高等学校电子信息类系列教材：电磁兼容与PCB设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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邵小桃 编

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• 电路设计
• 高频电路
• 信号完整性
• 电源完整性
• 屏蔽技术

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787811236767

版次：1

商品编码：10251715

品牌：清华大学

包装：平装

开本：16开

出版时间：2009-06-01

用纸：胶版纸

页数：185

字数：314000

正文语种：中文

内容简介

　　《电磁兼容与PCB设计》从电磁兼容的基本原理出发，结合PCB设计中遇到的各种问题，全面系统地阐述了电磁兼容理论与PCB设计。全书共分为9章：第1章电磁兼容概论；第2章PCB中的电磁兼容；第3章元件与电磁兼容；第4章信号完整性分析；第5章电磁兼容抑制的基本概念；第6章旁路和去耦；第7章阻抗控制和布线；第8章静电放电抑制的基本概念；第9章电磁兼容的标准与测试。《电磁兼容与PCB设计》内容简洁，概念清楚，深入浅出。可作为高等院校电子、电气、通信和相关专业本科生的教材，是大学高年级本科生难得的专业技术基础教材之一。也可作为相关学科教师、科研人员及工程技术人员进行电磁兼容分析和PCB设计的重要参考书。

内页插图

目录

第1章 电磁兼容概论.
1.1 电磁兼容与电磁干扰
1.1.1 综述
1.1.2 电磁干扰与危害
1.1.3 电磁兼容技术的发展
1.1.4 电磁兼容的国际组织
1.1.5 我国电磁兼容技术的发展
1.2 电磁兼容基本概念
1.2.1 电磁兼容中的常用定义
1.2.2 设计中常见的电磁兼容问题
1.2.3 电磁兼容设计规则与设计过程
1.2.4 潜在的电磁干扰／射频干扰辐射等级
1.3 分析电磁兼容问题的五个方面
1.4 电磁干扰三要素
1.4.1 电磁干扰三要素
1.4.2 如何设计出满足电磁兼容性标准的系统
1.5 系统级电磁干扰产生的原因
1.5.1 系统级电磁干扰产生的原因
1.5.2 减小系统级干扰的抑制技术
1.6 电磁兼容的单位及换算关系
1.6.1 功率增益
1.6.2 电压增益
1.6.3 电流增益
1.6.4 电场强度和磁场强度测量的通用单位
1.6.5 单位间的互换
习题

第2章 PCB中的电磁兼容
2.1 PCB设计概念
2.1.1 概述
2.1.2 PCB基本设计构成
2.1.3 高速PCB设计中的问题
2.1.4 PCB设计常用软件工具
2.2 PCB产生电磁干扰的原因
2.2.1 电磁理论
2.2.2 磁流元与电流元的天线辐射特性
2.2.3 PCB中产生电磁干扰的进一步说明
2.3 共模电流和差模电流
2.3.1 差模电流
2.3.2 共模电流
2.3.3 共模电流与差模电流的比较
2.4 通量消除的概念与方法
2.4.1 通量消除的概念
2.4.2 通量消除的基本方法
习题

第3章 元件与电磁兼容
3.1 元器件概述
3.1.1 元器件的种类
3.1.2 元器件的组装技术
3.1.3 表面安装技术的特点
3.2 无源元件的频率响应
3.2.1 导线的频率响应
3.2.2 电阻的频率响应
3.2.3 电容的频率响应
3.2.4 电感的频率响应
3.2.5 变压器的频率响应
3.3 有源器件与电磁兼容
3.3.1 边沿速率
3.3.2 元件封装
3.3.3 接地散热器
3.3.4 时钟源的电源滤波
3.3.5 集成电路中的辐射
3.4 元器件的选择
习题

第4章 信号完整性分析
4.1 信号完整性概述
4.2 传输线
4.2.1 传输线概述
4.2.2 PCB内传输线的等效电路
4.2.3 传输线效应
4.3 相对介电常数与传播速度
4.4 反射和衰减振荡
4.4.1 反射
4.4.2 衰减振荡
4.5 地弹
4.6 串扰
4.6.1 串扰及消除
4.6.2 3-W原则
4.7 PCB终端匹配的方法
4.7.1 串联终端
4.7.2 并联终端
4.7.3 戴维南网络
4.7.4 RC网络
4.7.5 二极管网络
4.7.6 时钟走线的终端..
4.7.7 分叉线路走线的终端
4.8 电源完整性分析
4.8.1 电源完整性分析概述
4.8.2 同步开关噪声
4.8.3 电源分配设计
4.9 信号完整性常用设计工具介绍
4.9.1 APSIM软件介绍
4.9.2 SPECCTRAQuest
4.9.3 ICX
4.9.4 SIwave
4.9.5 Hot-Stage4
4.9.6 SIA3000信号完整性测试仪
习题

第5章 电磁兼容抑制的基本概念
5.1 镜像面
5.1.1 概述
5.1.2 镜像面的工作原理
5.2 元件间环路面积的控制
5.3 三种主要的接地方法
5.3.1 接地基本概念
5.3.2 接地方法
5.4 分区法和隔离法
5.4.1 分区法
5.4.2 隔离法
习题

第6章 旁路和去耦
6.1 电容的三个用途
6.1.1 去耦电容
6.1.2 旁路电容
6.1.3 体电容
6.2 电容与谐振
6.2.1 谐振电路
6.2.2 电容的物理特性
6.2.3 电容的谐振特性
6.3 并联电容器
6.3.1 并联电容器的工作特性
6.3.2 并联电容器的计算
6.4 电源层和接地层电容
6.4.1 电源层和接地层的电容
6.4.2 20-H原则
6.5 电容的选择与放置
6.5.1 电容选择
6.5.2 去耦电容的选择
6.5.3 大电容的选择
6.5.4 电容的放置
习题

