通信电路设计
Communication Circuit Design
UESTC 3029 / UESTCHN3004

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TIP

如果你看到这里，那就说明你已经活过了紧张刺激的工财。

那么，接下来是什么呢...？

祝你好运。

Part 1 - Electronic Comms, Semiconductors, Transistors, Amplifiers

Lecture 1课程简介IntroductionLecture 1课程简介Introduction1-1 电子通信系统 Electronic Communication System / 通信指信息的交换。电子通信中，信息先被转换为电信号，再通过某种媒介传输到接收端。 / 电子通信系统 Electronic Communication System / 一个基本电子通信系统由发射机、信道或媒介、接收机三部分组成。信息信号由发射机处理后进入信道，接收机从信道中取回信号并恢复为可使用的信息。 / 通信过程可以写成Lecture 2电子通信Electronic CommunicationsLecture 2电子通信Electronic Communications2-1 通信方式 Simplex, Full Duplex and Half Duplex / 电子通信可按传输方向分类。 / 类型: 中文 / Simplex: 单工 / Full duplex: 全双工Lecture 2b半导体基础Semiconductors BasicsLecture 2b半导体基础Semiconductors Basics2b-1 原子结构 Atomic Structure / Bohr 模型中，电子只能位于特定能级的壳层上。第 n 层最多容纳的电子数为 / 最外层称为价壳层 Valence shell，其中的电子称为价电子 Valence electrons。价电子束缚较弱，获得足够能量后可以脱离原子并参与导电。 / 价电子 Valence Electron / 价电子是处于最外层能级的电子。材料的化学键合和电学性质主要由价电子决定。Lecture 3-4晶体管TransistorsLecture 3-4晶体管Transistors3-1 BJT 结构 Bipolar Junction Transistor Structure / BJT / BJT，双极结型晶体管，由 emitter、base、collector 三个区域组成。它同时依靠电子和空穴两种载流子工作。 / BJT 有两种基本类型： / 类型: 结构Lecture 5-6放大器AmplifiersLecture 5-6放大器Amplifiers5-1 放大器直流分析 DC Analysis / 放大器分析通常分两步：先求直流偏置，再求交流小信号响应。直流偏置决定晶体管是否工作在放大区，也决定小信号模型里的参数。 / 对 BJT 共射放大器，直流分析时： / 耦合电容和旁路电容视为开路； / 信号源和负载电阻被隔离；

Part 2 - Mixers, Matching Networks, Oscillators

Lecture 7混频器MixersLecture 7混频器Mixers7-1 混频原理 Mixing Principle / 7-1-1 基本乘法关系 Basic Multiplication Relation / 混频器 Mixer / 混频器是一个三端口电路，用非线性器件把两个交流信号相乘，从而在输出端产生新的频率分量。 / 混频按乘法处理。若两个输入为Lecture 8LC 电路与匹配网络LC Circuits and Matching NetworksLecture 8LC 电路与匹配网络LC Circuits and Matching Networks8-1 LC 元件与谐振 LC Components and Resonance / 8-1-1 实际电容与电感 Practical Capacitors and Inductors / 理想电容只储存电场能量，理想电感只储存磁场能量。但在 RF 频率下，实际元件一定有损耗。 / 元件: 理想功能 / 电容 Capacitor: 存储电场能量Lecture 9振荡器OscillatorsLecture 9振荡器Oscillators9-1 LC 振荡与 Barkhausen 条件 LC Oscillation and Barkhausen Criterion / 振荡器 Oscillator / 振荡器把直流电源转换为周期性交流输出。通信电路中的本地振荡器、载波源和时钟源都属于这类电路。 / 理想正弦振荡器希望输出 / 其中频率和幅度都稳定。Lecture 10中期复习Middle RevisionLecture 10中期复习Middle Revision10-1 放大器 Amplifiers / 放大器题目通常先判断是直流分析还是交流分析。 / 基本 gain 和 dB 公式先放在最前面： / 分析类型: 处理方式 / 直流分析: 耦合/旁路电容开路，信号源与负载被隔离

