射频电路 陈章友 科学出版社有限责任公司 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：29730663500

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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《高频电子线路设计与应用》 内容简介 本书旨在为读者提供一个全面且深入的高频电子线路设计与应用知识体系。全书以理论为基础，结合丰富的工程实践，力求帮助读者掌握高频电路设计的核心原理、关键技术以及实际应用中的挑战与解决方案。本书内容涵盖了从基础的电磁场理论到复杂的射频系统集成，为读者构建起一个完整的高频电子工程知识图谱。 第一章：高频电路基础理论 本章将从电磁场和电磁波的基本概念入手，为后续章节的学习奠定坚实的理论基础。我们将回顾麦克斯韦方程组及其在传输线理论中的应用，深入探讨传输线的特性阻抗、传播常数、阻抗匹配等核心概念。此外，本章还将详细介绍史密斯圆图这一在射频工程中不可或缺的工具，并通过实例演示如何利用史密斯圆图进行阻抗匹配设计。同时，我们会梳理高频电路中的损耗机理，包括介质损耗、导体损耗等，并介绍提高电路效率的常用方法。最后，本章将简要介绍高频电路设计中常用的EDA工具，如ADS、Cadence等，为读者后续的仿真实践做好铺垫。 第二章：射频有源器件模型与参数 有源器件是射频电路的核心组成部分，它们的特性直接决定了整个电路的性能。本章将重点介绍射频晶体管（如BJT、FET、MOSFET）和集成电路（如MMIC、RFIC）的特性模型。我们将深入分析这些器件在高频下的行为，包括增益、噪声系数、线性度、功率容量等关键参数。对于二极管类器件，如PIN二极管、肖特基二极管，本章也将对其在高频下的开关特性、检波特性等进行详细阐述。此外，本章还将介绍S参数、Y参数、Z参数等描述高频器件特性的参数化模型，并讲解如何从手册或仿真中获取这些参数。理解这些器件的模型和参数是进行准确电路设计的前提。 第三章：微带线与带状线结构 在现代高频电路设计中，微带线和带状线是最常用的传输线结构。本章将详细分析这些结构的电磁场分布、传播特性以及等效电路模型。我们将探讨不同几何尺寸（宽度、厚度、介电常数）对微带线特性阻抗、插入损耗、耦合系数等的影响，并提供相应的计算公式和设计指南。此外，本章还将介绍如何设计和实现各种无源微波器件，如匹配网络、耦合器、功分器、滤波器等，并阐述其在高频电路中的作用。本章将特别强调PCB工艺对微带线性能的影响，以及如何通过合理的PCB布局和布线来优化高频信号的传输质量。 第四章：阻抗匹配技术 阻抗匹配是射频电路设计中的一项至关重要的技术，它直接关系到信号的传输效率和功率的有效利用。本章将系统地介绍各种阻抗匹配技术，包括单节匹配、多节匹配、渐变阻抗匹配等。我们将详细讲解基于Lumped Element（集总元件）和Distributed Element（分布元件）的匹配网络设计方法。通过大量的实例，本章将演示如何利用史密斯圆图和优化算法设计宽带匹配网络，以适应不同工作频率范围内的信号传输需求。此外，本章还将探讨匹配网络的损耗、稳定性以及实际制作中的容差问题。 第五章：低噪声放大器（LNA）设计 低噪声放大器（LNA）是射频接收机前端的关键组件，其噪声系数直接影响整个接收系统的灵敏度。本章将深入剖析LNA的设计原理，包括噪声源分析、最佳噪声匹配、噪声系数计算等。我们将详细介绍不同类型的LNA拓扑结构，如单级放大、级联放大、反馈放大等，并分析它们的优缺点。本章将重点讨论如何选择合适的有源器件，并采用精确的匹配技术来达到最优的噪声性能。此外，我们还将探讨LNA的稳定性和增益平坦度设计，并给出实际工程中的设计步骤和注意事项。 第六章：功率放大器（PA）设计 功率放大器（PA）是射频发射机的心脏，其效率、输出功率、线性度和效率是衡量其性能的关键指标。本章将全面讲解PA的设计理论与实践。我们将分析不同PA类别的特性，如A类、B类、AB类、C类、D类、E类、F类等，并深入探讨它们的功率效率和线性度之间的权衡。本章将详细介绍如何进行功率器件的选取、偏置电路的设计、输入输出匹配网络的优化，以及如何处理PA的非线性失真问题，如谐波、互调失真等。我们还将介绍现代PA设计中常用的技术，如预失真、包络跟踪等，以提高PA的性能。 第七章：振荡器与频率合成器 稳定可靠的信号源是射频系统正常工作的基石。