射頻電路設計——理論與應用(第二版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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美路德維格 等 著

圖書標籤:

• 射頻電路
• 電路設計
• 微波技術
• 射頻器件
• 高頻電路
• 模擬電路
• 無綫通信
• 電子工程
• 通信工程
• 射頻係統

店鋪： 潤軒澤轅圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121085314

商品編碼：29279618160

包裝：平裝

齣版時間：2013-08-01

基本信息

書名：射頻電路設計——理論與應用(第二版)

：59.00元

作者：(美)路德維格 等

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2013-08-01

ISBN：9787121085314

字數：736000

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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　　本書自成體係，僅需很少模擬電路設計及電磁場理論知識。每章包含“應用講座”單元，給齣許多電路應用實例，其詳細設計過程引導讀者順利應用書中介紹的理論原則。

　　本書重點關注高頻領域的如下重要問題：
·　　無源電路元件的特性和電路闆材料
·　　傳輸綫和微帶綫的基礎知識
·　　圓圖、網絡模型、散射參量等分析工具
·　　諧振器、巴特沃思和切比雪夫濾波器、微帶綫的設計和實現
·　　二極管、三極管的半導體物理基礎和等效電路
·　　匹配網絡和偏置網絡
·　　放大器及其增益、穩定性和噪聲特性
·　　振蕩器的基本概念、諧波分析和噪聲特性
·　　有源、無源混頻器的基本概念

內容提要

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　　本書從低頻電路理論到射頻、微波電路理論的演化過程齣發，討論以低頻電路理論為基礎結閤高頻電壓、電流的波動特徵來分析和設計射頻、微波係統的方法——微波等效電路法，使不具備電磁場理論和微波技術背景的讀者也能瞭解和掌握射頻、微波電路的基本設計原則和方法。全書共10章，涵蓋傳輸綫、匹配網絡、濾波器、混頻器、放大器和振蕩器等主要射頻微波係統單元的理論分析和設計問題及電路分析工具（圓圖、網絡參量和信號流圖）。書中例題非常有實用價值。全書大多數電路都經過ADS仿真，並提供標準MATLAB計算程序。

目錄

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第1章 引言
　1.1 射頻電路設計的重要性
　1.2 量綱和單位
　1.3 頻譜
　1.4 無源元件的射頻特性
　1.5 貼片元件及電路闆
　1.6 射頻電路製作方法
　應用講座： 綫圈電感的測量
　1.7 小結
　閱讀文獻
　習題
第2章 傳輸綫理論
　2.1 傳輸綫理論的實質
　2.2 傳輸綫實例
　2.3 等效電路模型
　2.4 理論基礎
　2.5 平行闆傳輸綫的電路參數
　2.6 傳輸綫結構小結
　2.7 傳輸綫方程
　2.8 微帶傳輸綫
　2.9 終端加載的無損耗傳輸綫
　2.10典型的終端條件
　2.11連接波源、負載的傳輸綫
　應用講座： 有載同軸電纜阻抗的測量
　2.12小結
　閱讀文獻
　習題
第3章 史密斯圓圖
　3.1 反射係數與負載阻抗
　3.2 阻抗變換
　3.3 導納變換
　3.4 並聯和串聯電路
　應用講座： 史密斯圓圖的應用
　3.5 小結
　閱讀文獻
　習題
第4章 單端口網絡和多端口網絡
　4.1 基本定義
　4.2 互聯網絡
　4.3 網絡特性及其應用
　4.4 散射參量
　應用講座： 電阻網絡衰減器
　4.5 小結
　閱讀文獻
　習題
第5章 射頻濾波器設計
　5.1 諧振器和濾波器的基本結構
　5.2 特定濾波器的設計
　5.3 濾波器的實現
　5.4 耦閤微帶綫濾波器
　應用講座： 低通微帶綫濾波器的實現
　5.5 小結
　閱讀文獻
　習題
第6章 射頻有源器件
　6.1 半導體物理基礎
　6.2 射頻二極管
　6.3 雙極晶體管
　6.4 射頻場效應晶體管
　6.5 金屬氧化物半導體晶體管
　6.6 高電子遷移率晶體管
　6.7 半導體技術的發展趨勢
　應用講座： 射頻功率晶體管的內部結構
　6.8 小結
　閱讀文獻
　習題
第7章 射頻有源器件模型
　7.1 二極管模型
　7.2 晶體管模型
　7.3 有源器件的測量
　7.4 器件特性的散射參量
　應用講座： 采用電路仿真軟件為射頻晶體管建模
　7.5 小結
　閱讀文獻
　習題
第8章 匹配網絡和偏置網絡
　8.1 采用分立元件的匹配網絡
　8.2 微帶綫匹配網絡
　8.3 放大器的工作狀態和偏置網絡
　應用講座： 設計7 GHz高電子遷移率晶體管放大器的匹配網絡和偏置網絡
　8.4 小結
　閱讀文獻
　習題
第9章 射頻晶體管放大器設計
　9.1 放大器的特性指標
　9.2 放大器的功率關係
　9.3 穩定性判彆
　9.4 增益恒定
　9.5 噪聲係數圓
　9.6 等駐波係數圓
　9.7 寬帶放大器、大功率放大器和多級放大器
　應用講座： 中功率放大器模型性能參數的測量
　9.8 小結
　閱讀文獻
　習題
第10章 振蕩器和混頻器
　10.1 振蕩器的基本模型
　10.2 高頻振蕩器電路
　10.3 混頻器的基本特徵
　應用講座： 采用諧波平衡分析法仿真實際的振蕩器
　10.4 小結
　閱讀文獻
　習題
　附錄A 常用物理量和單位
　附錄B 圓柱導體的趨膚公式
　附錄C 復數
　附錄D 矩陣變換
　附錄E 半導體材料的物理參量
　附錄F 二極管的無限長模型和有限長模型
　附錄G 耦閤器
　附錄H 噪聲分析
　附錄I MATLAB簡介

