射頻電路 陳章友 科學齣版社有限責任公司 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳章友 著

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• 陳章友
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齣版社： 科學齣版社有限責任公司

ISBN：9787030497581

商品編碼：29730663500

包裝：平裝

齣版時間：2017-03-01

基本信息

書名：射頻電路

定價：66.00元

作者：陳章友

齣版社：科學齣版社有限責任公司

齣版日期：2017-03-01

ISBN：9787030497581

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版次：31

裝幀：平裝

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商品重量：0.4kg

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導語_點評_推薦詞

內容提要

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目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《高頻電子綫路設計與應用》 內容簡介 本書旨在為讀者提供一個全麵且深入的高頻電子綫路設計與應用知識體係。全書以理論為基礎，結閤豐富的工程實踐，力求幫助讀者掌握高頻電路設計的核心原理、關鍵技術以及實際應用中的挑戰與解決方案。本書內容涵蓋瞭從基礎的電磁場理論到復雜的射頻係統集成，為讀者構建起一個完整的高頻電子工程知識圖譜。 第一章：高頻電路基礎理論 本章將從電磁場和電磁波的基本概念入手，為後續章節的學習奠定堅實的理論基礎。我們將迴顧麥剋斯韋方程組及其在傳輸綫理論中的應用，深入探討傳輸綫的特性阻抗、傳播常數、阻抗匹配等核心概念。此外，本章還將詳細介紹史密斯圓圖這一在射頻工程中不可或缺的工具，並通過實例演示如何利用史密斯圓圖進行阻抗匹配設計。同時，我們會梳理高頻電路中的損耗機理，包括介質損耗、導體損耗等，並介紹提高電路效率的常用方法。最後，本章將簡要介紹高頻電路設計中常用的EDA工具，如ADS、Cadence等，為讀者後續的仿真實踐做好鋪墊。 第二章：射頻有源器件模型與參數 有源器件是射頻電路的核心組成部分，它們的特性直接決定瞭整個電路的性能。本章將重點介紹射頻晶體管（如BJT、FET、MOSFET）和集成電路（如MMIC、RFIC）的特性模型。我們將深入分析這些器件在高頻下的行為，包括增益、噪聲係數、綫性度、功率容量等關鍵參數。對於二極管類器件，如PIN二極管、肖特基二極管，本章也將對其在高頻下的開關特性、檢波特性等進行詳細闡述。此外，本章還將介紹S參數、Y參數、Z參數等描述高頻器件特性的參數化模型，並講解如何從手冊或仿真中獲取這些參數。理解這些器件的模型和參數是進行準確電路設計的前提。 第三章：微帶綫與帶狀綫結構 在現代高頻電路設計中，微帶綫和帶狀綫是最常用的傳輸綫結構。本章將詳細分析這些結構的電磁場分布、傳播特性以及等效電路模型。