第7章 阻抗控制和布线
7.1 元件的布局
7.1.1 PCB布局
7.1.2 PCB分层
7.2 阻抗控制
7.2.1 微带线结构
7.2.2 嵌入式微带线
7.2.3 单带状线结构
7.2.4 双带状线结构
7.2.5 差分微带线和带状线结构
7.2.6 布线考虑
7.2.7 容性负载
7.3 走线长的计算
7.4 PCB板的布线要点
7.4.1 布线基本要求
7.4.2 单端布线
7.5 多层板的叠层设计
7.5.1 四层板
7.5.2 六层板
7.5.3 八层板
7.5.4 十层板
习题

第8章 静电放电抑制的基本概念
8.1 静电放电现象
8.1.1 静电放电
8.1.2 静电放电的危害
8.2 静电放电保护技术
8.2.1 器件的防护
8.2.2 整机产品防护
8.2.3 PCB静电放电保护的常用方法
8.2.4 环路面积的控制
8.2.5 静电放电中的保护镶边
习题

第9章 电磁兼容标准与测试
9.1 电磁兼容标准
9.2 电磁兼容测试
9.2.1 试验场地
9.2.2 试验设备
9.2.3 静电放电测试
习题
附录A 电磁兼容国家标准
附录B 部分电磁兼容国际标准
附录C 部分常用元件的封装
参考文献

精彩书摘

　　第1章　电磁兼容概论
　　本章主要阐述了电磁兼容的基本概念、设计规则、设计过程以及分析的5个方面；同时也介绍了电磁干扰的危害及电磁干扰的3要素，并详细分析了传导耦合、电场耦合、磁场耦合、共阻抗耦合和电磁场耦合等5个噪声耦合的主要传播途径，以及减小干扰的方法。最后对电磁兼容常用的单位给出了公式定义以及它们之间的换算关系。
　　1.1　电磁兼容与电磁干扰
　　1.1.1　综述
　　电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，EMC）是一门迅速发展的综合性交叉学科。电磁兼容主要研究电磁干扰（Electromagnetic Interference，EMI）和抗干扰的问题，即怎样使在同一电磁环境下工作的各种电子电气器件、电路、设备或系统，都能正常工作，互不干扰，达到兼容状态。电磁兼容以电磁场和无线电技术的基本理论为基础，并涉及微波技术、微电子技术、计算机技术、通信技术、网络技术及新材料等许多技术领域。它的研究领域也非常广泛，包括电力、通信、交通、航天、军工、计算机、医疗等各个行业。

前言/序言

　　电磁兼容（Electromagnetic compatibility，EMC）是一门迅速发展的综合性交叉学科。电磁兼容主要研究在同一电磁环境下工作的各种电子器件、电路或系统，都能正常工作，达到兼容状态。电磁兼容以电磁场和无线电技术理论为基础，涉及微波技术、微电子技术、计算机技术、通信技术、网络技术及新材料等多个技术领域。在电力、通信、交通、航天、军工、计算机、医疗等各个行业都有着广泛的应用。随着电磁环境的不断恶化，电磁干扰已经成为电子、通信设备中必须面对的关键问题，电磁兼容越来越受到人们的重视。
　　随着高频、高速数字通信的不断发展，高速大规模电子系统的广泛应用，电路设计越来越复杂，PcB集成度也越来越高，这就对从事电子或通信领域的专业技术人员提出了更高的要求。PcB设计又直接影响到电子、通信设备的性能。当系统时钟达到120 MHz时，基于传统方法设计的PCB将无法工作。因此，在PCB设计中考虑电磁兼容性已经成为必须采取的手段。
　　本书从电磁兼容的基本原理出发，结合PCB设计中遇到的各种问题，分9章全面系统地阐述了电磁兼容理论与PCB设计。第l章电磁兼容概论，阐述了电磁兼容的基本概念，电磁干扰的三要素以及减小干扰的方法；第2章PCB中的电磁兼容，阐述了PCB设计的构成，PCB中产生电磁干扰的原因，并对共模辐射和差模辐射进行了分析比较；第3章元件与电磁兼容，介绍了元器件的种类和封装，分析了无源元件的频率响应以及有源器件的电磁兼容特性；第4章信号完整性分析，阐述了信号完整性问题，PCB终端匹配的几种方法；第5章电磁兼容抑制的基本概念，论述了镜像面的工作原理以及对电磁兼容的抑制作用，阐述了三种常用接地方法的特点和用途；第6章旁路和去耦，阐述了电容器的主要用途，介绍了电容的物理特性、谐振特性以及电容的选择和放置；第7章阻抗控制和布线，阐述了元件的布局、阻抗控制的基本原理，分析和讨论了PcB布线中常用的四种基本结构的特点，介绍了PCB板的布线要求以及多层板的叠层设计；第8章静电放电抑制的基本概念，分析了静电放电产生的原因、特点和危害，阐述了静电放电的常用保护技术以及PCB中静电放电的保护方法；第9章电磁兼容标准与测试，简要介绍了电磁兼容标准的内容，阐述了典型的电磁兼容测试项目、测试中常见的试验场地及试验设备，最后对静电放电测试进行了简要说明。