作者介紹

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　　ReinholdLudwig：美國伍斯特技術學院電氣與計算機工程係教授。教學和科研領域包括高頻電路、成像和傳感器。
　　Gene Bogdanov：美國伍斯特技術學院副教授。講授微處理器設計課程，並研究用於成像的射頻綫圈。

文摘

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序言

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信號的奧秘：穿越電磁的脈絡 在當今信息爆炸的時代，我們無時無刻不被無形的電磁波所包圍，它們承載著豐富的資訊，從遠方的廣播信號到近在咫尺的無綫通信，再到精密儀器內部的信號傳遞。這些信號的産生、傳輸、接收和處理，都離不開一個至關重要的領域——射頻電路。它如同連接現實世界與數字世界的橋梁，是現代電子設備的核心骨架。 本書將帶您踏上一段探索射頻電路設計奧秘的旅程，深入淺齣地剖析其中蘊含的深刻理論，並結閤廣泛的實際應用，讓您不僅理解“是什麼”，更能掌握“怎麼做”。我們不追求炫目的技術名詞堆砌，而是聚焦於那些構成射頻世界基石的 Fundamental Principles，力求讓每一位讀者都能構建起紮實的理論基礎，並具備解決實際問題的能力。 第一篇：理論基石——信號與場的交響 本篇我們將從最基礎的物理原理齣發，循序漸進地揭示射頻電路的運作之道。 電磁場理論的基石： 您將瞭解麥剋斯韋方程組的優雅簡潔，如何用它來描述電磁波的産生、傳播和相互作用。我們不會止步於抽象的公式，而是通過直觀的圖示和類比，闡釋電場和磁場在空間中的動態變化，以及它們如何協同作用形成奔騰的電磁波。您將明白，無論是簡單的導綫還是復雜的PCB闆，在射頻頻率下，都將錶現齣其獨特的電磁特性。 傳輸綫理論的精髓： 信號在導綫中傳播並非瞬時，傳輸綫理論揭示瞭其背後的物理機製。我們將深入探討阻抗匹配、反射、駐波等關鍵概念，理解它們為何會對信號的完整性産生重大影響。您將學會如何運用史密斯圓圖，這個射頻工程師的“瑞士軍刀”，來分析和解決阻抗匹配問題，確保信號能量高效傳輸，最大限度地減少能量損失和失真。 S參數：電路性能的語言： 在射頻領域，S參數（散射參數）是一種極其強大的工具，用於描述電路的輸入輸齣關係。我們將詳細講解S參數的物理意義，如何通過測量得到S參數，以及如何利用S參數來評估電路的增益、迴波損耗、隔離度等關鍵性能指標。您將理解，S參數是工程師之間溝通電路性能的通用語言，掌握它，就等於掌握瞭理解和評價射頻電路性能的金鑰匙。 噪聲的挑戰與對策： 任何電子係統都不可避免地會産生噪聲，在射頻電路中，微弱的信號常常被噪聲所淹沒，導緻信息丟失。本篇將深入分析射頻電路中常見的噪聲源，如熱噪聲、散粒噪聲等，並介紹評估噪聲性能的指標，如噪聲係數（Noise Figure）。更重要的是，我們將探討有效的降噪技術，包括濾波器設計、低噪聲放大器（LNA）的選擇與設計，以及信號處理中的降噪算法，幫助您在噪聲的海洋中捕獲有用的信號。 非綫性與失真： 信號的純淨性是射頻係統性能的關鍵。當信號通過放大器等有源器件時，由於其非綫性特性，可能會引入諧波失真、互調失真等有害成分。我們將詳細分析非綫性的成因，介紹評估非綫性性能的指標，如IP3（三階交調點）等，並探討抑製非綫性效應的設計方法，如器件的選擇、偏置點的優化、以及采用綫性化技術。 第二篇：設計實踐——從理論到應用的飛躍 在紮實的理論基礎上，本篇將帶領您進入射頻電路的設計實踐，將抽象的理論轉化為具體可行的設計方案。 濾波器設計：信號的選擇之眼： 濾波器是射頻電路中不可或缺的組成部分，它負責選擇我們需要的信號，抑製不需要的乾擾。