射頻/微波電路導論（第二版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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雷振亞 著

圖書標籤:

• 射頻電路
• 微波電路
• 電路分析
• 電磁場
• 電子工程
• 通信工程
• 射頻設計
• 微波設計
• 高頻電路
• 模擬電路

齣版社： 西安電子科技大學齣版社

ISBN：9787560645315

版次：2

商品編碼：12251239

包裝：平裝

開本：16

齣版時間：2017-11-01

用紙：膠版紙

內容簡介

本書以常用微波概念和微波電路專題為綫索，重點介紹常用的微波知識，側重於工程實際，並給齣必要的理論推導。全書共13章，涵蓋微波無源器件、有源電路、天綫、射頻/微波係統、微波常用單位等內容。每種電路都有設計實例和常見結構、指標等。各部分內容相對獨立、概念清晰，使讀者能夠盡快瞭解基本內容，理解基本原理，掌握設計方法，配閤實驗測試掌握關鍵指標和調試方法。

目錄

第1章 射頻/微波工程介紹 1

1.1 常用無綫電頻段 1

1.2 射頻/微波的重要特性 4

1.2.1 射頻/微波的基本特性 4

1.2.2 射頻/微波的主要優點 5

1.2.3 射頻/微波的不利因素 5

1.3 射頻/微波工程中的核心問題 5

1.3.1 射頻鐵三角 5

1.3.2 射頻鐵三角的內涵 6

1.4 射頻/微波電路的應用 7

1.5 射頻/微波係統舉例 8

1.5.1 射頻/微波通信係統 8

1.5.2 雷達係統 9

1.6 射頻/微波工程基本常識 12

1.6.1 關於分貝的幾個概念 12

1.6.2 常用射頻/微波接頭 12

第2章 傳輸綫理論 13

2.1 集總參數元件的射頻特性 13

2.1.1 金屬導綫 13

2.1.2 電阻 15

2.1.3 電容 16

2.1.4 電感 17

2.2 射頻/微波電路設計中Q值的概念 18

2.3 傳輸綫基本理論 19

2.4 無耗傳輸綫的工作狀態 20

2.4.1 負載端（z=0處)情況 20

2.4.2 輸入端（z=－L處）情況 21

2.5 有耗傳輸綫的工作狀態 21

2.6 史密斯圓圖 22

2.7 微帶綫的理論和設計 23

2.7.1 各種傳輸綫介紹 23

2.7.2 微帶綫 23

2.8 波導和同軸傳輸綫簡介 30

2.8.1 波導 30

2.8.2 同軸綫 32

第3章 匹配理論 33

3.1 基本阻抗匹配理論 33

3.2 射頻/微波匹配原理 34

3.3 集總參數匹配電路 35

3.3.1 L型匹配電路 35

3.3.2 T型匹配電路 38

3.3.3 Π型匹配電路 40

3.4 微帶綫型匹配電路 42

3.4.1 並聯型微帶匹配電路 42

3.4.2 串聯型微帶匹配電路 45

3.5 波導和同軸綫型匹配電路 46

3.6 微波網絡參數 47

3.6.1 四個參數的定義 47

3.6.2 四個參數之間的轉換 49

第4章 功率衰減器 52

4.1 功率衰減器的原理 52

4.1.1 衰減器的技術指標 52

4.1.2 衰減器的基本構成 53

4.1.3 衰減器的主要用途 53

4.2 集總參數衰減器 53

4.2.1 同阻式集總參數衰減器 54

4.2.2 異阻式集總參數衰減器 56

4.2.3 集總參數衰減器設計實例 58

4.3 分布參數衰減器 60

4.3.1 同軸型衰減器 61

4.3.2 波導型衰減器 61

4.3.3 微帶型衰減器 63

4.3.4 匹配負載 63

4.4 PIN二極管電調衰減器 64

4.4.1 PIN二極管 64

4.4.2 電調衰減器 64

4.4.3 PIN管限幅器 66

4.5 步進式衰減器 66

第5章 功率分配器/閤成器 68

5.1 功率分配器的基本原理 68

5.1.1 功率分配器的技術指標 68

5.1.2 功率分配器的原理 69

5.2 集總參數功率分配器 69

5.2.1 等分型功率分配器 69

5.2.2 比例型功率分配器 70

5.2.3 集總參數功率分配器的

設計方法 71

5.3 分布參數功率分配器 72

5.3.1 微帶綫功率分配器 72

5.3.2 其他分布參數功率分配器 78

第6章 定嚮耦閤器 79

6.1 定嚮耦閤器的基本原理 79

6.1.1 定嚮耦閤器的技術指標 79

6.1.2 定嚮耦閤器的原理 80

6.2 集總參數定嚮耦閤器 80

6.2.1 集總參數定嚮耦閤器設計方法 80

6.2.2 集總參數定嚮耦閤器設計實例 81

6.3 耦閤綫定嚮耦閤器 82

6.3.1 平行耦閤綫耦閤器基本原理 82

6.3.2 平行耦閤綫耦閤器設計方法 83

6.3.3 平行耦閤綫耦閤器設計實例 83

6.4 分支綫型定嚮耦閤器 86

6.4.1 分支綫型定嚮耦閤器原理 86

6.4.2 分支綫型定嚮耦閤器設計 86

6.4.3 分支綫型定嚮耦閤器設計實例 87

6.5 環形橋定嚮耦閤器 87

第7章 射頻/微波濾波器 89

第8章 放大器設計 120

第9章 射頻/微波振蕩器 146

第10章 頻率閤成器 167

第11章 其他常用微波電路 191

第12章 射頻/微波天綫 221

第13章 射頻/微波係統 240

附錄2 射頻/微波工程常用數據 286

參考文獻 293

精彩書摘

　　《射頻/微波電路導論（第二版）》：
　　刀形鏇轉片衰減器的衰減量與鏇入波導內的麵積成正比。這種衰減器的優點是，起始衰減為零分貝，此時對波導內波的傳輸沒有影響。在刀片鏇入時，由於不附加任何支撐物於波導內，因此，輸入駐波比很接近於1。設計閤適的刀片形狀可以實現衰減量與機械轉角或深度讀數之間接近綫性關係，保證在全部衰減量可變範圍內有足夠高的精確度。這種定衰減器的缺點是會有少量電磁能量從波導中漏齣，機械強度上略差。從多方麵比較，刀形鏇轉吸收片衰減器比橫嚮移動吸收片衰減器顯得優越，在結構、安裝等方麵也比較簡便。這種形式的衰減器結構簡單、加工容易，適於成批生産。
　　橫嚮移動式和刀片式衰減器都是粗調式，精度都不高，需要校準麯綫纔有定量衰減。
　　2.極化吸收式衰減器
　　極化吸收式衰減器是一種精密衰減器，其結構如圖4—12所示，由三段波導組成。兩端是固定的矩形波導到圓柱波導的過渡段，中間是一段可以繞縱軸轉動的圓柱波導。在每段波導中部沿軸嚮放置厚度極薄的能完全吸收與其平行的切嚮電場的吸收片，各段中吸收片的相對位置如圖4—12所示。
　　圓柱波導鏇轉的角度θ可以用精密傳動係統測量並顯示齣來，角度的變化也就是極化麵的變化。
　　……

前言/序言

十多年來，本書第一版得到瞭業內同仁的廣泛認可。無論是選作相關專業教材或教學參考書，還是用來進行射頻工程領域的科研或生産，都收到瞭良好的效果。眾多讀者就教材內容與我們進行瞭有益的討論，提齣瞭許多寶貴的意見。藉此，嚮大傢緻以誠摯的謝意, 感謝大傢的厚愛！考慮各方麵因素，有必要對本書進行改版提高。

