高頻電路設計與製作 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030173690

商品編碼：29763264677

商品基本信息，請以下列介紹為準
商品名稱：	高頻電路設計與製作
作者：	市川裕一 青木勝;卓聖鵬
定價：	45.0
齣版社：	科學齣版社
齣版日期：	2018-05-01
ISBN：	9787030173690
印次：
版次：	31
裝幀：	平裝
開本：	128開

內容簡介

本書是“圖解實用電子技術叢書”之一。全書共分9章。本書先對高頻的基本知識加以介紹，然後在後續的篇章裏，對開關、低噪聲放大器、混頻器、濾波器、檢波電路、振蕩電路、PLL的設計與製作等進行詳細論述。本書全麵地闡述瞭有關高頻電路設計的基礎理論及其實際製作，且配有大量的印製電路闆圖、仿真電路等，圖文並茂，大大地提高瞭本書的參考閱讀價值。

《精通微波工程：原理、實踐與仿真》 內容概要： 本書是一部麵嚮微波工程領域的研究者、工程師和高級技術人員的深度指南，旨在全麵闡述微波電路的設計、分析、製作與測試的關鍵原理和實用技術。書中不僅涵蓋瞭微波工程的理論基礎，更側重於將這些理論應用於實際設計與製作過程中，通過豐富的案例研究和工程實例，幫助讀者掌握從概念到成品的全過程。 第一部分：微波工程基礎理論 本部分將從微波頻段的特性入手，係統介紹電磁場理論在微波工程中的應用。重點包括： 電磁波傳播理論： 詳細闡述均勻平麵波、導行波（波導、傳輸綫）的傳播特性、傳播常數、衰減與相速度等。深入分析不同介質環境下電磁波的行為，以及錶麵波、倏逝波等特殊現象。 微波參數錶徵： 深入講解S參數（散射參數）的物理意義、測量方法及其在微波電路分析中的核心作用。詳細介紹輸入/輸齣阻抗、增益、迴波損耗、駐波比（VSWR）、插入損耗、功率增益、噪聲係數等關鍵性能指標的定義、計算與測量。 集總參數與分布參數電路： 區分並闡述在微波頻率下，傳統集總參數電路模型失效的原因，以及為何必須采用分布參數模型。深入講解傳輸綫理論，包括史密斯圓圖的應用，用於阻抗匹配、負載拉伸、相移計算等。 高頻效應： 詳述寄生效應（電感、電容、電阻）在高頻下的影響，趨膚效應、鄰近效應對導綫損耗的增加，以及在高頻下電路元件的寄生行為如何影響電路性能。 第二部分：微波傳輸綫與元件設計 本部分將聚焦於微波電路的核心構件——傳輸綫和基本無源元件，詳細介紹其設計原理和實現方法： 傳輸綫理論精要： 同軸綫： 分析內外導體之間的電場、磁場分布，計算特徵阻抗、延遲時間、損耗等。討論不同介質（空氣、聚四氟乙烯等）對傳輸綫特性的影響。 微帶綫： 深入研究介質基闆、導體寬度、厚度對微帶綫特徵阻抗、有效介電常數、損耗的影響。詳細介紹微帶綫的耦閤效應、串擾等問題。 帶狀綫： 分析其對稱結構，討論與微帶綫的異同，以及在特定應用中的優勢。 脊波導與槽波導： 闡述其特殊的電磁場傳播模式，分析其優勢與局限性，適用於特定高功率或低損耗的場閤。 微波無源元件設計： 匹配網絡： 詳細介紹使用史密斯圓圖進行阻抗匹配的各種技術，包括單節/多節匹配（L型、π型、T型網絡）、阻抗變換器（如四分之一波長變換器）的設計。討論寬帶匹配和窄帶匹配的設計策略。 定嚮耦閤器： 深入分析分支綫耦閤器、90度混閤器（分支綫、長分支綫）、180度混閤器（Hybridge）的工作原理，以及幅度平衡、相位平衡的設計考量。 功率分配器/閤成器： 講解 Wilkinson 分配器、T型/π型功率分配器的設計，重點關注功率分配的均勻性和隔離度。 移相器： 介紹基於傳輸綫長度變化、串聯/並聯電抗元件的移相器設計，以及數字移相器的工作原理。 濾波器： 深入講解集總參數濾波器（LC濾波器）和分布參數濾波器（微帶綫濾波器、波導濾波器）的設計。介紹 Butterworth、Chebyshev、Bessel 等響應類型，以及阻帶抑製度、插入損耗等性能指標的設計。分析低通、高通、帶通、帶阻濾波器的設計思路。 電抗器（電感、電容）： 探討在高頻下如何選擇和設計電感、電容元件，以及考慮其寄生參數的影響。 第三部分：微波有源電路與係統設計 本部分將轉嚮微波電路的核心——有源器件的應用和微波係統的構建： 微波半導體器件： 場效應晶體管 (FET)： 詳細介紹 MOSFET、MESFET、HEMT 的結構、工作原理、I-V 特性麯綫。重點分析其高頻噪聲參數（Fmin, Γmin）和綫性參數（gm, gds, Cgs, Cgd, Rd, Rs）的意義，以及在高頻下的等效電路模型。 雙極晶體管 (BJT)： 介紹高頻 BJT 的特性，以及其在高頻應用中的局限性。 微波二極管： 講解 PIN 二極管、肖特基二極管、變容二極管在開關、衰減、倍頻、混頻等應用中的原理。 低噪聲放大器 (LNA) 設計： 噪聲理論： 深入理解噪聲源、噪聲係數、等效噪聲溫度的概念。 匹配優化： 介紹如何進行輸入輸齣阻抗匹配以實現最小噪聲係數和最大增益的摺衷。 穩定性分析： 講解 K 值、Δ 值等穩定性判據，以及如何設計電路以確保放大器在所有工作頻率下的穩定性。 實例分析： 給齣不同增益和噪聲係數指標的 LNA 設計實例。 功率放大器 (PA) 設計： 功率管特性： 分析不同功率半導體器件（LDMOS, GaN FET）的高頻功率特性、綫性度、效率。 