射频电路 陈章友 9787030497581 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陈章友 著

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出版社： 科学出版社有限责任公司

ISBN：9787030497581

商品编码：29300239301

包装：平装

出版时间：2017-03-01

基本信息

书名：射频电路

定价：66.00元

作者：陈章友

出版社：科学出版社有限责任公司

出版日期：2017-03-01

ISBN：9787030497581

字数：

页码：

版次：31

装帧：平装

开本：

商品重量：0.4kg

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导语_点评_推荐词

内容提要

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目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《经典射频集成电路设计原理与应用》 内容简介： 本书是一部系统阐述射频（RF）集成电路设计理论、方法与实践的专业著作。作者凭借深厚的学术造诣和丰富的工程经验，深入浅出地剖析了射频电路在现代电子系统中的核心地位及其独特的挑战，为读者构建起一个全面而深入的射频设计知识体系。全书内容严谨、逻辑清晰、图文并茂，既强调理论的深度，又注重实践的应用，旨在培养读者独立解决复杂射频设计问题的能力。 第一部分：射频电路设计基础 本部分内容为射频电路设计的基石，将引导读者从宏观层面理解射频世界的运作规律，并掌握基本的分析工具。 射频世界的概述与挑战： 详细介绍射频通信的起源、发展历程及其在当今信息时代的不可替代性，如无线通信、雷达、导航、医疗成像等领域。深入探讨射频电路设计的独特性与高难度，包括高频效应（集肤效应、邻近效应）、寄生参数的影响、信号完整性问题、电磁干扰（EMI）与电磁兼容（EMC）的挑战、噪声与失真等关键因素。分析阻抗匹配的必要性和复杂性，以及不同传输线理论（集总参数模型、分布参数模型）在不同频率下的适用性。 S参数理论与分析： 深入讲解S参数（Scattering Parameters）作为描述高频器件和电路行为的标准工具。详细推导S参数的定义、物理意义及其与Y参数、Z参数、ABCD参数等之间的转换关系。阐述如何利用S参数来表征器件的增益、回波损耗、插入损耗、隔离度等关键性能指标，并介绍利用网络分析仪进行S参数测量的方法和注意事项。通过实例演示如何利用S参数进行电路级联分析和系统性能预测，为后续的电路设计和仿真提供理论依据。 阻抗匹配与功率传递： 深入剖析阻抗匹配在射频电路中的核心作用，即最大化功率传输和最小化信号反射。详细介绍史密斯圆图（Smith Chart）的应用，包括其原理、绘制方法以及如何利用史密斯圆图进行阻抗变换、匹配网络设计。系统介绍不同类型的匹配网络，如L型匹配、π型匹配、T型匹配等，并分析它们在不同应用场景下的优劣。探讨匹配网络的设计原则、元件选择以及实际设计中的容差和损耗考虑。 噪声理论与低噪声放大器（LNA）设计： 深入阐述射频电路中的噪声源及其对系统性能的影响，包括热噪声、散弹噪声、闪烁噪声等。详细介绍噪声系数（Noise Figure, NF）和最小噪声系数（Minimum Noise Figure, MNF）的概念及其计算方法。重点介绍低噪声放大器（LNA）的设计原理，分析LNA的设计目标（低噪声系数、高增益、良好的线性度）以及实现这些目标的电路拓扑结构。探讨如何选择合适的晶体管和偏置点来最小化噪声系数，并介绍LNA设计中的稳定性问题和解决方案。 线性度与功率放大器（PA）设计： 深入分析射频电路中的非线性现象及其产生的谐波、互调失真等问题。详细介绍P1dB（1 dB压缩点）、IP3（三阶交调截获点）等线性度指标的定义、测量方法及其重要性。重点介绍功率放大器（PA）的设计原理，分析PA的设计目标（高效率、高输出功率、良好线性度）以及实现这些目标的电路拓扑结构。探讨不同类型的PA（A类、B类、AB类、C类、D类、E类、F类等）的优缺点，并介绍PA设计中的效率优化技术（如包络跟踪、预失真技术）。 第二部分：射频电路核心模块设计 本部分将聚焦于射频系统中不可或缺的核心功能模块，深入讲解其设计原理、实现方法和性能优化。 振荡器与频率合成器设计： 深入阐述振荡器在产生稳定射频信号中的关键作用。详细介绍不同类型的振荡器拓扑，如LC振荡器、RC振荡器、晶体振荡器、微机电系统（MEMS）振荡器等，并分析其各自的优缺点和适用范围。重点介绍压控振荡器（VCO）的设计原理，分析其调谐范围、调谐灵敏度、相位噪声等关键性能指标，以及如何通过改变电感、电容或使用特殊器件来优化VCO性能。深入讲解频率合成器（Frequency Synthesizer）的设计，包括锁相环（PLL）的基本原理、环路设计、鉴相器、电荷泵、低通滤波器以及鉴相噪声、杂散等问题。介绍小数N分频和整数N分频的原理与区别，以及如何设计高性能的频率合成器以满足现代通信系统的频率精度和稳定性要求。 混频器与倍频器设计： 详细阐述混频器（Mixer）作为频率变换核心器件的设计原理。