射频电路设计——理论与应用（中文版）

jack_are

第1章 引言 ………………………………………………………………………………1
1.1 射频设计的重要性………………………………….…………………1
, g1 i- H- |3 |2 B3 }  F$ b1.2 量纲利单位……………………………………………………………………………… 4
, v6 k/ ]8 Z% {* f6 h# G1.3 频谱……………………………………………………………………………………6
1.4 无源元件的射频特件…………………………………………7
1.4.1 高频电阻 ……………………………………………………………………… 10
6 Z" x8 _4 y- w! S1.4.2 高频电容 ………………………………………………………………… 12
1.4.3 高频电感 ……………………………………………………………… 14
1.5 片状元件及对电路板的考虑………………………………………………………………16
1.5.1 片状屯陷 …………………………………………………………………… 16
1.5.2 片状电容 ……………………………………………………………………… 17
1.5.3 表面安装电感………………………………………………………18
  T+ T) d8 P( `3 W* Q1.6 小结…………………………………………………………………………19
9 r8 l/ D3 ?/ O8 [2 U参考文献…………………………………………………………………………19
习题…………………………………………………………………………20
  ^1 G: Z( q) k. ~& B  }: L; J( N第2章 传输线分析…………………………………………………………………… 25
, l) ?" r1 l! d4 N! t' R' X2.1 传输线理论的实质………………………………………………………25
2.2 传输线举例………………………………………………………………27
8 c9 M: R, ?: v. c7 t/ @2.2.1 双线传输线………………………………………………………………27
2.2.2 同轴线 ………………………………………………………………………… 28
6 Z+ B! x" a1 ?8 ~2.2.3 微带线…………………………………………………28
. j3 F" w4 h2 c. |6 p9 }: e) O2.3 等效电路表示法………………………………………………………………… 30
* a5 k1 }3 S. }# T8 m* m  _2.4 理论基础…………………………………………………………………31
- N! l8 p7 `  B6 f# m$ \, r- J: m/ O  z2.4.1 基本定律 ………………………………………………………………31
2.5 平行板传输线的电路参量………………………………………………………… 35
2.6 各种传输线结构小结…………………………………………………………………37
* p6 Z% R* ^1 P+ y2.7 一般的传输线方程……………………………………………………………… 38
2.7.1 基尔霍夫电压和电流定律表示式 ……………………………………………… 38
2.7.2 行进的电压和电流波……………………………………………………………41
2.7.3 阻抗的-般定义…………………………………………………………41
2.7.4 无耗传输线模型 ……………………………………………………42
2.8 微带传输线………………………………………………………………………… 42
6 ^) W9 l4 \4 T  r0 [; \) p2.9 端接负载的无耗传输线……………………………………………………………… 45
0 p2 M% S( c  X" B0 ?2.9.1 电压反射系数………………………………………………………………46
! W: s3 K8 Q+ G% U1 |2.9.2 传播常数和相速 …………………………………………………………46
2.9.3 驻波 ………-…………………………………………………………47
2.10 特殊的终端条件………………………………………………………49
2 10.1 端接伍载无耗传输线的输入阻抗 ………………………………………………49
& |$ W: e- d4 X& ?* x2.10.2 短路传输线………………………………………50
2.10.3 开路传输线 ……………………………………………… 52
/ \  e2 k3 a8 }  U  j2.10.4 114波长传输线-……………………………………………………………53
2.11 信号源和有载传输线·……………………………55
* @' c. Z0 B- |6 a2.11.1 信号源的相量表示法 ………………………………………………………55
4 Q& V4 D; o+ ]2.11.2 传输线的功率考虑…………………………………………………………… 57
$ d/ b' l6 |4 k) E* v* F2.11.3 输入阻抗匹配 ………………………………………………………… 59
% C; |! k& r! X7 i7 v# N5 @2.11.4 回波损耗和插入损耗 …………………………………………………60
5 E9 K# p4 t+ m& l; v9 s! L+ U: z2.12 小结………………………………………………………………………………………61
参考文献…………………………………………………………………………………62
" P# K6 V3 n( p习题………………………………………………………………………………………………62