第二版較第一版的改動和完善主要體現在以下三個方麵：

(1) 整理瞭多個渠道收集的反饋信息，對書中的紕漏進行瞭修改。

(2) 結閤國內外射頻/微波領域的最新研究成果，對內容進行瞭擴充。

(3) 增加瞭部分理論推導，例如在第4章中增加瞭T型同阻式衰減器和異阻式衰減器阻抗公式的推導過程，這是國內外其他同類圖書中所缺少的。

再次感謝大傢對本書的幫助，竭誠歡迎讀者批評指正。意見和建議請發郵件至zylei@xidian.edu.cn。

作 者

2017年2月

《射頻/微波電路導論（第二版）》圖書簡介 在這本麵嚮初學者的重要參考書中，作者以清晰、循序漸進的方式，深入淺齣地介紹瞭射頻（RF）和微波電路設計的核心概念和實用技術。本書旨在為電子工程、通信工程及相關領域的學生和工程師提供堅實的基礎，使他們能夠理解並掌握構成現代無綫通信係統基石的各類電路的原理與設計方法。 本書內容豐富，結構嚴謹，從基礎的電磁波理論和傳輸綫理論齣發，逐步深入到射頻/微波器件的特性、電路拓撲、阻抗匹配、噪聲分析、功率放大器、低噪聲放大器、混頻器、振蕩器以及濾波器等關鍵模塊的設計與實現。每章都配以大量的實例和圖示，幫助讀者直觀地理解抽象的理論概念，並能將其應用於實際的電路設計中。 核心章節概覽： 第一部分：基礎理論與傳輸綫 電磁波與電路理論基礎： 本部分首先迴顧瞭電磁場理論的基本概念，如麥剋斯韋方程組，並闡述瞭電磁波在不同介質中的傳播特性。同時，也梳理瞭電路理論中的關鍵要素，為後續射頻/微波電路分析打下基礎。特彆地，本書強調瞭集總參數電路模型在射頻/微波頻段失效的原因，從而引齣瞭分布式參數電路的重要性。 傳輸綫理論： 傳輸綫是射頻/微波電路中信息傳輸和能量傳遞的核心媒介。本章詳細介紹瞭傳輸綫的特性阻抗、傳播常數、電壓駐波比（VSWR）、迴波損耗（Return Loss）以及功率傳輸等概念。讀者將學習如何利用電壓和電流的瞬時值以及相量來描述傳輸綫上的信號傳播，並理解何為阻抗匹配以及為何它在射頻/微波係統中至關重要。史密斯圓圖（Smith Chart）作為一種強大的圖形化工具，在本章得到瞭詳細的講解和應用，它能夠極大地簡化傳輸綫電路的分析和阻抗匹配的設計。 第二部分：射頻/微波器件與電路要素 S參數（散射參數）： 在高頻電路中，直接測量電壓和電流變得睏難，因此S參數成為描述綫性網絡（尤其是射頻/微波器件）特性的標準方法。本章詳細介紹瞭S參數的定義、物理意義以及如何通過S參數來錶徵放大器、衰減器、濾波器等器件的輸入和輸齣阻抗、增益、隔離度等重要性能指標。讀者將學習如何讀取和分析器件的數據手冊中的S參數，並理解S參數在電路仿真中的作用。 阻抗匹配： 確保最大功率傳輸和最小信號反射是射頻/微波電路設計的首要目標之一。本章深入探討瞭阻抗匹配的原理，包括使用匹配網絡（如L型匹配、λ/4變換器、短截綫等）來實現不同阻抗之間的匹配。史密斯圓圖的實際應用在本章得到進一步的體現，讀者將學習如何利用它來設計各種阻抗匹配網絡，以最小化反射，提高效率。 噪聲分析： 噪聲是限製射頻/微波接收係統性能的關鍵因素。本章介紹瞭噪聲的來源，如熱噪聲、散粒噪聲等，並定義瞭噪聲係數（Noise Figure）和最小噪聲係數（Minimum Noise Figure）等參數。讀者將學習如何計算和評估電路的噪聲性能，以及如何設計低噪聲電路，例如選擇閤適的低噪聲放大器（LNA）和優化其偏置條件。 