射频电路设计——理论与应用(第二版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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美路德维格 等 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121085314

商品编码：29279618160

包装：平装

出版时间：2013-08-01

基本信息

书名：射频电路设计——理论与应用(第二版)

：59.00元

作者：(美)路德维格 等

出版社：电子工业出版社

出版日期：2013-08-01

ISBN：9787121085314

字数：736000

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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　　本书自成体系，仅需很少模拟电路设计及电磁场理论知识。每章包含“应用讲座”单元，给出许多电路应用实例，其详细设计过程引导读者顺利应用书中介绍的理论原则。

　　本书重点关注高频领域的如下重要问题：
·　　无源电路元件的特性和电路板材料
·　　传输线和微带线的基础知识
·　　圆图、网络模型、散射参量等分析工具
·　　谐振器、巴特沃思和切比雪夫滤波器、微带线的设计和实现
·　　二极管、三极管的半导体物理基础和等效电路
·　　匹配网络和偏置网络
·　　放大器及其增益、稳定性和噪声特性
·　　振荡器的基本概念、谐波分析和噪声特性
·　　有源、无源混频器的基本概念

内容提要

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　　本书从低频电路理论到射频、微波电路理论的演化过程出发，讨论以低频电路理论为基础结合高频电压、电流的波动特征来分析和设计射频、微波系统的方法——微波等效电路法，使不具备电磁场理论和微波技术背景的读者也能了解和掌握射频、微波电路的基本设计原则和方法。全书共10章，涵盖传输线、匹配网络、滤波器、混频器、放大器和振荡器等主要射频微波系统单元的理论分析和设计问题及电路分析工具（圆图、网络参量和信号流图）。书中例题非常有实用价值。全书大多数电路都经过ADS仿真，并提供标准MATLAB计算程序。

目录

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第1章 引言
　1.1 射频电路设计的重要性
　1.2 量纲和单位
　1.3 频谱
　1.4 无源元件的射频特性
　1.5 贴片元件及电路板
　1.6 射频电路制作方法
　应用讲座： 线圈电感的测量
　1.7 小结
　阅读文献
　习题
第2章 传输线理论
　2.1 传输线理论的实质
　2.2 传输线实例
　2.3 等效电路模型
　2.4 理论基础
　2.5 平行板传输线的电路参数
　2.6 传输线结构小结
　2.7 传输线方程
　2.8 微带传输线
　2.9 终端加载的无损耗传输线
　2.10典型的终端条件
　2.11连接波源、负载的传输线
　应用讲座： 有载同轴电缆阻抗的测量
　2.12小结
　阅读文献
　习题
第3章 史密斯圆图
　3.1 反射系数与负载阻抗
　3.2 阻抗变换
　3.3 导纳变换
　3.4 并联和串联电路
　应用讲座： 史密斯圆图的应用
　3.5 小结
　阅读文献
　习题
第4章 单端口网络和多端口网络
　4.1 基本定义
　4.2 互联网络
　4.3 网络特性及其应用
　4.4 散射参量
　应用讲座： 电阻网络衰减器
　4.5 小结
　阅读文献
　习题
第5章 射频滤波器设计
　5.1 谐振器和滤波器的基本结构
　5.2 特定滤波器的设计
　5.3 滤波器的实现
　5.4 耦合微带线滤波器
　应用讲座： 低通微带线滤波器的实现
　5.5 小结
　阅读文献
　习题
第6章 射频有源器件
　6.1 半导体物理基础
　6.2 射频二极管
　6.3 双极晶体管
　6.4 射频场效应晶体管
　6.5 金属氧化物半导体晶体管
　6.6 高电子迁移率晶体管
　6.7 半导体技术的发展趋势
　应用讲座： 射频功率晶体管的内部结构
　6.8 小结
　阅读文献
　习题
第7章 射频有源器件模型
　7.1 二极管模型
　7.2 晶体管模型
　7.3 有源器件的测量
　7.4 器件特性的散射参量
　应用讲座： 采用电路仿真软件为射频晶体管建模
　7.5 小结
　阅读文献
　习题
第8章 匹配网络和偏置网络
　8.1 采用分立元件的匹配网络
　8.2 微带线匹配网络
　8.3 放大器的工作状态和偏置网络
　应用讲座： 设计7 GHz高电子迁移率晶体管放大器的匹配网络和偏置网络
　8.4 小结
　阅读文献
　习题
第9章 射频晶体管放大器设计
　9.1 放大器的特性指标
　9.2 放大器的功率关系
　9.3 稳定性判别
　9.4 增益恒定
　9.5 噪声系数圆
　9.6 等驻波系数圆
　9.7 宽带放大器、大功率放大器和多级放大器
　应用讲座： 中功率放大器模型性能参数的测量
　9.8 小结
　阅读文献
　习题
第10章 振荡器和混频器
　10.1 振荡器的基本模型
　10.2 高频振荡器电路
　10.3 混频器的基本特征
　应用讲座： 采用谐波平衡分析法仿真实际的振荡器
　10.4 小结
　阅读文献
　习题
　附录A 常用物理量和单位
　附录B 圆柱导体的趋肤公式
　附录C 复数
　附录D 矩阵变换
　附录E 半导体材料的物理参量
　附录F 二极管的无限长模型和有限长模型
　附录G 耦合器
　附录H 噪声分析
　附录I MATLAB简介