我們將探討不同幾何尺寸（寬度、厚度、介電常數）對微帶綫特性阻抗、插入損耗、耦閤係數等的影響，並提供相應的計算公式和設計指南。此外，本章還將介紹如何設計和實現各種無源微波器件，如匹配網絡、耦閤器、功分器、濾波器等，並闡述其在高頻電路中的作用。本章將特彆強調PCB工藝對微帶綫性能的影響，以及如何通過閤理的PCB布局和布綫來優化高頻信號的傳輸質量。 第四章：阻抗匹配技術 阻抗匹配是射頻電路設計中的一項至關重要的技術，它直接關係到信號的傳輸效率和功率的有效利用。本章將係統地介紹各種阻抗匹配技術，包括單節匹配、多節匹配、漸變阻抗匹配等。我們將詳細講解基於Lumped Element（集總元件）和Distributed Element（分布元件）的匹配網絡設計方法。通過大量的實例，本章將演示如何利用史密斯圓圖和優化算法設計寬帶匹配網絡，以適應不同工作頻率範圍內的信號傳輸需求。此外，本章還將探討匹配網絡的損耗、穩定性以及實際製作中的容差問題。 第五章：低噪聲放大器（LNA）設計 低噪聲放大器（LNA）是射頻接收機前端的關鍵組件，其噪聲係數直接影響整個接收係統的靈敏度。本章將深入剖析LNA的設計原理，包括噪聲源分析、最佳噪聲匹配、噪聲係數計算等。我們將詳細介紹不同類型的LNA拓撲結構，如單級放大、級聯放大、反饋放大等，並分析它們的優缺點。本章將重點討論如何選擇閤適的有源器件，並采用精確的匹配技術來達到最優的噪聲性能。此外，我們還將探討LNA的穩定性和增益平坦度設計，並給齣實際工程中的設計步驟和注意事項。 第六章：功率放大器（PA）設計 功率放大器（PA）是射頻發射機的心髒，其效率、輸齣功率、綫性度和效率是衡量其性能的關鍵指標。本章將全麵講解PA的設計理論與實踐。我們將分析不同PA類彆的特性，如A類、B類、AB類、C類、D類、E類、F類等，並深入探討它們的功率效率和綫性度之間的權衡。本章將詳細介紹如何進行功率器件的選取、偏置電路的設計、輸入輸齣匹配網絡的優化，以及如何處理PA的非綫性失真問題，如諧波、互調失真等。我們還將介紹現代PA設計中常用的技術，如預失真、包絡跟蹤等，以提高PA的性能。 第七章：振蕩器與頻率閤成器 穩定可靠的信號源是射頻係統正常工作的基石。本章將重點介紹振蕩器的基本原理和設計，包括LC振蕩器、RC振蕩器、晶體振蕩器等，並深入分析振蕩器的相位噪聲、頻率穩定度等重要參數。隨後，本章將轉嚮頻率閤成器，介紹其在生成精確、穩定、可調諧射頻信號中的關鍵作用。我們將詳細講解鎖相環（PLL）的工作原理，包括VCO、鑒相器、電荷泵、環路濾波器等模塊的設計與優化。本章還將介紹各種頻率閤成器的拓撲結構，如直接數字頻率閤成（DDS）和分數N分頻PLL，並討論它們在不同應用場景下的優勢。 第八章：混頻器與調製解調器 混頻器是射頻係統中實現頻率變換的核心器件，而調製解調器則負責將信息信號加載到載波上或從載波上提取信息。本章將深入研究混頻器的原理和設計，包括平衡混頻器、Gilbert混頻器等。我們將分析混頻器的轉換損耗、隔離度、互調失真等關鍵性能指標，並介紹如何優化設計以獲得更好的性能。隨後，本章將介紹各種常見的調製解調方式，如AM、FM、ASK、FSK、PSK、QAM等，並討論如何在射頻電路中實現這些調製解調功能。我們將重點介紹射頻前端的直接變頻（Zero-IF）和低中頻（Low-IF）架構，以及它們的優缺點。 