本章将重点介绍振荡器的基本原理和设计，包括LC振荡器、RC振荡器、晶体振荡器等，并深入分析振荡器的相位噪声、频率稳定度等重要参数。随后，本章将转向频率合成器，介绍其在生成精确、稳定、可调谐射频信号中的关键作用。我们将详细讲解锁相环（PLL）的工作原理，包括VCO、鉴相器、电荷泵、环路滤波器等模块的设计与优化。本章还将介绍各种频率合成器的拓扑结构，如直接数字频率合成（DDS）和分数N分频PLL，并讨论它们在不同应用场景下的优势。 第八章：混频器与调制解调器 混频器是射频系统中实现频率变换的核心器件，而调制解调器则负责将信息信号加载到载波上或从载波上提取信息。本章将深入研究混频器的原理和设计，包括平衡混频器、Gilbert混频器等。我们将分析混频器的转换损耗、隔离度、互调失真等关键性能指标，并介绍如何优化设计以获得更好的性能。随后，本章将介绍各种常见的调制解调方式，如AM、FM、ASK、FSK、PSK、QAM等，并讨论如何在射频电路中实现这些调制解调功能。我们将重点介绍射频前端的直接变频（Zero-IF）和低中频（Low-IF）架构，以及它们的优缺点。 第九章：射频滤波器的设计与应用 滤波器在射频电路中扮演着至关重要的角色，用于抑制干扰信号、选择所需频率、限制带宽等。本章将详细介绍各种类型的射频滤波器，包括低通、高通、带通、带阻滤波器。我们将重点研究基于集总元件（如RLC）、分布式元件（如微带线、枝节线）、以及表面声波（SAW）、体声波（BAW）和陶瓷等谐振器的滤波器设计。本章将涵盖 Butterworth、Chebyshev、Bessel、Elliptic等多种滤波器响应类型，并提供详细的设计公式和设计流程。此外，我们还将讨论滤波器的插入损耗、带外抑制、阻带衰减、群延迟等性能参数，以及它们在不同射频系统中的应用。 第十章：射频集成电路（RFIC）与系统集成 随着电子技术的飞速发展，射频集成电路（RFIC）已成为现代无线通信系统的核心。本章将介绍RFIC的设计理念、制造工艺和关键模块。我们将探讨单片微波集成电路（MMIC）和射频系统级芯片（SoC）的设计挑战，包括器件模型、版图设计、寄生效应、互连线等。本章还将重点介绍如何将LNA、PA、振荡器、混频器、滤波器等独立模块集成到一个芯片上，并实现高性能的射频收发链路。最后，我们将讨论射频系统集成中的关键问题，如功耗管理、电磁兼容（EMC）、热管理等，并展望RFIC技术的未来发展趋势。 第十一章：射频测量与测试技术 精确的射频测量与测试是保证电路设计质量和系统性能的关键环节。本章将介绍射频领域常用的测量仪器和测试方法。我们将重点介绍网络分析仪（VNA）在S参数测量、阻抗匹配验证、滤波器性能评估等方面的应用。此外，我们还将介绍频谱分析仪、信号发生器、功率计、噪声系数分析仪等常用仪器的使用方法和测量原理。本章将详细阐述射频电路设计中的关键性能参数的测试方法，如增益、噪声系数、线性度、杂散信号、相位噪声等，并提供实际测试中的注意事项和常见问题分析。 第十二章：射频电路的电磁兼容（EMC）与可靠性 射频电路的工作环境日益复杂，电磁兼容（EMC）和可靠性设计变得尤为重要。本章将探讨射频电路中的EMC问题，包括辐射发射、辐射敏感性、传导发射、传导敏感性等。我们将介绍EMC标准和法规，并提供有效的EMC设计技术，如屏蔽、滤波、接地、布局优化等。此外，本章还将关注射频电路的可靠性问题，包括热应力、振动、湿气、老化等因素对电路性能的影响。我们将介绍可靠性评估方法和设计策略，以确保射频电路在各种严苛环境下都能长期稳定运行。 附录 附录部分将提供一些有用的参考信息，包括常用的射频元件手册、材料参数表、标准S参数模型、以及一些关键公式的推导等。这些附录内容旨在为读者提供便捷的查阅和参考，以进一步加深对书中内容的理解和应用。 本书特色 体系完整： 内容涵盖了射频电路设计的各个方面，从基础理论到高级应用，形成完整的知识体系。 理论与实践结合： 强调理论推导的严谨性，同时注重工程实例的分析，帮助读者将理论知识转化为实际设计能力。 深入浅出： 语言力求通俗易懂，同时不失学术深度，适合不同水平的读者阅读。 前沿技术： 涵盖了当前射频领域的热点技术和发展趋势，具有较高的参考价值。 图文并茂： 配以大量的图表和示意图，直观地展示电路结构和工作原理，便于读者理解。 适用对象 本书适合于电子工程、通信工程、微电子学等相关专业的本科生、研究生，以及从事射频电路设计、微波工程、无线通信等领域的工程技术人员和研发人员。对于希望深入了解射频电路设计原理和实践的爱好者，本书也是一本极具价值的参考书。