介绍不同类型的混频器拓扑，如单端混频器、平衡混频器、双平衡混频器、 Gilbert单元混频器等，并分析其在隔离度、转换损耗、本振泄漏、镜像抑制等方面的性能差异。探讨混频器设计中的寄生效应、寄生电容的影响，以及如何通过器件选择和电路优化来提高混频器的性能。深入讲解倍频器（Frequency Multiplier）的设计原理，包括其在信号频率提升中的应用。介绍二极管倍频器、FET倍频器以及开关型倍频器的设计方法，分析其倍频效率、输出功率和带内平坦度。 开关与衰减器设计： 深入分析射频开关（RF Switch）在信号路径切换中的重要性。介绍不同类型的射频开关，如PIN二极管开关、FET开关、MEMS开关等，并分析其在插入损耗、隔离度、开关速度、功率处理能力等方面的性能特点。探讨射频开关电路的设计考虑，包括寄生电容、寄生电感对高频性能的影响，以及如何设计驱动电路和偏置电路以获得最佳的开关性能。详细讲解射频衰减器（RF Attenuator）的设计原理，包括固定衰减器和可变衰减器。介绍各种衰减器电路拓扑，如T型衰减器、π型衰减器、电阻网络衰减器等，并探讨如何设计具有良好频率响应和功率处理能力的衰减器。 射频滤波器设计： 阐述滤波器在选择性频率信号处理中的关键作用。深入介绍集中参数滤波器和分布参数滤波器。详细讲解集中参数滤波器，如LC滤波器（切比雪夫、巴特沃斯、贝塞尔等逼近逼近）、源极再生滤波器等。重点讲解分布参数滤波器，包括微带线滤波器、脊波导滤波器、耦合线滤波器、腔体滤波器等，分析其设计原理、阻抗转换、耦合系数、损耗等关键参数。探讨滤波器设计中的频率响应、带外抑制、插入损耗、功率容量以及插入损耗的温度漂移等问题。介绍基于仿真工具的滤波器设计流程和优化方法。 耦合器与功分器/合路器设计： 深入分析耦合器（Coupler）作为定向信号分配和监测器件的设计原理。详细介绍不同类型的耦合器，如定向耦合器（Branch-line Coupler, Lange Coupler, Rat-race Coupler）、90度混合耦合器、180度混合耦合器等，分析其耦合度、方向性、插入损耗等性能指标。探讨耦合器在功率测量、信号分配、天线系统中的应用。详细讲解功分器（Power Divider）和合路器（Power Combiner）的设计，包括 Wilkinson功分器、T型功分器、多路功分器等，分析其功率分配比、隔离度、插入损耗以及高功率处理能力。 第三部分：集成电路实现与应用 本部分将引导读者将理论与实践相结合，深入理解射频集成电路的实际实现，并展望其未来的发展趋势。 CMOS、BiCMOS与GaAs射频集成电路技术： 详细对比分析不同半导体材料和工艺在射频集成电路设计中的优劣势。深入探讨CMOS工艺在射频集成电路中的应用，包括其低成本、高集成度等优点，以及在噪声、增益、线性度等方面的挑战。介绍BiCMOS工艺结合了CMOS的集成度和BJT的优良高频性能的特点，以及其在高性能射频电路设计中的应用。重点介绍GaAs（砷化镓）和InP（磷化铟）等化合物半导体材料的特性，分析其在高速、高频率、低噪声方面的优势，以及在高端射频应用中的重要地位。 射频集成电路设计流程与仿真工具： 系统介绍射频集成电路从概念到产品实现的完整设计流程，包括系统级规划、模块级设计、电路级仿真、版图设计、流片与测试等关键环节。详细讲解常用的射频电路仿真工具，如ADS、Cadence Virtuoso RF Solution、HSPICE RF等，介绍它们在电路原理图输入、模型库选择、参数扫描、瞬态/稳态/噪声/S参数/谐波平衡仿真等方面的功能。强调仿真在设计中的重要性，以及如何通过有效的仿真来预测和优化电路性能。 射频集成电路的版图设计与寄生参数处理： 深入讲解射频集成电路版图设计的特殊要求和关键考虑因素。分析在微带线、传输线、电感、电容、晶体管等基本单元的版图设计中，寄生参数（寄生电容、寄生电感、串联电阻）对射频性能的影响。介绍版图规则检查（DRC）、版图与原理图一致性检查（LVS）等验证流程。探讨如何通过版图优化技术，如差分走线、屏蔽、接地处理、多层金属的使用等，来降低寄生参数的影响，提高电路的性能和稳定性。 射频集成电路的封装与测试： 阐述射频集成电路封装对电路性能的关键影响。介绍不同类型的射频封装，如QFN、BGA、WLCSP等，以及它们在阻抗连续性、寄生参数、散热、成本等方面的考量。详细介绍射频集成电路的测试方法和设备，包括S参数测试、噪声系数测试、功率测试、失真测试、频率合成器测试等。分析在测试过程中需要注意的关键问题，如探针台的校准、测试夹具的设计、环境因素的影响等。 未来射频集成电路的发展趋势： 展望射频集成电路未来的发展方向，包括更高频率（毫米波、太赫兹）、更高集成度（System-on-Chip, SoC）、更低功耗、更高的带宽和更先进的调制解调技术。探讨5G、6G通信、物联网（IoT）、人工智能（AI）、自动驾驶等新兴技术对射频集成电路提出的新需求和新挑战。分析基于新型材料（如GaN, 碳纳米管）和新工艺（如3D集成）的射频技术的发展潜力。 本书内容丰富，理论扎实，实践性强，是高等院校电子信息类专业师生、集成电路设计工程师、通信系统工程师以及对射频电路设计感兴趣的各类读者不可多得的参考资料。通过阅读本书，读者将能够系统掌握射频集成电路的设计理论，深刻理解其实现过程中的技术细节，并具备独立设计和开发高性能射频集成电路的能力。