作者介绍

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　　ReinholdLudwig：美国伍斯特技术学院电气与计算机工程系教授。教学和科研领域包括高频电路、成像和传感器。
　　Gene Bogdanov：美国伍斯特技术学院副教授。讲授微处理器设计课程，并研究用于成像的射频线圈。

文摘

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序言

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信号的奥秘：穿越电磁的脉络 在当今信息爆炸的时代，我们无时无刻不被无形的电磁波所包围，它们承载着丰富的资讯，从远方的广播信号到近在咫尺的无线通信，再到精密仪器内部的信号传递。这些信号的产生、传输、接收和处理，都离不开一个至关重要的领域——射频电路。它如同连接现实世界与数字世界的桥梁，是现代电子设备的核心骨架。 本书将带您踏上一段探索射频电路设计奥秘的旅程，深入浅出地剖析其中蕴含的深刻理论，并结合广泛的实际应用，让您不仅理解“是什么”，更能掌握“怎么做”。我们不追求炫目的技术名词堆砌，而是聚焦于那些构成射频世界基石的 Fundamental Principles，力求让每一位读者都能构建起扎实的理论基础，并具备解决实际问题的能力。 第一篇：理论基石——信号与场的交响 本篇我们将从最基础的物理原理出发，循序渐进地揭示射频电路的运作之道。 电磁场理论的基石： 您将了解麦克斯韦方程组的优雅简洁，如何用它来描述电磁波的产生、传播和相互作用。我们不会止步于抽象的公式，而是通过直观的图示和类比，阐释电场和磁场在空间中的动态变化，以及它们如何协同作用形成奔腾的电磁波。您将明白，无论是简单的导线还是复杂的PCB板，在射频频率下，都将表现出其独特的电磁特性。 传输线理论的精髓： 信号在导线中传播并非瞬时，传输线理论揭示了其背后的物理机制。我们将深入探讨阻抗匹配、反射、驻波等关键概念，理解它们为何会对信号的完整性产生重大影响。您将学会如何运用史密斯圆图，这个射频工程师的“瑞士军刀”，来分析和解决阻抗匹配问题，确保信号能量高效传输，最大限度地减少能量损失和失真。 S参数：电路性能的语言： 在射频领域，S参数（散射参数）是一种极其强大的工具，用于描述电路的输入输出关系。我们将详细讲解S参数的物理意义，如何通过测量得到S参数，以及如何利用S参数来评估电路的增益、回波损耗、隔离度等关键性能指标。您将理解，S参数是工程师之间沟通电路性能的通用语言，掌握它，就等于掌握了理解和评价射频电路性能的金钥匙。 噪声的挑战与对策： 任何电子系统都不可避免地会产生噪声，在射频电路中，微弱的信号常常被噪声所淹没，导致信息丢失。本篇将深入分析射频电路中常见的噪声源，如热噪声、散粒噪声等，并介绍评估噪声性能的指标，如噪声系数（Noise Figure）。更重要的是，我们将探讨有效的降噪技术，包括滤波器设计、低噪声放大器（LNA）的选择与设计，以及信号处理中的降噪算法，帮助您在噪声的海洋中捕获有用的信号。 非线性与失真： 信号的纯净性是射频系统性能的关键。当信号通过放大器等有源器件时，由于其非线性特性，可能会引入谐波失真、互调失真等有害成分。我们将详细分析非线性的成因，介绍评估非线性性能的指标，如IP3（三阶交调点）等，并探讨抑制非线性效应的设计方法，如器件的选择、偏置点的优化、以及采用线性化技术。 第二篇：设计实践——从理论到应用的飞跃 在扎实的理论基础上，本篇将带领您进入射频电路的设计实践，将抽象的理论转化为具体可行的设计方案。 滤波器设计：信号的选择之眼： 滤波器是射频电路中不可或缺的组成部分，它负责选择我们需要的信号，抑制不需要的干扰。