评分☆☆☆☆☆

我必须说，《高频电子线路分析与设计》这本书在处理复杂系统级问题的能力上，是同类书籍中罕见的。它跳脱了单个器件或模块的限制，而是将视角拉高到整个链路层面。作者在开篇就建立了一个非常清晰的S参数（散射参数）分析框架，并花了很大篇幅讲解如何用S参数来建立系统的级联模型，以及如何通过矩阵运算来预测整个链路的增益、驻波比和隔离度。最让我受益的是关于滤波器和耦合线理论的综合运用。书中展示了如何根据系统带宽和插入损耗的要求，选择合适的滤波器类型（比如腔体滤波器或微带线滤波器），以及在实际PCB布局中如何通过耦合结构来实现特定的频率响应。这本书的语言风格非常务实，注重工程应用中的“经验法则”与严格的数学推导相结合，使得读者在拥有理论深度的同时，也能获得解决实际工程难题的“工具箱”。读完它，你对“系统集成”的理解会上升到一个新的台阶。

评分☆☆☆☆☆

这本《通信系统中的射频集成电路设计》真是为实践者量身定做的一本宝典。它完美地架起了理论与现代CMOS/SiGe工艺之间的桥梁。很多书只谈理想电路，但这本书却直面了在有限的工艺条件下如何实现高性能电路的挑战。它对VCO（压控振荡器）的设计讲解得尤为精彩，特别是对相噪（Phase Noise）的分析，作者运用了非常巧妙的等效电路模型，让我们清楚地看到噪声是如何从晶体管的沟道或基极传递到输出信号上的，并且给出了抑制相噪的具体电路拓扑选择。此外，对混频器和PLL（锁相环）的讲解也极为透彻，尤其是在讨论非线性失真（如IIP3）和动态范围时，提供了大量的实际设计指标和权衡取舍的经验。这本书的每一章都像是一个项目指导手册，充满了可立即投入使用的设计技巧和调试心得，读起来让人有一种迫不及待想回到EDA工具中去验证这些想法的冲动。

评分☆☆☆☆☆

《半导体射频器件原理》这本书，给我的感觉就像是走进了一个高精尖的微观世界工厂。它完全侧重于器件层面，深入探讨了那些构建现代无线通信系统的“小不点”是如何工作的。作者对PIN二极管、肖特基势垒二极管以及最重要的——HBT（异质结双极型晶体管）和HEMT（高电子迁移率晶体管）的内部结构和工作机制做了极其细致的剖析。我印象最深的是关于噪声系数的分析部分，作者不仅仅给出了公式，还结合了半导体物理学的知识，解释了热噪声、散粒噪声在不同工作点下是如何主导器件性能的。这对于设计低噪声放大器（LNA）至关重要。这本书的行文风格偏向于严谨的研究报告，但幸运的是，为了便于读者理解，很多关键的工艺流程和材料特性都被清晰地用流程图和对比表格呈现了出来。如果你想从“使用器件”上升到“设计和优化器件”的层面，这本书提供的洞察力是无与伦比的，它让你真正理解“Why”和“How”。

评分☆☆☆☆☆

当我拿到《电磁波传播与应用》这本书时，首先吸引我的是它那极其严谨的学术态度和深入的物理图像构建能力。这本书的深度，绝对不是市面上那些“速成”读物可以比拟的。作者对于麦克斯韦方程组的推导和在不同媒质中应用的阐述，可以说是达到了教科书级别的典范。我尤其欣赏它在描述波的辐射特性时，没有简单地停留在口径天线或偶极子的远场近似上，而是花了大量篇幅讨论了近场效应以及如何用傅里叶变换的方法来理解波束的形成。阅读这本书的过程，更像是一场与物理真理的对话。它强迫你必须停下来思考，去追溯每一个公式背后的物理意义，而不是盲目地套用。对于那些想真正理解为什么电磁波会以某种方式传播，以及如何设计出高效的定向辐射系统的专业人士来说，这本书提供了坚实的理论基石。读完后，你会发现，很多你曾经模糊的概念，比如反射系数的相位变化、波导中的截止频率现象，都变得清晰无比，仿佛拨云见日。

评分☆☆☆☆☆

这本《微波工程基础》的书，简直是打开了我对高频世界认知的一扇新大门。作者的讲解风格非常直观，完全没有传统教科书那种枯燥乏味的感觉。特别是关于史密斯圆图的运用，他没有停留在理论公式的堆砌上，而是通过大量的实例和图示，把这个原本抽象的工具变得非常“接地气”。我记得有一章专门讲了阻抗匹配网络的设计，作者竟然能把世家都头疼的Butterworth和Chebyshev滤波器，讲得像搭积木一样清晰。我之前学这些内容时总是感觉云里雾里，但读完这部分，我竟然能自己上手设计一个简单的L型匹配网络来给一个晶体管做最佳负载匹配了。书里的排版也很考究，图文并茂，很多关键概念都用不同的颜色和加粗字体做了强调，让人很容易抓住重点。对于初学者来说，这本书的循序渐进性做得非常到位，它先从基础的传输线理论讲起，慢慢过渡到更复杂的有源器件建模，整个学习路径设计得非常合理，让人感觉每一步都是在稳扎稳打地提升自己的能力。我强烈推荐给所有正在努力啃射频前端知识的工程师和学生们，它绝对是你的案头必备良药。