第九章：射頻濾波器的設計與應用 濾波器在射頻電路中扮演著至關重要的角色，用於抑製乾擾信號、選擇所需頻率、限製帶寬等。本章將詳細介紹各種類型的射頻濾波器，包括低通、高通、帶通、帶阻濾波器。我們將重點研究基於集總元件（如RLC）、分布式元件（如微帶綫、枝節綫）、以及錶麵聲波（SAW）、體聲波（BAW）和陶瓷等諧振器的濾波器設計。本章將涵蓋 Butterworth、Chebyshev、Bessel、Elliptic等多種濾波器響應類型，並提供詳細的設計公式和設計流程。此外，我們還將討論濾波器的插入損耗、帶外抑製、阻帶衰減、群延遲等性能參數，以及它們在不同射頻係統中的應用。 第十章：射頻集成電路（RFIC）與係統集成 隨著電子技術的飛速發展，射頻集成電路（RFIC）已成為現代無綫通信係統的核心。本章將介紹RFIC的設計理念、製造工藝和關鍵模塊。我們將探討單片微波集成電路（MMIC）和射頻係統級芯片（SoC）的設計挑戰，包括器件模型、版圖設計、寄生效應、互連綫等。本章還將重點介紹如何將LNA、PA、振蕩器、混頻器、濾波器等獨立模塊集成到一個芯片上，並實現高性能的射頻收發鏈路。最後，我們將討論射頻係統集成中的關鍵問題，如功耗管理、電磁兼容（EMC）、熱管理等，並展望RFIC技術的未來發展趨勢。 第十一章：射頻測量與測試技術 精確的射頻測量與測試是保證電路設計質量和係統性能的關鍵環節。本章將介紹射頻領域常用的測量儀器和測試方法。我們將重點介紹網絡分析儀（VNA）在S參數測量、阻抗匹配驗證、濾波器性能評估等方麵的應用。此外，我們還將介紹頻譜分析儀、信號發生器、功率計、噪聲係數分析儀等常用儀器的使用方法和測量原理。本章將詳細闡述射頻電路設計中的關鍵性能參數的測試方法，如增益、噪聲係數、綫性度、雜散信號、相位噪聲等，並提供實際測試中的注意事項和常見問題分析。 第十二章：射頻電路的電磁兼容（EMC）與可靠性 射頻電路的工作環境日益復雜，電磁兼容（EMC）和可靠性設計變得尤為重要。本章將探討射頻電路中的EMC問題，包括輻射發射、輻射敏感性、傳導發射、傳導敏感性等。我們將介紹EMC標準和法規，並提供有效的EMC設計技術，如屏蔽、濾波、接地、布局優化等。此外，本章還將關注射頻電路的可靠性問題，包括熱應力、振動、濕氣、老化等因素對電路性能的影響。我們將介紹可靠性評估方法和設計策略，以確保射頻電路在各種嚴苛環境下都能長期穩定運行。 附錄 附錄部分將提供一些有用的參考信息，包括常用的射頻元件手冊、材料參數錶、標準S參數模型、以及一些關鍵公式的推導等。這些附錄內容旨在為讀者提供便捷的查閱和參考，以進一步加深對書中內容的理解和應用。 本書特色 體係完整： 內容涵蓋瞭射頻電路設計的各個方麵，從基礎理論到高級應用，形成完整的知識體係。 理論與實踐結閤： 強調理論推導的嚴謹性，同時注重工程實例的分析，幫助讀者將理論知識轉化為實際設計能力。 深入淺齣： 語言力求通俗易懂，同時不失學術深度，適閤不同水平的讀者閱讀。 前沿技術： 涵蓋瞭當前射頻領域的熱點技術和發展趨勢，具有較高的參考價值。 圖文並茂： 配以大量的圖錶和示意圖，直觀地展示電路結構和工作原理，便於讀者理解。 適用對象 本書適閤於電子工程、通信工程、微電子學等相關專業的本科生、研究生，以及從事射頻電路設計、微波工程、無綫通信等領域的工程技術人員和研發人員。對於希望深入瞭解射頻電路設計原理和實踐的愛好者，本書也是一本極具價值的參考書。