《微波电路与系统设计》 内容简介 本书是一部面向高等院校电子信息类专业的专业教材，旨在系统地介绍微波电路与系统设计的理论基础、关键技术和工程实践。全书共分为十四章，内容涵盖了微波工程的入门知识、传输线理论、S参数分析、微波晶体管放大器、微波功率放大器、低噪声放大器、微波混频器、微波振荡器、微波滤波器、微波匹配网络、微波功率分配与合成器、微波射频集成电路（RFIC）基础、微波系统设计实例以及未来发展趋势。本书内容由浅入深，理论联系实际，注重培养学生的工程实践能力和创新思维。 第一章 微波工程概论 本章将带领读者进入微波工程的奇妙世界，从宏观角度揭示微波工程的核心概念和研究范畴。我们将首先探讨微波的定义、频率范围及其在现代科技和社会生活中的广泛应用，例如雷达、通信、遥感、医疗和科学研究等。通过了解这些应用，读者将对微波工程的重要性及其发展潜力有一个初步的认识。 接着，本章将深入介绍微波工程所需的基础物理知识，重点阐述电磁场理论在微波频段的特殊性。我们将回顾麦克斯韦方程组在微波领域的简化形式，并强调其在分析微波现象中的核心作用。电磁波的产生、传播和相互作用的原理将被详细讲解，为后续章节的学习奠定坚实的理论基础。 此外，本章还将介绍微波工程常用的基本物理量和单位，例如功率、电压、电流、阻抗、损耗等，并解释它们在微波电路分析中的意义。我们将讨论微波信号的频谱特性、带宽以及相关的调制解调技术，帮助读者理解微波通信系统的基本工作原理。 最后，本章将勾勒出微波工程的典型结构和组成部分，例如微波源、微波传输线、微波电路元件（如滤波器、放大器、混频器等）以及微波天线等。通过对这些关键组成部分的介绍，读者将对一个完整的微波系统有一个初步的认识，并对后续章节的学习内容有一个整体的把握。本章力求激发读者对微波工程的兴趣，并为其后续深入学习打下坚实的基础。 第二章 传输线理论 传输线理论是微波工程的基石，本章将系统阐述其核心概念与应用。我们将首先从基本概念出发，定义传输线的结构、特性阻抗以及均匀传输线模型。通过引入集总参数模型和分布参数模型，我们将深入分析传输线在不同工作频率下的行为差异，并理解为何在微波频段，电磁场的分布效应变得不可忽略。 本章将重点讲解传输线上的电磁波传播，包括行波、驻波以及电压和电流的分布规律。反射系数和驻波比（VSWR）是衡量传输线负载匹配状况的关键参数，我们将对其定义、计算方法及物理意义进行详细阐述，并探讨其在电路分析中的重要性。 电压驻波比（VSWR）的测量和应用是本章的另一重要组成部分。我们将介绍不同测量方法，并解释如何利用VSWR来判断匹配情况和查找故障。 此外，史密斯圆图作为微波工程师必备的分析工具，将得到充分的介绍。本章将详细讲解史密斯圆图的构造、使用方法及其在阻抗匹配、负载计算、增益分析等方面的强大功能。我们将通过大量的实例，展示如何利用史密斯圆图解决实际工程问题。 最后，本章还将探讨损耗传输线模型，分析导线电阻、介质损耗等因素对信号传播的影响，并介绍如何计算传输线的衰减系数。通过本章的学习，读者将能够深刻理解传输线在微波电路中的作用，并熟练掌握利用传输线理论分析和设计微波电路的基本方法。 第三章 S参数与微波网络分析 S参数（Scattering Parameters），也称为散射参数，是描述微波网络在终端处与电磁波相互作用的矩阵参数。本章将深入阐述S参数的定义、物理意义、计算方法及其在微波网络分析中的核心作用。 我们将首先从基本概念出发，定义S参数的矩阵形式，并解释每个参数的物理含义，例如输入反射系数（S11）、输出反射系数（S22）、正向传输系数（S21）和反向传输系数（S12）。我们将强调S参数与传统Z参数、Y参数等电压/电流参数的区别，以及为何S参数在微波频段更具优势，尤其是在处理高频信号和开路/短路终端时。 本章将详细介绍S参数的测量方法，包括矢量网络分析仪（VNA）的基本原理和操作，以及S参数的校准过程，以确保测量结果的准确性。我们将探讨如何通过实验获得实际微波器件的S参数数据。 在S参数的计算方面，我们将介绍如何利用S参数进行微波网络的串联、并联和级联等组合分析。通过这些组合方法，我们可以将复杂的微波网络分解为多个简单网络的组合，并推导出整体网络的S参数。 此外，本章还将深入探讨S参数与功率增益、电压增益、回波损耗、插入损耗等关键性能指标之间的关系。我们将推导这些性能指标的计算公式，并指导读者如何通过S参数来评估微波器件的性能。 最后，本章还将介绍S参数的应用，例如在放大器设计中预测增益和稳定性，在滤波器设计中分析频率响应，以及在匹配网络设计中优化阻抗匹配。通过本章的学习，读者将能够熟练运用S参数作为强大的分析工具，准确地描述和分析各种微波器件和电路。 第四章 微波晶体管放大器设计 本章将聚焦微波放大器的设计，特别是基于微波晶体管的放大器。我们将深入探讨放大器的基本原理、设计目标以及实现高性能微波放大器所面临的挑战。 首先，我们将介绍微波晶体管的类型，例如双极结晶体管（BJT）、场效应晶体管（FET）以及高电子迁移率晶体管（HEMT）和异质结双极晶体管（HBT）等，并分析它们在高频下的特性和适用范围。我们将讲解晶体管的等效电路模型，重点关注其在高频下的寄生参数以及对放大器性能的影响。 本章的核心内容将围绕放大器设计的几个关键方面展开。我们将首先讲解放大器的稳定性分析，介绍输入反射系数（S11）、输出反射系数（S22）以及增益（S21）如何用于判断放大器的稳定性，并介绍K因子和Delta参数等稳定性判据。我们将重点讲解如何通过匹配网络的设计来确保放大器在整个工作频带内的稳定性。 接着，我们将深入研究放大器的增益设计。我们将讲解如何利用S参数来实现所需的功率增益和电压增益，并介绍单级放大器和多级放大器的增益计算方法。 匹配网络的設計是放大器設計的關鍵環節。本章將詳細介紹輸入匹配和輸出匹配的原理，以及如何利用史密斯圓圖或計算機輔助設計工具來設計匹配網絡，以實現最大功率傳輸或最佳駐波比。 此外，本章還將探討放大器的噪声系数（Noise Figure）設計。我們將介紹噪声的來源，以及如何通過選擇合適的器件和設計輸入匹配網絡來降低放大器的噪声系数。 最后，本章将介绍一些典型的微波放大器电路结构，例如单端放大器、差分放大器以及分布式放大器等，并分析它们的特点和适用场景。通过本章的学习，读者将掌握微波晶体管放大器的基本设计流程和关键技术。 第五章 微波功率放大器设计 本章将专门针对微波功率放大器（MPA）的设计进行深入探讨。与低噪声放大器或通用放大器不同，功率放大器更侧重于提供高输出功率，同时保持良好的效率和线性度。 我们将首先介绍功率放大器的分类，例如A类、AB类、B类和C类功率放大器，并分析它们的效率、失真特性和功率输出能力。我们将重点讲解AB类和B类功率放大器在通信系统中的广泛应用。 本章的核心内容将围绕功率放大器设计中的关键指标进行阐述。我们将详细讲解输出功率、功率附加效率（PAE）、线性度（例如三阶互调产物IP3和1dB压缩点P1dB）以及工作频带内的功率增益。 与小信号放大器不同，功率放大器的设计需要考虑器件的非线性特性。我们将介绍如何使用器件的DC I-V特性曲线和功率特性曲线来预测其功率输出和效率。 匹配网络的設計在功率放大器中尤为重要。我们将讲解如何设计输入和输出匹配网络，以实现最大输出功率传输，同时考虑器件的过载限制。我们可能需要采用非匹配的负载牵引（Load-pull）技术来确定最佳的匹配阻抗，以在功率和线性度之间取得平衡。 此外，本章还将介绍功率放大器的线性度改善技术，例如预失真（Predistortion）技术。我们将解释预失真技术如何补偿功率放大器的非线性失真，从而提高信号的整体质量。 本章还将介绍一些功率放大器设计中的热管理问题。由于功率放大器在高功率工作时会产生大量的热量，因此必须进行有效的散热设计，以确保器件的可靠性和寿命。 最后，本章将通过一些实际的功率放大器设计案例，例如手机基站功率放大器和雷达系统功率放大器，来巩固所学的知识，并展示工程实践中的一些技巧和注意事项。 第六章 低噪声放大器设计 本章将专注于低噪声放大器（LNA）的设计，这类放大器在接收端扮演着至关重要的角色，其首要目标是尽可能地降低对接收信号的噪声干扰。 我们将首先阐述低噪声放大器的重要性，并介绍噪声在无线接收系统中的来源，包括器件本身的内禀噪声、外部环境噪声以及前一级电路产生的噪声。我们将重点讲解噪声系数（Noise Figure, NF）和等效噪声温度（Equivalent Noise Temperature）这两个核心参数，并详细介绍它们是如何衡量放大器的噪声性能的。 本章将深入探讨低噪声放大器设计的关键技术。我们将分析不同类型的微波晶体管（如MESFET、HEMT、HBT）在低噪声性能方面的优势和劣势，并介绍如何根据具体需求选择合适的器件。 晶体管的噪声参数，包括最小噪声系数（Fmin）、最佳匹配阻抗（Γopt）以及噪声系数随阻抗变化的规律，将得到详细的讲解。我们将介绍如何利用这些噪声参数来优化输入匹配网络的设计，以实现最低的噪声系数。 除了输入匹配，输出匹配在低噪声放大器设计中也同样重要，它关系到信号的功率传输和级联后的整体噪声性能。我们将讲解如何在保持低噪声系数的同时，实现所需的功率增益。 本章还将介绍一些低噪声放大器的电路结构，例如单端LNA、差分LNA以及使用反馈技术的LNA。