Part 3 - Modulation and Antennas

Lecture 11-12幅度调制Amplitude ModulationLecture 11-12幅度调制Amplitude Modulation11-1 调制与 AM 基本模型 Modulation and AM Model / 11-1-1 为什么需要调制 Why Modulation Is Needed / 调制 Modulation / 调制 Modulation 是把低频基带信息加载到高频载波上的过程。通信电路中通常改变载波的幅度、频率或相位。 / 基带语音或音乐频率很低，直接辐射不实际。调制的主要作用：Lecture 13单边带通信Single-Sideband Communication (SSB)Lecture 13单边带通信Single-Sideband Communication (SSB)13-1 从 AM 到 SSB From AM to SSB / 13-1-1 AM 的冗余 Redundancy in AM / 标准 AM 对单音消息会发送三个频率分量： / 其中： / 载波 f_c 幅度和频率恒定，不携带消息；Lecture 14频率调制与相位调制Frequency Modulation (FM) & Phase Modulation (PM)Lecture 14频率调制与相位调制Frequency Modulation (FM) & Phase Modulation (PM)14-1 角度调制 Angle Modulation / 14-1-1 载波角度 Carrier Angle / 正弦载波可写为 / AM 改变 E_c；FM 和 PM 保持幅度近似恒定，改变 \theta(t)。 / 角度调制 Angle ModulationLecture 15电路中的天线Antennas in a CircuitLecture 15电路中的天线Antennas in a Circuit15-1 天线的电路角色 Antenna as a Circuit Element / 15-1-1 天线定义 Antenna Definition / 天线 Antenna / 天线 Antenna 是发射或接收电磁波的系统部件。它把传输线中的 guided wave 转换为空间中的 free-space wave，也可反向把空间电磁能量耦合回传输线。 / 从电路角度看，天线是 guided wave 与 free-space wave 之间的能量接口：

Part 4 - PLL, RF Receivers, DAC, ADC and Converter Errors

Lecture 16锁相环Phase-Locked Loop (PLL)Lecture 16锁相环Phase-Locked Loop (PLL)16-1 FM 解调回顾 FM Demodulation Review / 16-1-1 频率鉴别器 Frequency Discriminator / FM 解调器 FM Demodulator 把接收载波的频率变化还原成电压变化。输出电压应当与原始消息信号成比例。 / 常见名称： / 名称: EnglishLecture 17射频接收机RF ReceiversLecture 17射频接收机RF Receivers17-1 接收机基本任务 Receiver Basics / 17-1-1 接收机功能 Receiver Functions / 射频接收机 RF Receiver / 射频接收机 RF Receiver 是从天线接收到的调制信号中选出目标信号、抑制非目标信号，并通过解调恢复原始信息的电子系统。 / 接收机的输入是带有载波的 RF signal。目标是留下 desired signal，去掉 unwanted signal，再把 carrier 上的信息恢复成基带或音频信号。Lecture 18数模转换Digital to Analog ConversionLecture 18数模转换Digital to Analog Conversion18-1 DAC 的角色 Role of DAC / 18-1-1 数字系统与模拟世界 Digital Systems and Analog World / 数字电路处理的是 binary data，也就是 0 和 1。现实里的声音、光照、温度、速度、位置通常是连续量。 / 一个典型闭环系统可以写成： / ADC 让数字系统读懂模拟世界，DAC 让数字系统控制模拟世界。音频播放器、马达控制、灯光调光和工业执行器都离不开这个接口。Lecture 19-20ADC 与转换器误差ADC and Converter ErrorsLecture 19-20ADC 与转换器误差ADC and Converter Errors19-1 ADC 基本概念 ADC Basics / 19-1-1 信号类型 Signal Types / 数字信号只有有限状态，最常见的是 binary 的 on/off。模拟信号随时间连续变化，例如声音、温度、加速度和传感器输出电压。 / 模数转换器 Analog-to-Digital Converter / ADC 把模拟输入电压转换为对应的数字码。它测量输入幅度，并输出与输入大小相关的 binary value。

复习 Review

Review 1Rev 1 概念与模型Concepts and ModelsReview 1Rev 1 概念与模型Concepts and Models1-1 试卷结构 Paper Structure / CCD 期末卷结构很稳定。每年都是四道大题，每题约 25\,\mathrm{marks}，总分 100\,\mathrm{marks}。 / 大题: 常见内容 / Q1: dB、BJT/JFET、放大器小信号模型 / Q2: 混频、LC、匹配网络、振荡器、镜像频率Review 2Rev 2 电路图与框图总整理Circuit and Block Diagram IndexReview 2Rev 2 电路图与框图总整理Circuit and Block Diagram IndexBlock 1 - 通信系统、器件与放大器 / Lecture 1 - Introduction / 先看 transmitter-channel-receiver，再看噪声、增益、衰减的系统级模型。 / B1-01 communication-system / B1-02 noiseReview 3Rev 3 公式总整理Formula IndexReview 3Rev 3 公式总整理Formula Index3-1 基础量与单位 Basic Quantities / 3-1-1 噪声、增益与 dB / 热噪声功率： / 线性电压增益与功率增益： / 级联系统在线性域相乘：Review 4Rev 4 概念总整理Concept IndexReview 4Rev 4 概念总整理Concept Index4-1 通信系统与信号基础 Communication Basics / 4-1-1 通信链路与系统量 / 概念: 复习抓手 / 电子通信系统 Electronic Communication System: 消息从 source 经过 transmitter、channel、receiver 到 destination。先看系统边界，再看信号在哪一级被处理。 / 发射机 Transmitter: 把消息信号转换、调制、放大，并送入信道。关键词是 modulation、amplification、coupling。

本笔记基于 2026 年春季格拉斯哥学院通信电路设计课件及教材整理。

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人生的意义是什么呢？

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