙的秘诀是什么?
为什么用吹笛子的方式传递信息比用吹哨子的方式传递信息的抗干扰能力强?
(2)常规知识游:适合本专业学习者,学习高频电路知识、非线性电路分析方法等
(3)智慧深度游:适合在学习知识的过程中希望同时提升面对机器智能巨大挑战的学习者,适合希望开启和打磨一套适配个体的智慧学习模式的学习者
Q:学习《通信电子线路》这门课需要什么前期基础?
A:有最基本的电路知识即可。若用到前期知识点,本课程会适当加以复习,便于顺利过渡到本课程知识点的学习。
Q : 为什么强调智慧学习?
A : 钱学森早在上世纪1997年提出“大成智慧学”,指出“大成智慧”是在知识爆炸、信息如潮的时代所需要的新的思维方式和体系。在当今时代随着第四次工业革命序幕的拉开,机器智能逐步替代人类智能,这种大趋势已不可逆转,只是时间的早晚问题。我们现在的学习若仅以知识学习为目标,很明显是远远不够。即使加上能力的培养都还不够,因为可能还是跟不上机器智能的提升!“知识易得,智慧难求”,唯有以智慧的进阶为目标,开启智慧学习模式,恐怕才能从根本上应对机器智能的挑战。
Q : 什么是智慧学习?
A : 凡是提升智慧的学习都可以称之为智慧学习,智慧学习的含义至少包括:创新学习,连通学习,跨界跨学科学习…… 智慧学习最本质的特征是创新学习。目前来看,人脑具有的创新能力是机器无法替代的。至于智慧学习的其他含义,也正是我们在学习本课程过程中可以一起探讨的开放问题。