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

我一直对射频领域充满了好奇，总觉得这是一个充满神秘感和技术挑战的学科。这次有幸接触到这本书，虽然我还没有来得及深入研究其中的具体内容，但仅从它所传递出的整体氛围来看，我就能感受到它试图以一种系统化的方式来阐述射频电路的原理和应用。我预想它会从基础的概念讲起，逐步深入到一些复杂的电路设计和分析方法。射频电路的特点就在于它对细节有着极其严格的要求，从元件的选择到布线的设计，任何一个细微的疏忽都可能导致整个电路性能的下降，甚至无法正常工作。因此，我期待这本书能够提供清晰、易懂的解释，并且辅以足够的图示和例证，帮助读者建立起对这些复杂概念的直观理解。尤其是对于那些初学者而言，能够有一个可靠的入门指南至关重要。这本书的出现，似乎为我打开了一扇通往射频世界的大门，让我能够更有条理、更深入地去探索这个迷人的领域。

评分☆☆☆☆☆

这本书的版式设计给我留下了非常深刻的印象，可以说是在我最近阅读过的技术类书籍中独树一帜。它并没有采用那种密密麻麻的文字排版，而是留有充足的行间距和页边距，这使得阅读体验非常舒适，眼睛不容易疲劳。我特别欣赏它在公式和图表的呈现方式。公式的排版清晰明了，各个符号和变量都得到了很好的区分，不会混淆。图表方面，我看到它使用了高质量的插图，线条流畅，细节丰富，能够非常直观地展示出电路的结构和工作原理。而且，这些图表与文字的结合也非常紧密，能够形成一种相互印证的效果，让读者更容易理解抽象的概念。我感觉作者在排版设计上花费了不少心思，这不仅仅是为了美观，更是为了提高信息的传达效率。在阅读技术书籍时，好的版式设计能够极大地提升学习的效率和乐趣，而这本书无疑在这方面做得非常出色，让我对接下来的阅读充满了期待。