我们将系统地介绍各种类型的滤波器，包括低通、高通、带通和带阻滤波器，并讲解其设计原理，如巴特沃斯、切比雪夫、椭圆函数等响应类型。您将学习如何根据实际应用需求，选择合适的滤波器类型和设计参数，并掌握使用电感、电容、微带线等无源元件构建滤波器的方法。 放大器设计：信号的强健之翼： 放大器是将微弱信号放大到足以进行后续处理的关键环节。我们将深入探讨各种射频放大器的类型，包括低噪声放大器（LNA）、功率放大器（PA）、跨导放大器（Gm-C）等，分析它们的设计目标、性能指标（如增益、噪声系数、线性度、效率）以及实现技术。您将学习如何根据信号的特点和系统需求，设计和选择合适的放大器拓扑，并理解晶体管在射频放大器中的作用和优化方法。 振荡器设计：信号的源泉： 稳定的信号源是射频系统的“心脏”。我们将详细介绍各种振荡器的类型，包括LC振荡器、RC振荡器、压控振荡器（VCO）以及晶体振荡器，分析它们的工作原理、性能指标（如频率稳定度、相位噪声）和设计方法。您将学习如何设计能够产生稳定、纯净信号的振荡器，为整个系统提供可靠的基准频率。 混频器与倍频器：信号的转换艺术： 在许多射频系统中，需要将信号频率进行转换。混频器和倍频器就是实现这一功能的关键器件。我们将深入剖析它们的原理，介绍不同类型的混频器（如平衡混频器、无源混频器）和倍频器，分析其关键性能指标，如变频损耗、本振泄漏、和频/差频产物等，并指导您如何根据应用需求进行设计和选择。 射频开关与耦合器：信号的通路管理者： 在复杂的射频系统中，需要对信号的通路进行灵活的切换和分配。射频开关用于实现信号的通断控制，而耦合器则用于将信号进行功率分配或合成。我们将介绍不同类型的射频开关（如PIN二极管开关、FET开关）和耦合器（如定向耦合器、混合耦合器），分析它们的性能特点和应用场景，帮助您构建灵活高效的信号路由系统。 PCB布局与布线：信号的物理载体： 射频电路的设计不仅仅停留在原理图层面，PCB（印刷电路板）的布局和布线对于信号的完整性和系统的性能至关重要。我们将深入探讨射频PCB设计中的关键原则，包括阻抗控制、地线设计、去耦、串扰抑制、屏蔽等。您将学会如何通过精心的布局和布线，将潜在的信号完整性问题扼杀在摇篮之中，确保电路在物理层面也能高效可靠地工作。 第三篇：前沿视野——面向未来的挑战与机遇 在掌握了射频电路设计的基础理论和实践技能后，本篇将引导您展望射频技术的发展趋势，了解当前和未来的热门应用领域。 现代通信系统： 您将了解5G、Wi-Fi 6等新一代通信技术中射频电路所扮演的关键角色，例如高频段的信号处理、大规模MIMO（多输入多输出）天线阵列的设计、以及毫米波通信的挑战与解决方案。 雷达与传感： 射频技术在雷达系统中的应用由来已久，从传统的毫米波雷达到新兴的生物识别雷达，我们都将一窥其设计原理和应用场景。 医疗电子： 射频技术在医疗成像（如MRI）、生物传感器、以及无线医疗设备中的应用日益广泛，我们将探讨这些领域的射频设计特点和技术挑战。 射频集成电路（RFIC）： 随着技术的发展，越来越多的射频功能被集成到单个芯片上，形成RFIC。我们将介绍RFIC的设计理念、关键技术以及其在便携式设备和物联网中的重要作用。 电磁兼容性（EMC）： 在日益复杂的电磁环境中，确保射频设备的电磁兼容性至关重要。我们将探讨EMC的基本原理，以及如何在射频电路设计中考虑和解决EMC问题。 本书致力于为读者提供一个全面、深入且易于理解的射频电路设计学习平台。无论您是希望入门射频领域的学生，还是在实际工作中寻求技术提升的工程师，亦或是对电磁波的奥秘充满好奇的爱好者，都能从中获益。我们将用严谨的逻辑、清晰的阐述和贴近实际的案例，带您穿梭于电磁的脉络之中，解锁信号的无限可能。