偏置技術： 介紹不同偏置方式（A類、AB類、C類）及其對效率和綫性的影響。 輸齣匹配： 講解如何設計輸齣匹配網絡以實現最大功率輸齣和高效率。 綫性化技術： 介紹預失真、反饋等綫性化技術，以改善 PA 的信號質量。 熱設計： 強調功率放大器散熱的重要性，以及熱設計對器件壽命和性能的影響。 混頻器與倍頻器設計： 混頻器原理： 介紹不同類型的混頻器（單平衡、雙平衡、上變頻、下變頻）的工作原理。 LO 驅動與隔離： 分析本振 (LO) 信號的驅動電平、隔離度對混頻器性能的影響。 倍頻器原理： 講解二極管倍頻器、FET 倍頻器的設計，以及諧波的抑製。 振蕩器設計： 振蕩原理： 闡述 Barkhausen 判據，分析負阻振蕩器、反饋式振蕩器的工作原理。 穩定性和相位噪聲： 討論影響振蕩器穩定性的因素，以及如何降低相位噪聲。 壓控振蕩器 (VCO)： 介紹利用變容二極管實現頻率調製的 VCO 設計。 微波開關與衰減器： 介紹 PIN 二極管、FET 在微波開關和衰減器中的應用。 微波濾波器設計（進階）： 討論耦閤綫濾波器、梳狀濾波器、腔體濾波器等結構，以及其在高 Q 值、高功率應用中的優勢。 第四部分：微波電路仿真與測量 本部分將重點介紹現代微波電路設計中不可或缺的工具——仿真軟件和測量儀器： 電磁場仿真軟件： 原理介紹： 闡述有限元法 (FEM)、有限差分時域法 (FDTD)、矩量法 (MoM) 等主流電磁場仿真算法的基本原理。 常用軟件應用： 以 HFSS, CST, ADS 等軟件為例，演示建模、網格劃分、邊界條件設置、仿真參數配置、結果後處理等全流程。 仿真精度與效率： 討論影響仿真結果精度的因素，如網格密度、收斂準則，以及如何平衡精度與計算效率。 模型簡化與優化： 介紹如何利用等效電路模型、參數掃描等手段進行電路優化。 電路仿真軟件： ADS 平颱應用： 詳細介紹 ADS（Advanced Design System）等電路仿真軟件在微波電路設計中的應用，包括原理圖設計、S 參數仿真、瞬態仿真、瞬態噪聲仿真、諧波平衡仿真等。 S 參數仿真： 重點講解 S 參數仿真的設置、結果解讀，以及如何通過仿真驗證元件和電路的性能。 諧波平衡仿真： 介紹諧波平衡仿真在非綫性電路（如 PA, 混頻器）分析中的作用，如何預測諧波含量、互調失真等。 微波測量儀器： 網絡分析儀 (VNA)： 詳細介紹 VNA 的工作原理，校準方法，以及如何測量 S 參數、阻抗、增益、迴波損耗、插入損耗等。 信號發生器與頻譜分析儀： 介紹如何利用信號發生器提供激勵信號，以及如何利用頻譜分析儀監測信號的頻率、幅度、噪聲和失真。 功率計： 介紹不同類型的功率計（熱敏功率計、二極管功率計）及其應用。 噪聲係數測試儀： 介紹如何測量放大器和接收機的噪聲係數。 其他測量儀器： 簡要介紹信號源分析儀、場強儀等在微波領域的應用。 測量誤差分析與校準： 討論測量過程中可能齣現的誤差來源，以及如何通過有效的校準來減小測量誤差。 第五部分：微波電路製作與集成 本部分將關注微波電路的實際製作過程，以及如何將設計的電路集成到更復雜的係統中： PCB 製作工藝： 基闆選擇： 介紹各種常用微波 PCB 基闆（如 FR-4、Rogers、Duroid、PTFE）的介電常數、介質損耗、厚度等參數對電路性能的影響。 蝕刻工藝： 講解 PCB 蝕刻過程中的關鍵參數控製，如綫寬、綫距精度，以及銅箔厚度對阻抗的影響。 過孔與焊盤： 討論過孔的寄生電感、焊盤的寄生效應，以及在設計中如何處理。 電磁兼容 (EMC) 設計： 介紹微帶綫耦閤、串擾、接地、屏蔽等 EMC 設計原則。 微波器件封裝： 介紹 SMA、N 型、BNC 等標準微波連接器，以及錶麵貼裝器件 (SMD) 在微波電路中的應用。 組裝與焊接： 講解微波電路的精細組裝和焊接技術，確保連接的可靠性和低損耗。 微波集成電路 (MIC) 與單片微波集成電路 (MMIC)： 介紹 MIC 和 MMIC 的設計與製造工藝，以及其在小型化、高性能微波係統中的應用。 係統集成與調試： 討論將各個微波模塊集成到整體係統中時可能遇到的問題，以及係統級的調試方法。 附錄： 常用微波元件的參數手冊 微波電路設計常用公式匯總 史密斯圓圖詳細指南 常見微波工程縮略語錶 本書特點： 理論與實踐緊密結閤： 擺脫純理論的枯燥，通過大量實例解析，幫助讀者將理論知識轉化為實際設計能力。 工程化導嚮： 重點關注實際工程中的設計挑戰、製作工藝和性能優化。 仿真工具應用深入： 詳細介紹主流仿真軟件的操作流程與技巧，幫助讀者掌握高效的設計工具。 測量與驗證體係完整： 講解微波電路的設計、仿真、製作、到最後的測量驗證的全過程。 內容循序漸進，體係完整： 從基礎理論到復雜係統，逐步深入，為讀者構建完整的微波工程知識體係。 麵嚮工程師和研究人員： 語言專業嚴謹，內容深度足夠，滿足專業人士的學習和工作需求。 目標讀者： 從事射頻、微波通信、雷達、導航、電子對抗等領域的研發工程師。 高校相關專業的研究生和高年級本科生。 對微波電路設計感興趣的技術愛好者和從業人員。 通過本書的學習，讀者將能夠深入理解微波電路的設計原理，熟練掌握使用仿真軟件進行電路設計和優化，掌握微波電路的實際製作和測量方法，最終能夠獨立完成各種復雜的微波電路和係統設計。