我们将分析这些结构的优缺点，以及它们在不同应用场景下的适用性。 此外，对于一些对噪声要求极高的应用，我们还将简要介绍如何设计超低噪声放大器（ULNA），可能涉及到更复杂的匹配技术和器件选择。 通过本章的学习，读者将掌握低噪声放大器的设计原理，能够根据实际需求设计出满足低噪声指标的微波放大器。 第七章 微波混频器设计 本章将聚焦微波混频器（Mixer）的设计，混频器是许多无线通信和雷达系统中不可或缺的关键模块，其核心功能是将两个不同频率的信号进行乘法运算，产生新的信号频率。 我们将首先介绍混频器的基本原理，包括上变频（Upconversion）和下变频（Downconversion）的概念，以及它们在通信系统中的应用。我们将讲解混频器的输入信号（射频信号 RF 和本振信号 LO）以及输出信号（中频信号 IF 和杂散信号）。 本章将详细介绍不同类型的微波混频器，包括二极管混频器、FET混频器和平衡混频器（如Gilbert Cell混频器）。我们将分析它们的结构、工作原理、优缺点以及在不同应用中的适用性。 混频器的关键性能指标将得到深入阐述。我们将重点讲解变频损耗（Conversion Loss），它反映了输入射频信号能量转换到中频信号的效率。此外，我们还将讨论本振泄露（LO Leakage）、射频泄露（RF Leakage）以及镜像抑制（Image Rejection）等重要指标，并介绍如何通过电路设计和滤波来减小这些不利的泄露和杂散信号。 在设计方面，本章将讲解如何选择合适的混频器器件，例如肖特基二极管或FET。我们将分析不同器件的性能特点，并如何根据射频信号频率、本振信号频率以及所需的变频损耗来做出选择。 本章还将介绍混频器的匹配设计。输入端口（RF端口）和本振端口（LO端口）的匹配对于混频器的性能至关重要。我们将探讨如何设计匹配网络以实现最优的变频损耗和隔离度。 最后，本章将通过一些实际的混频器设计实例，例如用于软件无线电（SDR）的混频器或用于雷达系统的混频器，来展示混频器设计的工程实践和注意事项。 第八章 微波振荡器设计 本章将深入探讨微波振荡器（Oscillator）的设计。振荡器是产生稳定、连续电磁波信号的关键器件，在雷达、通信、测试测量等领域有着广泛的应用。 我们将首先介绍振荡器的基本原理，包括正弦振荡的产生条件——增益和相位满足特定要求。我们将重点讲解巴克豪森判据（Barkhausen Criterion），并阐述其在分析和设计振荡器中的重要性。 本章将详细介绍不同类型的微波振荡器，主要包括： LC振荡器： 尽管LC振荡器在较低频率下更常见，但其基本原理仍然是理解微波振荡器的基础。我们将简要回顾其工作原理。 晶体振荡器： 介绍压电晶体的工作原理，以及如何在微波频段实现高稳定性的晶体振荡器。 微波有源振荡器： 这是本章的重点。我们将详细讲解基于微波晶体管（如FET、HEMT）的有源振荡器。 反馈式振荡器： 介绍负阻振荡器、放大器型振荡器等。我们将重点讲解如何设计放大器的匹配网络，使其在特定频率下产生振荡。 谐振式振荡器： 介绍如何利用谐振腔、微带线谐振器等来实现高 Q 值和稳定的频率。 压控振荡器（VCO）： 介绍如何通过改变电压来控制振荡频率，并分析其在频率合成等方面的应用。 振荡器的关键性能指标将得到深入阐述，包括： 输出功率： 振荡器输出信号的强度。 频率稳定性： 振荡频率随时间、温度、电压等因素的变化。我们将介绍短期频率稳定性和长期频率稳定性。 相位噪声： 振荡器输出信号频谱中存在的随机相位扰动，它会影响通信系统的解调性能和雷达的测量精度。我们将介绍相位噪声的测量和改善方法。 谐波抑制： 振荡器输出信号中存在的非期望的谐波成分。 本章还将介绍振荡器设计的具体步骤和注意事项，包括如何选择合适的器件、如何设计反馈网络和谐振电路、如何进行稳定性分析以及如何进行输出匹配以获取所需的功率。 最后，本章将通过一些实际的振荡器设计案例，例如本地振荡器（LO）的设计或用于测试设备的信号源设计，来巩固所学知识。 第九章 微波滤波器设计 本章将深入讲解微波滤波器（Filter）的设计。滤波器是用于选择性地允许特定频率范围内的信号通过，同时阻止其他频率信号通过的关键无源或有源电路。 我们将首先介绍滤波器的基本分类，包括低通滤波器（LPF）、高通滤波器（HPF）、带通滤波器（BPF）和带阻滤波器（BSF），并阐述它们在信号处理和系统中的作用。 本章将重点介绍几种常见的微波滤波器结构和设计方法： 集总参数滤波器： 尽管在微波频段应用较少，但其基本理论（如Butterworth、Chebyshev、Bessel响应）是理解分布式滤波器的基础。 分布式参数滤波器： 这是微波滤波器设计的重点。我们将详细介绍： 微带线滤波器： 基于微带线实现的各种滤波器结构，如加载杆滤波器、耦合线滤波器、切口滤波器等。 同轴线滤波器： 基于同轴线结构实现的滤波器。 脊波导滤波器、腔体滤波器： 这些滤波器在较高功率和高 Q 值应用中常见。 耦合线滤波器： 详细讲解耦合线滤波器的原理、设计参数（如耦合度、线间距）以及如何实现所需的频率响应。 加载杆滤波器/间隙滤波器： 介绍如何通过在传输线上加载电感或电容元件（或通过改变传输线结构产生等效的电感/电容效应）来设计滤波器。 响应类型： 详细讲解 Butterworth、Chebyshev、Elliptic（Cauer）滤波器响应的特点，以及它们在通带平坦度、阻带衰减和过渡带陡峭度方面的权衡。 滤波器的关键性能指标将得到深入阐述，包括： 插入损耗（Insertion Loss）： 滤波器在通带内对信号的衰减。 回波损耗（Return Loss）： 滤波器在通带内的匹配程度。 阻带衰减（Stopband Attenuation）： 滤波器在阻带内对信号的抑制能力。 过渡带（Transition Band）： 通带到阻带之间的频率范围。 带宽（Bandwidth）： 滤波器允许信号通过的频率范围。 本章还将介绍滤波器设计的具体流程，包括： 1. 确定滤波器的技术指标： 滤波类型、通带频率范围、阻带频率范围、允许的插入损耗和回波损耗、所需的阻带衰减等。 2. 选择合适的滤波器结构和响应类型。 3. 计算滤波器的元件值或结构参数。 4. 使用史密斯圆图或计算机辅助设计（CAD）工具进行优化和仿真。 5. 考虑寄生效应和制造公差对性能的影响。 最后，本章将通过一些实际的滤波器设计案例，例如用于雷达系统或通信系统的带通滤波器设计，来展示滤波器设计的工程实践。 第十章 微波匹配网络设计 本章将深入讲解微波匹配网络（Matching Network）的设计。匹配网络是连接不同阻抗的两个电路之间的桥梁，其核心目标是实现最大功率传输或最小反射，从而提高系统的整体性能。 我们将首先阐述阻抗匹配的重要性，包括最大功率传输和最小信号反射。我们将重点讲解阻抗失配可能带来的负面影响，例如功率损耗、驻波产生以及系统不稳定。 本章将详细介绍几种常用的微波匹配网络设计技术： 单段匹配（Single-Section Matching）： L型匹配网络： 使用单个电感或电容元件进行匹配。我们将详细介绍其设计方法和适用范围（例如，仅能匹配小范围的阻抗）。 λ/4变换器： 利用长度为四分之一波长的传输线来实现阻抗变换。我们将讲解其阻抗变换的原理和公式。 多段匹配（Multi-Section Matching）： 多段L型匹配网络： 使用多个L型网络组合，以实现更宽的阻抗匹配范围。 多段λ/4变换器： 使用多个不同阻抗的λ/4传输线段来实现匹配。 巴伦（Balun）： 介绍巴伦的原理和结构，以及如何在单端和平衡电路之间进行匹配。 渐变阻抗匹配网络： 指数渐变阻抗变换器： 介绍其结构和优良的匹配特性。 梯形阻抗变换器： 介绍其设计方法。 史密斯圆图应用： 史密斯圆图在匹配网络设计中的强大作用将贯穿本章。我们将通过大量实例，演示如何利用史密斯圆图来绘制匹配电路、计算元件值以及评估匹配效果。 负载牵引（Load-Pull）与源牵引（Source-Pull）： 对于非线性器件（如功率放大器），传统的匹配设计方法可能不足以获得最佳性能。本章将简要介绍负载牵引和源牵引的概念，以及它们如何用于优化器件的匹配，以在功率、效率和线性度之间取得平衡。 匹配网络的设计流程： 我们将总结一个通用的匹配网络设计流程，包括确定匹配目标、选择匹配拓扑、计算元件值、仿真验证以及考虑寄生效应。 最后，本章将通过一些实际的匹配网络设计案例，例如放大器的输入/输出匹配、天线匹配等，来巩固所学知识，并展示工程实践中的技巧。 第十一章 微波功率分配与合成器 本章将深入探讨微波功率分配器（Power Divider）和功率合成器（Power Combiner）的设计与应用。这些器件在多路信号传输、功率合成以及波束形成等应用中至关重要。 我们将首先介绍功率分配器和功率合成器的基本概念和功能。功率分配器将一路输入信号分成多路输出信号，而功率合成器则将多路输入信号合并成一路输出信号。 本章将详细介绍几种常见的微波功率分配/合成器结构： Wilkinson 功率分配器/合成器： 我们将详细讲解 Wilkinson 功率分配器的原理、结构（包括λ/4传输线和隔离电阻）、设计参数（如功率分配比、隔离度）以及其在实现良好隔离度和匹配方面的优势。 我们将介绍其作为功率合成器的原理。 