评分☆☆☆☆☆

我拿到《射频电路设计——理论与应用(第二版)》这本书的时候，正值我在做一个关于射频前端模块的项目。之前对这个模块的了解都比较零散，这本书正好提供了一个非常全面的视角。它不仅讲解了各个基本模块（如LNA、PA、Mixer等）的工作原理，还深入探讨了它们之间的相互影响以及如何在系统层面进行优化。书中关于阻抗匹配的讲解非常细致，从理论推导到实际电路实现，都给出了详细的步骤和注意事项，这对于减少信号损耗、提高功率传输效率至关重要。我印象深刻的是，书中还专门讲解了射频电路的布局和布线技巧，以及如何在高频下抑制串扰和寄生效应，这些都是在实际PCB设计中非常容易被忽略但又极其关键的细节。通过阅读这本书，我不仅巩固了已有的知识，还学到了许多在实际工作中可能遇到的棘手问题的解决方案，这让我对整个射频前端的设计有了更深刻的理解和认识，也为我的项目推进提供了极大的帮助。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在射频领域工作多年的工程师，我一直都在寻找一本能够帮助我系统梳理知识、拓展视野的参考书。《射频电路设计——理论与应用(第二版)》这本书，无疑满足了我的期待。它在理论深度和广度上都做得非常出色，涵盖了射频系统设计中的几乎所有重要方面，从器件模型到系统集成，从仿真到测量，都有详尽的论述。我尤其欣赏作者在系统架构设计部分的分析，他详细阐述了不同通信标准下系统架构的演进，以及影响架构选择的关键因素，这对于我进行新的系统设计提供了宝贵的思路。书中对于现代射频技术，如S参数、噪声系数、IP3等关键指标的解释也非常到位，并给出了如何在设计中优化这些指标的实用建议。我曾经在处理一些复杂的高频电路问题时感到束手束脚，而这本书中的一些高级技巧和处理方法，让我豁然开朗。尽管书中涉及一些前沿技术，但作者的阐述清晰，论证严谨，让我能够从中受益匪浅，进一步提升我的专业技能。

评分☆☆☆☆☆

这本书我已经拖了很久才开始读，主要是因为之前对射频这个领域总有一种高不可攀的畏惧感。总是觉得里面充斥着各种复杂的公式和晦涩的理论，非资深工程师根本无法涉足。然而，当我真正翻开《射频电路设计——理论与应用(第二版)》这本书后，我的看法发生了颠覆性的改变。作者的叙述方式非常亲切，没有一开始就堆砌那些让人头晕的数学推导，而是从最基本的概念入手，循序渐进地引导读者进入射频的世界。一开始，他详细地阐述了射频信号的特性，以及与低频信号的区别，这为我理解后续内容打下了坚实的基础。我特别喜欢其中关于传输线理论的讲解，作者用了很多生动的类比，将抽象的电磁场概念具象化，让我能直观地理解阻抗匹配、驻波比这些曾经让我头疼不已的概念。书中的图示也绘制得非常清晰，配合文字说明，仿佛一个经验丰富的老师在耳边细细讲解，让我感觉自己不是在孤军奋战，而是有人在身边指引方向。即便是一些看起来很复杂的电路拓扑，作者也能通过拆解分析，将问题化繁为简，让我逐步掌握其工作原理。总而言之，这本书真正做到了“授人以渔”，让我不再仅仅是被动地接受知识，而是学会了如何去思考和分析问题。

评分☆☆☆☆☆

拿到《射频电路设计——理论与应用(第二版)》这本书，我首先是被其厚度和精美的排版所吸引。翻开书页，扑面而来的是一种严谨而又充满学术气息的氛围。作者在理论的阐述上非常深入，但并非枯燥的堆砌，而是紧密结合实际的应用场景。每一个理论推导的背后，都有清晰的物理意义解释，让我能理解“为什么”而不是仅仅记住“是什么”。尤其是在讲解滤波器设计的部分，作者详细地介绍了不同类型滤波器的原理、特性曲线以及在实际设计中的考量因素，还提供了多种设计方法和工具的介绍。我曾试图自己动手设计一个简单的滤波器，但总是不得要领，这本书的出现，无疑为我指明了方向。它不仅仅是理论的陈述，更重要的是提供了实际的设计流程和注意事项，比如元件的选择、噪声的控制、功耗的优化等等，这些细节对于工程师来说至关重要。虽然有些部分的数学推导对我来说稍显复杂，但作者都会在推导过程中给出必要的铺垫和解释，让我能够跟随思路一步步理解。总体而言，这本书是一本非常宝贵的参考资料，适合有一定基础的工程师进行深入学习和研究。

评分☆☆☆☆☆

对于一个初涉射频领域的小白来说，《射频电路设计——理论与应用(第二版)》简直就是一场及时雨。我一直对手机、Wi-Fi等设备背后的无线通信技术充满好奇，但又不知道从何下手。这本书恰好解决了我的困惑。它没有一开始就抛出高深莫测的公式，而是从最基础的电磁波传播原理讲起，然后逐步深入到天线、功率放大器、低噪声放大器等关键模块的设计。我特别喜欢书中关于噪声的讲解，作者深入浅出地分析了不同噪声源对射频系统性能的影响，以及如何通过各种技术手段来抑制噪声，这对于提高通信系统的灵敏度和稳定性至关重要。书中的案例分析也做得非常到位，通过对实际电路的分析，让我能更直观地理解书本上的理论知识。虽然有些章节我还需要反复阅读才能完全理解，但整体而言，这本书的循序渐进的讲解方式让我感觉很受用。它不仅让我了解了射频电路的基本原理，还让我看到了如何将这些原理应用到实际产品中，这极大地激发了我继续学习的兴趣。