評分☆☆☆☆☆

這本《高頻電路設計與製作》真是讓我這個電子發燒友大開眼界，尤其是它對射頻前端設計的深入剖析，簡直是教科書級彆的！我記得有章節專門講瞭LNA（低噪聲放大器）的設計與優化，從晶體管的噪聲係數、跨導到匹配網絡的阻抗選擇，作者講解得細緻入微。書中沒有過多地陷入理論公式的泥潭，而是非常務實地將理論與實際的PCB布局緊密結閤起來。比如，講到傳輸綫效應時，它不是簡單地給齣公式，而是通過對比不同走綫寬度和介質厚度對S參數的影響，配上實際測試數據截圖，這對於我們動手實踐的人來說，太有價值瞭。我嘗試按照書中的指導，用一塊FR4闆材實現瞭書中介紹的一個雙極型晶體管混頻器，結果發現，隻要嚴格控製好地綫和高頻信號綫的隔離，性能居然能達到預期指標的90%以上，這在以前是不可想象的。書中對於電磁兼容性（EMC）的討論也相當到位，不是空泛地說要做好屏蔽，而是具體指齣瞭在高頻設計中，如何通過地孔的布置、參考平麵的切換來有效抑製寄生耦閤和輻射，這些都是我在實際工作中遇到的痛點，這本書像是給我打開瞭一扇新的大門，讓我對“精益求精”的電路設計有瞭更深層次的理解。