功率傳輸與效率： 在發射機和功率放大器設計中，功率傳輸和效率是衡量係統性能的重要指標。本章討論瞭綫性度和功率效率之間的權衡，並介紹瞭諸如P1dB（1dB壓縮點）、PAE（功率附加效率）等關鍵參數。讀者將瞭解不同功率放大器拓撲的優缺點，以及如何根據應用需求選擇閤適的器件和設計策略。 第三部分：關鍵射頻/微波電路模塊設計 低噪聲放大器（LNA）設計： LNA是射頻接收機的第一級放大器，其性能直接決定瞭整個接收機的靈敏度。本章詳細介紹瞭LNA的設計流程，包括增益、噪聲係數、輸入/輸齣阻抗匹配以及穩定性等方麵的考慮。讀者將學習如何利用晶體管（如MOSFET、BJT）和無源元件構建LNA，並理解如何優化偏置點和選擇閤適的器件以達到最佳性能。 功率放大器（PA）設計： PA是射頻發射機的關鍵組成部分，負責將信號放大到足以進行遠距離傳輸的功率水平。本章涵蓋瞭不同類型的PA，如A類、AB類、C類以及綫性化PA（如Doherty PA、Cartesian Feedback PA）。讀者將學習PA的設計挑戰，包括功率效率、綫性度、熱管理以及穩定性等，並瞭解如何通過阻抗變換器和偏置電路來優化PA的性能。 混頻器（Mixer）設計： 混頻器是頻率變換的關鍵電路，在超外差接收機和發射機中扮演著重要角色。本章介紹瞭不同類型的混頻器，如二極管混頻器、MOSFET混頻器和GILBERT單元混頻器。讀者將學習混頻器的基本工作原理，包括上變頻和下變頻，並理解諸如轉換增益/損耗、局部振蕩器（LO）驅動要求、IP3（三階交調點）以及LO-RF隔離度等性能指標。 振蕩器（Oscillator）設計： 振蕩器是産生穩定頻率信號的源，在無綫通信係統中用於産生載波信號、時鍾信號等。本章深入探討瞭振蕩器的基本原理，包括巴剋豪森穩定性判據和環路增益。讀者將學習不同類型的振蕩器，如RC振蕩器、LC振蕩器、晶體振蕩器和壓控振蕩器（VCO）。同時，本書也關注瞭振蕩器的輸齣頻率穩定度、相位噪聲以及功耗等重要性能指標。 濾波器（Filter）設計： 濾波器用於選擇或抑製特定頻率範圍的信號，在射頻/微波係統中發揮著至關重要的作用，如帶通濾波、帶阻濾波等。本章介紹瞭多種濾波器類型，如巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）和貝塞爾（Bessel）濾波器，並講解瞭它們的響應特性。讀者將學習如何設計和實現集總元件濾波器和分布式元件濾波器，以及理解插損、阻帶衰減和帶寬等關鍵參數。 第四部分：集成電路與實際應用 射頻/微波集成電路（MMIC）基礎： 隨著技術的進步，MMIC已成為實現射頻/微波係統小型化、低功耗和高性能的關鍵。本章簡要介紹瞭MMIC的優勢，並探討瞭MMIC設計中的一些獨特性，如寄生效應、器件模型以及版圖設計。 實際應用案例分析： 為瞭更好地鞏固理論知識，本書在最後部分提供瞭一些實際的射頻/微波電路設計案例，例如一個簡單的接收機前端、一個功率放大器模塊等。通過這些案例，讀者可以瞭解到實際設計過程中所麵臨的挑戰和解決方法。 《射頻/微波電路導論（第二版）》不僅僅是一本教科書，更是一本實用的設計指南。它以其邏輯嚴謹的體係、清晰易懂的講解、豐富的實例和全麵的內容，為所有希望深入瞭解射頻/微波電路領域的讀者提供瞭一個寶貴的學習平颱。無論您是初學者還是希望提升專業技能的工程師，本書都將是您職業生涯中不可或缺的參考。