我們將係統地介紹各種類型的濾波器，包括低通、高通、帶通和帶阻濾波器，並講解其設計原理，如巴特沃斯、切比雪夫、橢圓函數等響應類型。您將學習如何根據實際應用需求，選擇閤適的濾波器類型和設計參數，並掌握使用電感、電容、微帶綫等無源元件構建濾波器的方法。 放大器設計：信號的強健之翼： 放大器是將微弱信號放大到足以進行後續處理的關鍵環節。我們將深入探討各種射頻放大器的類型，包括低噪聲放大器（LNA）、功率放大器（PA）、跨導放大器（Gm-C）等，分析它們的設計目標、性能指標（如增益、噪聲係數、綫性度、效率）以及實現技術。您將學習如何根據信號的特點和係統需求，設計和選擇閤適的放大器拓撲，並理解晶體管在射頻放大器中的作用和優化方法。 振蕩器設計：信號的源泉： 穩定的信號源是射頻係統的“心髒”。我們將詳細介紹各種振蕩器的類型，包括LC振蕩器、RC振蕩器、壓控振蕩器（VCO）以及晶體振蕩器，分析它們的工作原理、性能指標（如頻率穩定度、相位噪聲）和設計方法。您將學習如何設計能夠産生穩定、純淨信號的振蕩器，為整個係統提供可靠的基準頻率。 混頻器與倍頻器：信號的轉換藝術： 在許多射頻係統中，需要將信號頻率進行轉換。混頻器和倍頻器就是實現這一功能的關鍵器件。我們將深入剖析它們的原理，介紹不同類型的混頻器（如平衡混頻器、無源混頻器）和倍頻器，分析其關鍵性能指標，如變頻損耗、本振泄漏、和頻/差頻産物等，並指導您如何根據應用需求進行設計和選擇。 射頻開關與耦閤器：信號的通路管理者： 在復雜的射頻係統中，需要對信號的通路進行靈活的切換和分配。射頻開關用於實現信號的通斷控製，而耦閤器則用於將信號進行功率分配或閤成。我們將介紹不同類型的射頻開關（如PIN二極管開關、FET開關）和耦閤器（如定嚮耦閤器、混閤耦閤器），分析它們的性能特點和應用場景，幫助您構建靈活高效的信號路由係統。 PCB布局與布綫：信號的物理載體： 射頻電路的設計不僅僅停留在原理圖層麵，PCB（印刷電路闆）的布局和布綫對於信號的完整性和係統的性能至關重要。我們將深入探討射頻PCB設計中的關鍵原則，包括阻抗控製、地綫設計、去耦、串擾抑製、屏蔽等。您將學會如何通過精心的布局和布綫，將潛在的信號完整性問題扼殺在搖籃之中，確保電路在物理層麵也能高效可靠地工作。 第三篇：前沿視野——麵嚮未來的挑戰與機遇 在掌握瞭射頻電路設計的基礎理論和實踐技能後，本篇將引導您展望射頻技術的發展趨勢，瞭解當前和未來的熱門應用領域。 現代通信係統： 您將瞭解5G、Wi-Fi 6等新一代通信技術中射頻電路所扮演的關鍵角色，例如高頻段的信號處理、大規模MIMO（多輸入多輸齣）天綫陣列的設計、以及毫米波通信的挑戰與解決方案。 雷達與傳感： 射頻技術在雷達係統中的應用由來已久，從傳統的毫米波雷達到新興的生物識彆雷達，我們都將一窺其設計原理和應用場景。 醫療電子： 射頻技術在醫療成像（如MRI）、生物傳感器、以及無綫醫療設備中的應用日益廣泛，我們將探討這些領域的射頻設計特點和技術挑戰。 射頻集成電路（RFIC）： 隨著技術的發展，越來越多的射頻功能被集成到單個芯片上，形成RFIC。我們將介紹RFIC的設計理念、關鍵技術以及其在便攜式設備和物聯網中的重要作用。 電磁兼容性（EMC）： 在日益復雜的電磁環境中，確保射頻設備的電磁兼容性至關重要。我們將探討EMC的基本原理，以及如何在射頻電路設計中考慮和解決EMC問題。 本書緻力於為讀者提供一個全麵、深入且易於理解的射頻電路設計學習平颱。無論您是希望入門射頻領域的學生，還是在實際工作中尋求技術提升的工程師，亦或是對電磁波的奧秘充滿好奇的愛好者，都能從中獲益。我們將用嚴謹的邏輯、清晰的闡述和貼近實際的案例，帶您穿梭於電磁的脈絡之中，解鎖信號的無限可能。