評分☆☆☆☆☆

最讓我感到振奮的是，這本書在講解頻率閤成器（PLL）部分時，展現瞭非常現代的設計思路。它詳細比較瞭分數N鎖相環（Fractional-N PLL）與整數N鎖相環在相位噪聲和調諧速度上的優劣權衡，並重點闡述瞭Σ-Δ調製器在高頻雜散抑製中的關鍵作用。書中給齣的VCO（壓控振蕩器）設計實例，不僅考慮瞭相位噪聲指標，還兼顧瞭調諧範圍和輸齣功率的平衡，這在很多隻關注單項指標的書籍中是看不到的。此外，它對ESD（靜電放電）保護在高頻芯片封裝中的特殊要求也進行瞭專門的分析，指齣在高速IC設計中，保護電路本身必須具備極低的寄生電容和電感，否則會嚴重影響信號完整性。這本書成功地將基礎理論、前沿技術和實用的闆級設計經驗融為一爐，它不僅僅是教你如何搭建一個電路，更是在培養你像一個係統架構師那樣去思考和解決問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

從作者的敘事風格來看，這本書帶著一種老派工程師特有的嚴謹和一絲不苟，但又絕不枯燥。語句結構非常精煉，沒有冗餘的修飾詞，直擊核心。例如，在講解混頻器隔離度時，作者直接指齣“隔離度低是由於耦閤路徑的阻抗不平衡造成，解決之道在於嚴格控製本振端口與射頻端口的耦閤電容”，這種直截瞭當的論述方式，反而讓我覺得非常可靠。書中對測量技術的討論也十分專業，它沒有止步於理想的測試條件，而是坦誠地指齣瞭實際測試中可能遇到的漂移、溫度變化和探頭負載效應對高頻測量的影響，並提供瞭應對策略，比如如何校準探頭。我個人特彆欣賞它對非理想元件模型的引入，它不像很多教材那樣隻用理想電容電阻，而是使用瞭基於實際半導體工藝的等效電路模型（ECM），這使得仿真結果和實際焊接齣的電路闆的吻閤度大大提高。這種對“真實世界”工程挑戰的直麵態度，讓這本書的含金量倍增。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的實用性印象最為深刻，它就像一本高級工程師的“工具箱”速查手冊。我過去在處理VHF/UHF頻段的濾波器設計時，總是對著一大堆設計手冊無從下手，生怕一個參數設置錯誤就導緻整個係統指標報廢。然而，這本書提供瞭一套非常清晰的設計流程圖，從確定中心頻率、帶寬需求開始，到選擇閤適的拓撲結構（比如切比雪夫還是巴特沃斯），再到最後的元件容差分析，每一步都有明確的指導方針。尤其讓我驚喜的是，它詳細介紹瞭如何利用Smith圓圖進行阻抗匹配的迭代優化過程，並且特彆強調瞭有源器件的非綫性效應在高頻下的影響，這部分內容在很多初級或中級教材中常常被一帶而過。書中關於功率放大器（PA）的綫性化技術，例如負反饋和預失真技術，講解得非常透徹，理論闡述後緊接著就是實際的電路實現案例和仿真結果對比，這種手把手的教學方式，極大地縮短瞭我從理論到實踐的摸索時間。讀完後，我感覺自己手中的萬用錶和頻譜分析儀都變得更加“聽話”瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容廣度也令人稱贊，它並沒有局限於單一的電路模塊，而是構建瞭一個完整的高頻係統視角。我原以為它會集中在放大器或振蕩器，但翻開目錄纔發現，它對高速數字信號的傳輸綫建模也有獨到的見解。特彆是關於眼圖（Eye Diagram）的分析部分，作者深入淺齣地解釋瞭碼間串擾（ISI）和時鍾抖動（Jitter）對係統誤碼率（BER）的決定性影響，並給齣瞭在PCB設計層麵如何通過控製阻抗匹配和串擾抑製來改善眼圖的具體建議。對於那些從事雷達或無綫通信設備研發的人來說，書中對噪聲分析的嚴謹態度也值得稱道。它不僅計算瞭係統的總噪聲因子，還詳細分析瞭各個模塊對整體噪聲的貢獻度，這種自上而下的分解方法，對於係統級故障排查和性能優化是至關重要的。這本書的知識體係覆蓋麵之廣，錶明作者是一位真正經曆瞭從概念到量産全流程的資深專傢。