Y 型功率分配器/合成器： 介绍 Y 型分配器的结构和原理，分析其功率分配比和隔离度特性。 90 度混合耦合器（Quadrature Hybrid Coupler）： 介绍 90 度混合耦合器的原理，包括其输入端口、输出端口以及端口之间的相位关系。 我们将重点讲解其在实现功率分配、功率合成以及相移应用中的作用。 例如，两路信号通过 90 度混合耦合器，可以实现功率的四路分配，并且输出信号之间有 90 度的相位差。 180 度混合耦合器（Magic Tee / Rat-Race Coupler）： 介绍 180 度混合耦合器的原理，包括其输入端口、输出端口以及端口之间的相位关系。 我们将重点讲解其在实现功率分配、功率合成以及单边带（SSB）调制等应用中的作用。 多路功率分配/合成器： 介绍如何通过级联或串联多个基本功率分配/合成器来实现更多路信号的处理。 功率分配/合成器的关键性能指标将得到深入阐述，包括： 插入损耗（Insertion Loss）： 信号在分配/合成过程中产生的损耗。 幅度不平衡（Amplitude Imbalance）： 多路输出信号的幅度差异。 相位不平衡（Phase Imbalance）： 多路输出信号的相位差异。 隔离度（Isolation）： 不同端口之间信号的隔离程度。 回波损耗（Return Loss）： 输入/输出端口的匹配程度。 本章还将介绍功率分配/合成器设计的具体流程，包括确定功率分配/合成路数、选择合适的结构、计算传输线长度和特性阻抗、以及考虑隔离电阻的取值等。 最后，本章将通过一些实际的应用案例，例如雷达系统的功率合成、通信系统的多路信号处理等，来展示功率分配/合成器的工程实践。 第十二章 微波射频集成电路（RFIC）基础 本章将为读者介绍微波射频集成电路（RFIC）的基础知识。RFIC是将射频前端的多个功能模块（如放大器、混频器、振荡器、滤波器等）集成到单个芯片上的技术，是现代无线通信设备的核心。 我们将首先阐述RFIC的优势，例如尺寸小、功耗低、成本效益高以及性能的集成化。我们将介绍RFIC在各种无线通信标准中的应用，例如蜂窝通信（GSM, WCDMA, LTE, 5G）、Wi-Fi、蓝牙、GPS等。 本章将介绍RFIC设计中常用的半导体工艺，例如： CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）： 介绍CMOS工艺在RFIC设计中的应用，其优势在于低成本和高集成度，但可能存在噪声和线性度方面的挑战。 BiCMOS（Bipolar CMOS）： 结合了BJT和CMOS的优势，能够提供更好的高频性能。 SiGe（Silicon Germanium）： 介绍SiGe工艺在高频性能方面的优势，能够实现较低的噪声系数和更高的增益。 GaAs（Gallium Arsenide）： 介绍GaAs工艺在微波和毫米波频段的优越性能，例如高电子迁移率，使其在高性能RFIC中广泛应用。 InP（Indium Phosphide）： 介绍InP工艺在更高频率（毫米波和太赫兹）下的卓越性能。 RFIC设计中的关键挑战和技术将得到重点介绍： 寄生效应： 在集成电路中，金属互连线、衬底等都会产生寄生电容和电感，对RF性能产生显著影响。我们将介绍如何建模和减小这些寄生效应。 衬底噪声耦合： 在高密度集成中，衬底噪声的耦合可能导致性能下降。我们将介绍抑制衬底噪声的技术。 互调效应： 不同的RF模块之间可能相互干扰，产生互调失真。我们将介绍如何通过电路隔离和布局设计来减小互调效应。 电源噪声抑制： 电源线上存在的噪声会影响RF电路的性能。我们将介绍电源滤波和去耦技术。 片上电感和电容： 介绍在芯片上实现高性能电感和电容的技术，以及它们在RFIC设计中的应用。 功率分配和合成电路的设计： 介绍如何在RFIC内部实现功率分配和合成。 本章还将简要介绍RFIC设计流程，包括系统级设计、模块级设计、版图设计、后仿真验证以及晶圆测试等。 最后，本章将通过一些典型的RFIC产品示例，例如Wi-Fi收发器芯片、手机射频前端模块（FEM）等，来展示RFIC技术的实际应用。 第十三章 微波系统设计实例 本章将通过几个典型的微波系统设计案例，将前述章节中学到的理论知识和设计方法融会贯通，展示完整的微波系统设计流程。 我们将选择几个具有代表性的微波系统进行详细分析和设计，例如： 高性能雷达接收前端设计： 我们将从系统需求分析开始，确定雷达的频率、带宽、灵敏度等关键指标。 然后，我们将设计低噪声放大器（LNA）以实现高灵敏度，选择合适的混频器以进行信号下变频，并设计中频（IF）放大器和滤波器。 整个设计过程将贯穿 S 参数分析、史密斯圆图应用以及噪声系数和增益的计算。 微波通信链路设计： 我们将分析通信系统的链路预算，确定所需的发射功率、天线增益、接收灵敏度等。 然后，我们将设计发射链路中的功率放大器（PA）以提供足够的输出功率，以及设计接收链路中的低噪声放大器（LNA）。 同时，我们将考虑如何设计微波振荡器作为本地振荡器（LO），以及如何设计功率分配/合成器以支持多路信号。 便携式信号源设计： 我们将设计一个小型化的、频率可调的微波信号源。 这将涉及微波振荡器的设计，包括压控振荡器（VCO）和锁相环（PLL）频率合成器的应用，以实现宽范围的频率可调性。 同时，我们将考虑如何设计输出匹配网络以确保稳定的输出功率，以及如何进行滤波以抑制杂散信号。 微波收发模块集成设计： 我们将介绍如何将多个独立的微波功能模块（如PA、LNA、混频器、滤波器）集成到一个紧凑的收发模块中。 这涉及到模块之间的接口匹配、信号隔离、电源管理以及热管理等问题。 我们将强调PCB布局和布线在集成设计中的重要性。 在每个设计案例中，我们将重点强调以下几个方面： 需求分析和规格定义。 模块级设计和性能预测。 元件选择和评估。 使用仿真工具（如ADS, CST, HFSS）进行性能仿真和优化。 考虑实际制造中的公差和寄生效应。 系统级集成和测试。 通过这些详细的设计实例，读者将能够更直观地理解微波工程的设计过程，并掌握将理论知识应用于实际工程问题的能力。 第十四章 微波工程的未来发展趋势 本章将展望微波工程领域的未来发展趋势，探讨新兴技术和研究方向，以及它们将如何塑造未来的无线通信、雷达、遥感等领域。 更高频率的应用： 毫米波（mmWave）和亚毫米波（Sub-mmWave）通信： 随着对更高数据速率的需求不断增长，毫米波和亚毫米波频段（例如 5G 毫米波、6G）正成为新的研究热点。我们将探讨这些频段在传输带宽、信道特性以及器件和系统设计方面的挑战与机遇。 太赫兹（THz）技术： 介绍太赫兹频段在超高速通信、高分辨率成像、生物医学传感等领域的潜在应用，以及THz器件和系统的研究进展。 先进的半导体工艺和材料： 新一代半导体材料： 除了传统的GaAs和InP，新的半导体材料（如 GaN - 氮化镓）在功率器件方面展现出极大的潜力，具有更高的击穿电压和功率密度。 更先进的集成技术： 介绍更高级的RFIC和MMIC（单片微波集成电路）设计技术，例如3D集成、异质集成等，以实现更高密度和更优性能的系统。 人工智能（AI）在微波工程中的应用： AI辅助设计： 探讨如何利用机器学习和深度学习来加速微波电路和系统的设计过程，例如自动优化匹配网络、预测器件性能、以及智能生成电路布局。 AI驱动的系统控制： 介绍如何利用AI来优化无线通信系统的资源分配、信道估计、信号处理等，以提高频谱效率和系统性能。 AI在雷达和传感中的应用： 探讨AI如何增强雷达信号处理能力，实现更精确的目标检测和识别。 无线通信的演进： 6G通信： 展望下一代通信技术将带来的新特性，例如空天地海一体化网络、全息通信、超低延迟等，以及对微波和太赫兹技术的新需求。 低功耗广域网（LPWAN）和物联网（IoT）： 介绍微波技术在支持海量物联网设备的连接和通信中的作用。 新型微波器件和技术： 相控阵天线（Phased Array Antennas）： 介绍其在波束控制、多功能应用中的发展，以及在雷达、通信和电子战领域的广泛应用。 智能反射面（Intelligent Reflecting Surfaces - IRS）： 介绍IRS作为一种新型的无线通信增强技术，如何通过智能调控电磁波的传播来优化信道。 微波光子学（Microwave Photonics）： 探讨将光子技术与微波技术相结合，以实现更高带宽、更低损耗的信号处理和传输。 可持续性与绿色微波技术： 介绍如何设计更节能、更环保的微波器件和系统，例如低功耗RFIC、高效功率放大器等。 通过本章的学习，读者将能够对微波工程的未来发展方向有一个清晰的认识，并为未来的学习和研究做好准备。 本书特点 内容系统全面： 涵盖了微波电路与系统设计所需的核心理论知识和工程技术。 理论联系实际： 强调理论推导与工程应用相结合，通过大量实例讲解设计方法。 注重工程实践： 引导读者掌握实际工程设计中的关键技术和注意事项。 循序渐进，易于理解： 语言通俗易懂，逻辑清晰，适合电子信息类专业本科生和研究生阅读。 配有丰富的图表和公式： 帮助读者更直观地理解抽象的理论概念。 涵盖前沿技术： 关注微波工程的最新发展动态和未来趋势。 适用对象 本书适用于高等院校电子信息类、通信工程、电磁场与微波技术等专业的本科生和研究生，也可作为相关领域工程技术人员的参考书。