評分☆☆☆☆☆

我是一名射頻愛好者，平時喜歡自己動手搭建一些簡單的射頻實驗。以前在網上搜羅各種資料，總是感覺零散不成體係，很多細節也解釋不清。直到我入手瞭《射頻/微波電路導論（第二版）》，纔感覺自己的知識體係得到瞭一個質的飛躍。這本書的內容非常紮實，對於初學者來說，它的講解深入淺齣，即使是那些一開始看起來很枯燥的數學推導，也被作者用生動形象的比喻和詳細的步驟分解，讓我能夠一步步地理解其中的邏輯。我特彆喜歡書中關於傳輸綫理論的章節，它不僅僅是告訴我們什麼是阻抗，更重要的是解釋瞭阻抗匹配在射頻係統中為何如此重要，以及如何通過史密斯圓圖等工具進行實際的阻抗匹配設計。每次動手做實驗，我都會翻閱相關的章節，對比書中的理論與實際的測量結果，這種過程讓我受益匪淺。而且，書中還涉及到瞭很多實際的器件模型和應用案例，這讓我明白瞭理論知識如何轉化為實際産品，為我的DIY項目提供瞭寶貴的參考。這本書就像一座寶藏，每次閱讀都能有新的發現和啓發，讓我的射頻探索之旅更加順暢和有趣。

評分☆☆☆☆☆

對於我這樣一位長期在通信設備研發一綫工作的技術人員來說，射頻/微波電路的知識更新速度非常快，總是需要不斷學習新的技術和理論。我之前也接觸過不少同類的書籍，但《射頻/微波電路導論（第二版）》這本書，給我帶來瞭耳目一新的感覺。它在內容上非常全麵，從基礎理論到最新的技術進展，都有所涉及。我尤其關注書中關於匹配網絡設計和濾波器設計的章節，作者深入剖析瞭各種設計方法和優化技巧，並且結閤瞭大量的工程實例，讓我能夠快速地將理論知識應用於實際的電路設計中。書中對於高頻效應和寄生參數的講解也十分細緻，這對於我們設計高性能射頻器件至關重要。我喜歡這本書的實用性，它不僅僅停留在理論層麵，更注重於如何解決實際工程問題。通過閱讀這本書，我不僅鞏固瞭現有的知識，還學習到瞭很多新的設計理念和方法，這對於我不斷提升自己的技術水平，應對日益激烈的市場競爭，起到瞭重要的推動作用。這本書對我來說，是一本值得反復研讀的經典之作。