評分☆☆☆☆☆

對於一個初涉射頻領域的小白來說，《射頻電路設計——理論與應用(第二版)》簡直就是一場及時雨。我一直對手機、Wi-Fi等設備背後的無綫通信技術充滿好奇，但又不知道從何下手。這本書恰好解決瞭我的睏惑。它沒有一開始就拋齣高深莫測的公式，而是從最基礎的電磁波傳播原理講起，然後逐步深入到天綫、功率放大器、低噪聲放大器等關鍵模塊的設計。我特彆喜歡書中關於噪聲的講解，作者深入淺齣地分析瞭不同噪聲源對射頻係統性能的影響，以及如何通過各種技術手段來抑製噪聲，這對於提高通信係統的靈敏度和穩定性至關重要。書中的案例分析也做得非常到位，通過對實際電路的分析，讓我能更直觀地理解書本上的理論知識。雖然有些章節我還需要反復閱讀纔能完全理解，但整體而言，這本書的循序漸進的講解方式讓我感覺很受用。它不僅讓我瞭解瞭射頻電路的基本原理，還讓我看到瞭如何將這些原理應用到實際産品中，這極大地激發瞭我繼續學習的興趣。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在射頻領域工作多年的工程師，我一直都在尋找一本能夠幫助我係統梳理知識、拓展視野的參考書。《射頻電路設計——理論與應用(第二版)》這本書，無疑滿足瞭我的期待。它在理論深度和廣度上都做得非常齣色，涵蓋瞭射頻係統設計中的幾乎所有重要方麵，從器件模型到係統集成，從仿真到測量，都有詳盡的論述。我尤其欣賞作者在係統架構設計部分的分析，他詳細闡述瞭不同通信標準下係統架構的演進，以及影響架構選擇的關鍵因素，這對於我進行新的係統設計提供瞭寶貴的思路。書中對於現代射頻技術，如S參數、噪聲係數、IP3等關鍵指標的解釋也非常到位，並給齣瞭如何在設計中優化這些指標的實用建議。我曾經在處理一些復雜的高頻電路問題時感到束手束腳，而這本書中的一些高級技巧和處理方法，讓我豁然開朗。盡管書中涉及一些前沿技術，但作者的闡述清晰，論證嚴謹，讓我能夠從中受益匪淺，進一步提升我的專業技能。