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作为一名电子信息类专业的学生，我深知掌握扎实的电磁兼容（EMC）知识和熟练的PCB设计技能对于未来职业发展的重要性。《高等学校电子信息类系列教材：电磁兼容与PCB设计》这个书名，直接点出了这两大核心要素。我一直在寻找一本能够系统性地讲解EMC理论，并且能将其与实际PCB设计紧密结合的教材。我希望这本书能够深入剖析各种EMC问题产生的原因，例如电源去耦、信号完整性、地线阻抗等，并提供一套行之有效的解决策略。我尤其关心书中在PCB布局布线方面的内容，比如如何合理安排元器件位置，如何优化信号线走线，如何处理多层板的电源和地平面，以及如何有效地进行屏蔽和接地设计，这些都是我们在实际设计中经常会遇到的难题。此外，如果书中能够介绍一些常用的EMC设计软件和测试仪器，并结合实际案例进行演示，那将大大提升学习效果，帮助我们更好地理解和掌握EMC设计技术，为将来从事相关工作打下坚实的基础。我期待这本书能够成为我们实践操作的有力指导。

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一直以来，我都觉得电子信息类专业的学习，理论知识和实际操作缺一不可。《高等学校电子信息类教材：电磁兼容与PCB设计》这个书名，正好切中了我们学习过程中的两个重要环节。我尤其关注PCB设计这部分。现在的电子产品，从手机、电脑到各种物联网设备，PCB的设计都越来越精细化，越来越有挑战性。有时候，一个好的PCB布局布线，可以直接决定产品的性能和功耗。我希望这本书能提供一些关于高速PCB设计的技巧，比如如何处理差分信号、如何进行阻抗匹配，以及如何优化器件的布局以减少信号延迟和串扰。另外，电磁兼容也是一个非常关键但又常常被忽略的领域。在实际项目中，我们经常会遇到一些“怪异”的电磁干扰问题，查起来非常棘手。这本书如果能深入浅出地讲解EMC的产生机理，以及如何从PCB设计的源头来规避和解决这些问题，那对我来说将是巨大的帮助。我期待书中能包含一些关于EMC防护措施的介绍，比如如何选择合适的屏蔽材料，如何进行合理的接地设计，以及如何利用PCB本身的结构来提升EMC性能。如果能附带一些常用的EDA工具在EMC设计中的应用指南，那就更完美了。