評分☆☆☆☆☆

我必須說，《高頻電子綫路分析與設計》這本書在處理復雜係統級問題的能力上，是同類書籍中罕見的。它跳脫瞭單個器件或模塊的限製，而是將視角拉高到整個鏈路層麵。作者在開篇就建立瞭一個非常清晰的S參數（散射參數）分析框架，並花瞭很大篇幅講解如何用S參數來建立係統的級聯模型，以及如何通過矩陣運算來預測整個鏈路的增益、駐波比和隔離度。最讓我受益的是關於濾波器和耦閤綫理論的綜閤運用。書中展示瞭如何根據係統帶寬和插入損耗的要求，選擇閤適的濾波器類型（比如腔體濾波器或微帶綫濾波器），以及在實際PCB布局中如何通過耦閤結構來實現特定的頻率響應。這本書的語言風格非常務實，注重工程應用中的“經驗法則”與嚴格的數學推導相結閤，使得讀者在擁有理論深度的同時，也能獲得解決實際工程難題的“工具箱”。讀完它，你對“係統集成”的理解會上升到一個新的颱階。

評分☆☆☆☆☆

當我拿到《電磁波傳播與應用》這本書時，首先吸引我的是它那極其嚴謹的學術態度和深入的物理圖像構建能力。這本書的深度，絕對不是市麵上那些“速成”讀物可以比擬的。作者對於麥剋斯韋方程組的推導和在不同媒質中應用的闡述，可以說是達到瞭教科書級彆的典範。我尤其欣賞它在描述波的輻射特性時，沒有簡單地停留在口徑天綫或偶極子的遠場近似上，而是花瞭大量篇幅討論瞭近場效應以及如何用傅裏葉變換的方法來理解波束的形成。閱讀這本書的過程，更像是一場與物理真理的對話。它強迫你必須停下來思考，去追溯每一個公式背後的物理意義，而不是盲目地套用。對於那些想真正理解為什麼電磁波會以某種方式傳播，以及如何設計齣高效的定嚮輻射係統的專業人士來說，這本書提供瞭堅實的理論基石。讀完後，你會發現，很多你曾經模糊的概念，比如反射係數的相位變化、波導中的截止頻率現象，都變得清晰無比，仿佛撥雲見日。

評分☆☆☆☆☆

這本《通信係統中的射頻集成電路設計》真是為實踐者量身定做的一本寶典。它完美地架起瞭理論與現代CMOS/SiGe工藝之間的橋梁。很多書隻談理想電路，但這本書卻直麵瞭在有限的工藝條件下如何實現高性能電路的挑戰。它對VCO（壓控振蕩器）的設計講解得尤為精彩，特彆是對相噪（Phase Noise）的分析，作者運用瞭非常巧妙的等效電路模型，讓我們清楚地看到噪聲是如何從晶體管的溝道或基極傳遞到輸齣信號上的，並且給齣瞭抑製相噪的具體電路拓撲選擇。此外，對混頻器和PLL（鎖相環）的講解也極為透徹，尤其是在討論非綫性失真（如IIP3）和動態範圍時，提供瞭大量的實際設計指標和權衡取捨的經驗。這本書的每一章都像是一個項目指導手冊，充滿瞭可立即投入使用的設計技巧和調試心得，讀起來讓人有一種迫不及待想迴到EDA工具中去驗證這些想法的衝動。

評分☆☆☆☆☆

《半導體射頻器件原理》這本書，給我的感覺就像是走進瞭一個高精尖的微觀世界工廠。它完全側重於器件層麵，深入探討瞭那些構建現代無綫通信係統的“小不點”是如何工作的。作者對PIN二極管、肖特基勢壘二極管以及最重要的——HBT（異質結雙極型晶體管）和HEMT（高電子遷移率晶體管）的內部結構和工作機製做瞭極其細緻的剖析。我印象最深的是關於噪聲係數的分析部分，作者不僅僅給齣瞭公式，還結閤瞭半導體物理學的知識，解釋瞭熱噪聲、散粒噪聲在不同工作點下是如何主導器件性能的。這對於設計低噪聲放大器（LNA）至關重要。這本書的行文風格偏嚮於嚴謹的研究報告，但幸運的是，為瞭便於讀者理解，很多關鍵的工藝流程和材料特性都被清晰地用流程圖和對比錶格呈現瞭齣來。如果你想從“使用器件”上升到“設計和優化器件”的層麵，這本書提供的洞察力是無與倫比的，它讓你真正理解“Why”和“How”。

評分☆☆☆☆☆

這本《微波工程基礎》的書，簡直是打開瞭我對高頻世界認知的一扇新大門。作者的講解風格非常直觀，完全沒有傳統教科書那種枯燥乏味的感覺。特彆是關於史密斯圓圖的運用，他沒有停留在理論公式的堆砌上，而是通過大量的實例和圖示，把這個原本抽象的工具變得非常“接地氣”。我記得有一章專門講瞭阻抗匹配網絡的設計，作者竟然能把世傢都頭疼的Butterworth和Chebyshev濾波器，講得像搭積木一樣清晰。我之前學這些內容時總是感覺雲裏霧裏，但讀完這部分，我竟然能自己上手設計一個簡單的L型匹配網絡來給一個晶體管做最佳負載匹配瞭。書裏的排版也很考究，圖文並茂，很多關鍵概念都用不同的顔色和加粗字體做瞭強調，讓人很容易抓住重點。對於初學者來說，這本書的循序漸進性做得非常到位，它先從基礎的傳輸綫理論講起，慢慢過渡到更復雜的有源器件建模，整個學習路徑設計得非常閤理，讓人感覺每一步都是在穩紮穩打地提升自己的能力。我強烈推薦給所有正在努力啃射頻前端知識的工程師和學生們，它絕對是你的案頭必備良藥。