評分☆☆☆☆☆

這本書我已經拖瞭很久纔開始讀，主要是因為之前對射頻這個領域總有一種高不可攀的畏懼感。總是覺得裏麵充斥著各種復雜的公式和晦澀的理論，非資深工程師根本無法涉足。然而，當我真正翻開《射頻電路設計——理論與應用(第二版)》這本書後，我的看法發生瞭顛覆性的改變。作者的敘述方式非常親切，沒有一開始就堆砌那些讓人頭暈的數學推導，而是從最基本的概念入手，循序漸進地引導讀者進入射頻的世界。一開始，他詳細地闡述瞭射頻信號的特性，以及與低頻信號的區彆，這為我理解後續內容打下瞭堅實的基礎。我特彆喜歡其中關於傳輸綫理論的講解，作者用瞭很多生動的類比，將抽象的電磁場概念具象化，讓我能直觀地理解阻抗匹配、駐波比這些曾經讓我頭疼不已的概念。書中的圖示也繪製得非常清晰，配閤文字說明，仿佛一個經驗豐富的老師在耳邊細細講解，讓我感覺自己不是在孤軍奮戰，而是有人在身邊指引方嚮。即便是一些看起來很復雜的電路拓撲，作者也能通過拆解分析，將問題化繁為簡，讓我逐步掌握其工作原理。總而言之，這本書真正做到瞭“授人以漁”，讓我不再僅僅是被動地接受知識，而是學會瞭如何去思考和分析問題。

評分☆☆☆☆☆

拿到《射頻電路設計——理論與應用(第二版)》這本書，我首先是被其厚度和精美的排版所吸引。翻開書頁，撲麵而來的是一種嚴謹而又充滿學術氣息的氛圍。作者在理論的闡述上非常深入，但並非枯燥的堆砌，而是緊密結閤實際的應用場景。每一個理論推導的背後，都有清晰的物理意義解釋，讓我能理解“為什麼”而不是僅僅記住“是什麼”。尤其是在講解濾波器設計的部分，作者詳細地介紹瞭不同類型濾波器的原理、特性麯綫以及在實際設計中的考量因素，還提供瞭多種設計方法和工具的介紹。我曾試圖自己動手設計一個簡單的濾波器，但總是不得要領，這本書的齣現，無疑為我指明瞭方嚮。它不僅僅是理論的陳述，更重要的是提供瞭實際的設計流程和注意事項，比如元件的選擇、噪聲的控製、功耗的優化等等，這些細節對於工程師來說至關重要。雖然有些部分的數學推導對我來說稍顯復雜，但作者都會在推導過程中給齣必要的鋪墊和解釋，讓我能夠跟隨思路一步步理解。總體而言，這本書是一本非常寶貴的參考資料，適閤有一定基礎的工程師進行深入學習和研究。

評分☆☆☆☆☆

我拿到《射頻電路設計——理論與應用(第二版)》這本書的時候，正值我在做一個關於射頻前端模塊的項目。之前對這個模塊的瞭解都比較零散，這本書正好提供瞭一個非常全麵的視角。它不僅講解瞭各個基本模塊（如LNA、PA、Mixer等）的工作原理，還深入探討瞭它們之間的相互影響以及如何在係統層麵進行優化。書中關於阻抗匹配的講解非常細緻，從理論推導到實際電路實現，都給齣瞭詳細的步驟和注意事項，這對於減少信號損耗、提高功率傳輸效率至關重要。我印象深刻的是，書中還專門講解瞭射頻電路的布局和布綫技巧，以及如何在高頻下抑製串擾和寄生效應，這些都是在實際PCB設計中非常容易被忽略但又極其關鍵的細節。通過閱讀這本書，我不僅鞏固瞭已有的知識，還學到瞭許多在實際工作中可能遇到的棘手問題的解決方案，這讓我對整個射頻前端的設計有瞭更深刻的理解和認識，也為我的項目推進提供瞭極大的幫助。