第3章 Smith圆图 …………………………………………………………………………66
; N5 ?0 C. N2 c3.1 从反射系数到负载阻抗…………………………………………………………… 66
) ~+ p% p+ @6 N* i5 R3.1.1 相量形式的反射系数 ……………………………………………………66
3.1.2 归一化阻抗公式 …………………………………………………………………67
$ T: h9 A8 V/ p7 y* n- w$ v( k3.1.3 参数反射系数方程 ……………………………………………………………… 68
8 T$ ~$ \+ `( ]) r; \1 z/ A3.1.4 图形表示法………………………………………………………………………70
3.2 阻抗变换………………………………………………………………………………71
, u+ _4 {+ O( d& m4 T1 E6 _2 O3.2.1 普通负载的阻抗变换 …………………………………………………71
3.2.2 驻波比 …………………………………………………………………………73
3.2.3 特殊的变换条件……………………………………………………………75
. ]  l5 B) {' y2 G+ X. P3、2.4 计算机模拟…………………………………………………………………78
3.3 导纳变换……………………………………………………………………………………79
3.3.1 参数导纳方程……………………………………………………………………79
3.3.2 叠加的图形显示…………………………………………………………… 81
3.4 元件的并联和串联………………………………………………………………… 82
3 n# ~# Z, b1 W* s# J3.4.1 R和L元件的并联 ……………………………………………………83
3.4.2 R和C元件的并联 ………………………………………………………………83
" k6 k5 ~/ b+ f, n8 a3 E% Q5 `4 P! z3 ]3.4.3 R和L元件的串联 …………………………………………………… 83
7 `* Z9 {$ p6 N0 o& j" j3.4.4 R和C元件的串联 …………………………………………………………… 84
3.4.5 T形网络的例子…-………………………………………………………85
, a+ t4 g( H! p& s- v7 Y9 y$ f) m3.5 小结……………………………………………………………………………………… 87
参考文献……………………………………………………………………88
, q6 i9 S' o" L2 B- a- d/ O- I1 S习题 ……………………………………………………………………………………88
* Q  Z( n- M% _4 L( ]第 4章 单端口网络和多端口网络…………………………………………………………94
4.1 基本定义…………………………………………………………………………………… 94
; X7 |6 F- x0 [9 ~6 M4.2 百联网络 ………….…………………………………….100
/ ^# X+ N7 `5 I" w4.2.1 网络的串联 ………………………………………………………………… 100
4.2.2 网络的并联 ………………………………………………………………… 101
2 Z3 C; a0 [/ X# m) [& }4.2.3 级连网络 …………………………………………………………102
1 t/ I1 U0 s. n1 ^4.2.4 ABCD网络参量小结………………………………………………103
: h. N% R! N/ `& x7 R8 h$ C4.3 网络特性及其应用……………………………………………………………………… 106
+ d! R* ?  j" Q! X4 U) @4.3.1 网络参量之间的换算关系 …………………………………………………106
, g0 G0 p5 o' y2 X6 V) _, j* j4.3.2 微波放大器分析……………………………………………………………108
4.4 散射参量 ………………………………………………………………………………110
4.4.1 散射参量的定义 …………………………………………………………… 111
4.4.2 散射参量的物理意义…………………………………………………………113
4.4.3 链形散射矩阵 …………………………………………………………………115
3 c& h& u) S6 C5 C4.4.4 Z参量与S参量之间的转换 …………………………………………………117
; l! y& u( l, K8 x* f+ Q( s4.4.5 信号流图模型 …………………………………………………………118
- e6 F5 R+ ?! e/ \) b; \% Q: u" U4.4.6 S参量的推广………………………………………………………………123
8 n5 ~; |* ^1 W* L. w- m4.4.7 散射参量的测量…………………………………………………125
4.5 小结 …………………………………………………………………………129
/ u7 ]* m3 T, t参考文献…………………………………………………………………………130
习题…………………………………………………………………………………………130
( ]5 Z# H8 G; S4 s# g, x0 T第5章 射频滤波器设计……………………………………………………………134