評分☆☆☆☆☆

初次翻開這本《射頻/微波電路導論（第二版）》，腦海中立刻浮現齣當年在大學課堂上，那位老師慷慨激昂地在黑闆上推導著復雜的S參數方程的場景。如今，作為一名初入職場的工程師，重新拿起這本書，感覺像是與一位久違的老友重逢，但這次，它不再是需要考試通過的教材，而是我解決實際工程問題的得力助手。這本書的編排邏輯非常清晰，從最基礎的阻抗匹配理論，到復雜的噪聲係數分析，層層遞進，毫不含糊。我尤其欣賞其中對實際電路設計的考量，書中列舉瞭許多不同應用場景下的電路實例，例如功率放大器、低噪聲放大器以及混頻器的設計思路，並且深入分析瞭在實際器件和PCB布局中可能遇到的種種挑戰。這對於我這種需要快速上手實踐的工程師來說，簡直是雪中送炭。那些圖示和公式，不再是冰冷的符號，而是指引我解決問題的地圖。我喜歡它細緻的講解，能夠讓我從原理上理解為何某個設計是有效的，而非僅僅是死記硬背。有時候，我會對著書中的某些章節反復琢磨，試圖將理論與我工作中遇到的具體問題聯係起來。這本書讓我對射頻/微波電路的理解，不僅僅停留在理論層麵，更能觸及到工程實現的落地細節，這種貫穿理論與實踐的嚴謹性，是我選擇它的重要原因。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在射頻領域摸爬滾打多年的老兵，市麵上關於射頻的圖書，我幾乎都接觸過。然而，《射頻/微波電路導論（第二版）》這本書，即便在如此琳琅滿目的書籍中，也依然占據著特殊的位置。它不像一些理論書籍那樣脫離實際，也不像一些應用指南那樣過於膚淺。這本書恰恰是兩者之間的完美結閤。它並沒有迴避復雜的理論推導，反而將它們清晰地呈現在讀者麵前，並且更重要的是，它能夠很好地將這些理論與實際的電路設計緊密聯係起來。我尤其欣賞書中對不同電路模塊的分析，例如混頻器，作者不僅僅是給齣瞭基本的原理框圖，而是深入分析瞭各種混頻器拓撲的優缺點，以及在實際應用中可能遇到的非綫性失真、鏡像抑製等問題，並提供瞭相應的解決方案。這種對細節的把控，對於我們這些需要設計可靠、高性能射頻係統的工程師來說，至關重要。書中對噪聲分析的講解也相當到位，讓我能夠更準確地評估係統的噪聲係數，並進行優化。讀這本書，就像是在與一位經驗豐富的導師對話，他能夠用最簡潔明瞭的方式，將最核心的知識點傳授給你，讓你在最短的時間內，掌握射頻/微波電路設計的精髓。

評分☆☆☆☆☆

我是一名電子工程專業的學生，在學習射頻/微波電路這門課程時，確實感到有些吃力。很多概念都比較抽象，公式也看得我頭暈眼花。後來，我的教授推薦瞭《射頻/微波電路導論（第二版）》這本書，我抱著試一試的心態去閱讀。沒想到，這本書完全顛覆瞭我對這門課程的看法。作者的講解方式非常循序漸進，從最基礎的電磁波傳播原理，到微帶綫、波導等關鍵概念，都解釋得非常清晰易懂。書中的插圖和圖示也非常豐富，幫助我更好地理解那些抽象的物理過程。我特彆喜歡書中對於S參數的講解，不僅僅是定義和計算，更是通過實際電路例子，讓我理解S參數在射頻電路分析中的實際意義。每次遇到不懂的問題，這本書都能提供最直接、最有效的答案。它就像一本“百科全書”，我可以在裏麵找到我需要的任何信息。這本書的齣現，讓原本在我腦海中模糊不清的射頻/微波電路概念，變得清晰而具體，也極大地提升瞭我對這門學科的興趣和信心。