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刚拿到《高等学校电子信息类系列教材：电磁兼容与PCB设计》这本书，我的第一感觉就是它非常厚实，内容肯定很丰富。我一直对PCB设计有着浓厚的兴趣，总觉得一块小小的电路板，上面密密麻麻的元器件和精巧的布线，背后蕴含着无限的智慧和技术。在学习过程中，我常常会遇到一些设计上的瓶颈，比如在处理多层板时，如何避免信号串扰？如何优化电源分配网络（PDN）以降低噪声？这些问题都需要深入的理解和专业的知识。这本书的标题中提到了“电磁兼容”，这正是我目前非常欠缺的一个方面。我深知，在当今电子产品性能日益提升的同时，电磁兼容性已经成为一个不容忽视的关键指标。一款产品如果EMC性能不过关，轻则影响用户体验，重则可能导致产品无法通过认证，甚至引发安全问题。因此，我特别希望这本书能够详细讲解EMC的基本原理，例如寄生参数的影响、耦合机制、接地技术、滤波技术等等，并且能够将这些原理与PCB设计紧密结合起来，给出具体的指导和建议。我期待书中能有丰富的图示和案例分析，让我们能够更直观地理解复杂的概念，并学会如何通过合理的PCB设计来提高产品的EMC性能。

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这本书的书名《高等学校电子信息类系列教材：电磁兼容与PCB设计》让我充满期待。我一直认为，在现代电子产品设计中，电磁兼容（EMC）和PCB设计是两个相辅相成、缺一不可的关键环节。特别是在电子产品集成度越来越高、工作频率越来越快的今天，EMC问题更是日益突出，直接影响产品的性能、稳定性和可靠性。我希望这本书能够系统性地介绍EMC的基本原理，例如电磁场的传播、耦合机制、骚扰源和敏感源的特性等，并且能够深入浅出地阐述如何通过PCB设计来改善产品的EMC性能。我特别关注书中关于PCB布局布线方面的实用技巧，比如如何进行合理的元器件布局，如何优化信号线的走线策略，如何处理高速信号和敏感信号的隔离，以及如何设计有效的电源和地平面。同时，我也希望书中能提供一些关于EMC测试和评估的知识，例如常见的EMC测试项目、测试标准以及如何利用测试结果来指导PCB设计的改进。如果书中能够结合具体的工程实例，分析和解决一些典型的EMC问题，那就更能帮助我们理解理论与实践的结合，提升解决实际问题的能力。