; T2 e4 r, c  P, V4 w- R% J5.1 谐振器和滤波器的基本结构 …………………………………………… 134
4 o3 h; x2 g  S5 p9 ]5.1.1 滤波器的类型和技术参数 ………………………………………………134
5.1.2 低通滤波器 …………………………………………………………………………137
5.1.3 高通滤波器 ……………………………………………………………… 139
5.1.4 带通和带阻滤波器………………………………. 140
5.1.5 插入损耗………………………………………………………………… 144
) w; g  g# S, G! X6 N5.2 特定滤波器的实现 ………………………………………………… 147
5.2.1 巴特沃斯滤波器 …………………………………………………………147
5.2.2 切比雪夫滤波器 ……………………………………………………………149
5.2.3 标准低通滤波器设计的反归--化 …………………………………………154
5.3 滤波器的实现 …………………………………………………………………161
5 y5 H* g) A1 z# }/ j) B9 H+ M3 Z% n5.3.1 单位元件…………………………………………………………………… 162
5.3.2 Kuroda规则 ………………………………………………………………………162
5.3.3 微带线滤波器的设计实例 …………………………………………………………164
' L! S# W& _( ?: E" X% g9 S  N  m5.4 耦合微带线滤波器 …………………………………………………………………169
. Z" i! b) R6 h% T/ t2 b0 d: G1 ]7 u5.4.1 奇模和偶模的激励………………………………………………………… 169
) O6 J2 c! F1 ~8 T: x4 k5.4.2 带通滤波器单元 ……………………………………………………………171
  N% W" k8 H+ {- w% q, m) U5.4.3 级连带通滤波器单元 ………………………………………………………………172
4 z' V; ]2 ~6 \& o' j4 W& a3 o, m9 ^5.4.4设计实例…………………………………………………………………174
5.5 小结…………………………………………………………………………………175
5 o" o# v5 ]5 M) \- }2 F& c参考文献…………………………………………………………………………………176
习题………………………………………………………………………………………177
  g$ }0 w& T& p, o+ y第6章 有源射频元件 ………………………………………………………………… 181
9 J7 M8 i/ p0 Z5 R! R& J& Z6.1 平导体基础 …………………………………………………………181
: @1 U7 f+ I# K$ B# Z6.1.1 半导体的物理特性………………………………………………………181
1 L9 U( c- s) N+ q/ B; [* K6.1.2 PN结 ……………………………………………………………………185
7 |% j. T1 i, Y6 Q6.1.3 肖特基（Schettky）接触…………………………………………………………192
6.2 射频_极管 ……………………………………………………………194
; c1 k& q* _8 b. a  r) ^: D- H- s6.2.1 肖特基二极管 ……………………………………………………………194
6.2.2 PIN二极管 …………………………………………………………………196
6.2.3 变容二极管 …………………………………………………………… 200
6.2.4 IMPATT二极管………………………………………………………… 202
6.2.5 隧道二极管 ………………………………………………………………203
% r# m8 [9 n! [: M$ N6.2.6 TRAPATT，BARRITT和Gurn二极管 ……………………………………… 205
6.3 BJT双极结晶体管（Bipolar-Junction 'Transistor）…………………………………… 206
8 _7 d, {. z2 O! a1 K$ I6.3.1 结构…………………………………………………………………206
& e" Q7 `+ v& S6.3.2 功能………………………………………………………………………208
3 |$ X& }# }. w6.3.3 频率响应 ……………………………………………………………212
6.3.4 温度性能 …………………………………………………………………214
6.3.5 极限值 …………………………………………………………………216
7 p8 B$ C# Y- Q6.4 射频场效应晶体管 ……………………………………………………217
6.4.1 结构……………………………………………………………………………217
6.4.2 功能…………………………………………………………………………… 219
+ \/ d) H9 E1 F6.4.3 频率响应 ………………………………………………………………… 223
6.4.4 极限值…………………………………………………………………223
8 z, q, X* v8 B1 p6.5 高电子迁移率晶体管 ……………………………………………………………224
) f+ c8 c$ m7 d2 S6.5.1 结构…………………………………………………………………………… 224
5 ]: Z+ H" f- w  s, @6.5.2 功能……………………………………………………………………224
3 b1 O/ g7 O! c' v8 P6.5.3 频率响应 ………………………………………………………………227
/ `* s& L0 j9 h; V# A! V6.6 小结…………………………………………………………………………………227
) Z2 g/ y; v8 c" W/ t3 ]0 L参考文献…………………………………………………………………………228
习题……………………………………………………………………………………229
  |0 E! [& L6 b/ ^( V第7章 有源射频电路器件模型 ………………………………………………………233
7.1 二极管模型 ………………………………………………………………… 233
! E' z* I1 q- E3 h% [7 ~7.1.1 非线性二极管模型 …………………………………………………………233
4 C7 j# y1 G, t; e8 K2 @7.1.2 线性二极管模型 …………………………………………235
7.2 晶体管模型 …………………………………………………………………………237
7.2.1 大信号B模型 …………………………………………………………237
7.2.2 小信号B厂模型 ……………………………………………………243
- ?# B" j; z9 J2 R* ?7.2.3 大信号FET模型 ·…………………………………………………………………251
7.2.4 小信号FET模型 ………………………………………………………253
7.3 有源器件的测量 ………………………………………………………256
7.3.1 双极结晶体管的 DC特性 …………………………………………256
) M: S" U- J1 ^3 N' g7.3.2 双极结晶体管的 AC参量的测量……………………………….257
7.3.3 场效应晶体管参量的测量…………………………………………260
  H' T8 g  C+ L  |1 {2 Z# R, _7.4 用散射参量表征器件特性 ……………………………………… 261
& B' C1 X/ N/ j% N& Y3 ^2 H) L7.5 小结…………………………………………………264
; z" |+ u1 H$ Y参考文献…………………………………………………………………265
习题……………………………………………………………………………………265
: J7 }( p" Z8 A0 V* M! u+ C第8章 匹配网络和偏置网络 ………………………………………………………… 270
6 l- [- s7 c2 v& U& Z8.1 分立元件的匹配网络 ………………………………………………………… 270
6 C1 o# [5 C9 \) S6 v* @8.1.1 双元件的匹配网络……………………………………………………… 270
8.1.2 匹配禁区、频率响应以及品质因数 ……………………………………277
8.1.3 T形匹配网络和π形匹配网络 …………………………285
3 [% D7 @6 K2 x5 M$ W8.2 微带线匹配网络 ………………………………………………………………288
1 U& ]& o4 g0 O: S" l8.2.1 从分立元件到微带线……………………………………288
/ q( |; p4 p7 v8.2.2 单节短截线匹配网络………………………………………………… 291
8.2.3 双短截线匹配网络……………………………………………294
8.3 放大器的工作状态和偏置网络 ……………………………………296
) y$ b+ A, S) `' ~8.3.1 放大器的工作状态和效率·…………………………………………………297
8.3.2 双极结晶体管的偏置网络 ………………………………………………… 300
8.3.3 场效应晶体管的偏置网络 ……………………………………….304
* t3 d& e% s) E# T6 f8.4 小结 ………………………………………………………………………304
参考文献……………………………………………………………………………305
习题……………………………………………………………………………… 306
第9章 射频晶体管放大器设计 ……………………………………………………… 309
7 i( c" B8 e# |6 _1 R9.1 放大器的特性指标 …………………………………………………………… 309
6 F# e' I. s* a4 l; v8 R, E9.2 放大器的功率关系 ……………………………………………………………………310
0 B( t5 Z, `( E9.2.1 射频源 ………………………………………………………310
  T  n5 D+ ?/ \- j% Y  b0 v9.2.2 转换功率增益 ……………………………………………………………311
9.2.3 其他功率关系 ………………………………………………………312
9.3 稳定性判定 ………………………………………………………………………… 314
- T2 H! x: b) F3 @* e, c9.3.1 稳定性判定圆 ……………………………………………………………314
/ ]" P) w5 i1 e, V0 k9.3.2 绝对稳定 ………………………………………………………………… 316
9.3.3 放大器的稳定措施………………………………………………………320
9.4 增益恒定 …………………………………………………………………………………322