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这本书的标题是《高等学校电子信息类系列教材：电磁兼容与PCB设计》，听起来就很有深度，很适合我们这种正在电子信息领域深耕的学生。我一直觉得，现代电子产品越来越复杂，集成度越来越高，如果没有扎实的电磁兼容（EMC）理论基础和精湛的PCB设计能力，很多时候产品是没法顺利上市的，或者说即使上市了，也可能会出现各种意想不到的问题，比如信号干扰、辐射超标等等，这些都是非常头疼的事情。这本书的出现，就像是为我们打开了一扇通往这些关键技术的大门。我特别期待它能在PCB布局布线方面提供一些行之有效的指导，比如如何合理安排电源和地线，如何处理高频信号的走线，以及如何有效地进行屏蔽和接地，这些都是我目前在实践中遇到的难点。同时，我也希望书中能对EMC的一些基本概念，如传导骚扰、辐射骚扰、敏感性等等，有清晰的阐述，并且能结合实际案例，让我们理解这些理论是如何应用于解决实际工程问题的。当然，如果书中能介绍一些常用的EMC设计工具和测试方法，那就更棒了，这样我们就能在理论学习的基础上，进一步提升实践能力，为将来的工作打下坚实的基础。总而言之，这本书的目标读者群体非常明确，内容聚焦于电子信息类专业的核心技能，我非常看好它在学术和实践层面的价值。

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不错

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书有点褶皱

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书有点褶皱

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热门方向，拿来看看，普及一下

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高等学校电子信息类系列教材：电磁兼容与PCB设计高等学校电子信息类系列教材：电磁兼容与PCB设计高等学校电子信息类系列教材：电磁兼容与PCB设计高等学校电子信息类系列教材：电磁兼容与PCB设计

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不错，好用，够意思。

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本书内容包括：电磁兼容概论、PCB中的电磁兼容、元件与电磁兼容、信号完整性分析、电磁兼容抑制的基本概念、旁路和去耦、阻抗控制和布线、静电放电抑制的基本概念、电磁兼容的标准与测试等，内容浅显易懂，概念清楚，是电子、电气、通信专业适用的基础类工具书、参考书。

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