. R, ~1 I. U! w9.4.1 单向化设计法 ………………………………………………………………322
9.4.2 单向化设计误差因子………………………………………………………… 327
9.4.3 双共轭匹配设计法…………………………………………………328
/ [# w) Y. [' d; s9.4.4 功率增益和资用功率增益圆 …………………………………………………… 330
# o& E$ g8 B; d% m9 p9.5 噪声系数圆 ………………………………………………………………………… 334
9.6 等驻波比圆 …………………………………………………………………………………337
3 z5 _5 I2 s+ \9.7 宽带、高功率、多级放大器……………………………………………………… 341
9.7.1 宽带放大器 ………………………………………………………………… 341
2 z+ k( ~+ W8 f4 ^( _. k+ [% I* O9.7.2 大功率放大器……………………………………………………………………348
9.7.3 多级放大器 …………………………………………………………………351
- \& o2 [# T8 p0 a0 B1 s9.8 小结 ……………………………………………………………………353
  `7 ^' k) k  c. M8 U: }: B参考文献………………………………………………………………………………… 354
- Q3 E3 t$ G6 H" i2 _习题………………………………………………………………………………355
" \7 i3 [5 T9 I( l. F0 [2 ?  t第 10章 振荡器和混频器 ……………………………………………………………… 359
5 F) Y' R' {" @& C* s3 U10.1 振荡器的基本模型 …………………………………………………… 359
5 M& o  y6 M- W/ ^8 s10.1.1 负阳阻振荡器……………………………………………………………………360
- z2 ~, x- O0 l) t* _  M4 S. B10.1.2 反馈振荡器的设计 ……………………………………………………… 362
10.1.3 振荡器的设计步骤 ……………………………………………………… 364
10.1.4 石英晶体振荡器……………………………………………………….366
& l8 {. I1 U1 M10.2 高频振荡器电路 ………………………………………………………368
3 t9 c1 M, O9 Y2 T. g10.2.1 固定频率振荡器……………………………………………………………………371
0 \" t% P* q2 E' \/ P; X: @1 {10.2.2 介质谐振腔振荡器 …………………………………………… 375
10.2.3 YIG调谐振荡器 …………………………………………… 379
" v! _* K" ]2 K9 ?+ G/ z4 l5 u# b10.2.4 压控振荡器…………………………………… 379
10.2.5 耿氏二极管（Gum diode）振荡器…………………………………………… 382
10.3 混频器的基本特征 ………………………………………………………383
10.3.1 基本原理·………………………………………………………383
" X7 S& ^  S% F3 f$ b' B- D% z+ }10.3.2 频域分析………………………………………………………………… 385
, k9 d7 J+ A) L1 I0 H$ c10.3.3 单端混频器设计 …………………………………………… 386
10.3.4 单平衡混频器·…………………………………………………392
10.3.5 双平衡混频器………………………………………………………………393
& N+ B! T3 m3 L8 y% x" F10.4 小结 ………………………………………………………………………………394
参考文献 ……………………………………………………………………………… 395
习题 ………………………………………………………………………………… 395
附录A 常用物理一和单位 ……………………………………………… 399
+ W( B- w( B; L附录B 圆柱导体的趋肤公式……………………………………………… 403
: s3 @, A# e' m& V7 F. K附录C复数………………………………………………………………………… 405
附录D 矩阵变换 ………………………………………………………………………406
附录E 半导体的物理参量 ………………………………………………408
附录F 长和短的二极管模型 ……………………………………………………409
附录G 耦合器………………………………………………………………………………………411
6 i. f5 s% a. {8 p$ l' B2 a" A附录H 噪声分析………………………………………………………… 417
附录I MATLAB简介……………………………………………………………………………425
附录J 本书中英文缩写词……………………………………………………………………430
2 n" X9 J7 r; ^. `6 f2 G; b
" U% ^5 W5 x4 ~6 q, f5 I+ D
' b& R- Q0 k/ X. C1 F

Crash

好书啊，学习学习。||ヽ(*￣▽￣*)ノミ|Ю

CRAZY_argentina

好书学习学习。(～￣▽￣)～

maqiliang

学习学????