射頻功率放大器(第2版) (美)Marian K. Kazimierczuk 孫玲 程 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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美Marian K. Kazimierczuk 著

圖書標籤:

• 射頻
• 功率放大器
• RFPA
• 微波
• 電路設計
• 無綫通信
• 高頻電子
• 模擬電路
• 電子工程
• 射頻電路

店鋪： 北京群洲文化專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302425946

商品編碼：29333566778

包裝：平裝

齣版時間：2016-05-01

基本信息

書名：射頻功率放大器(第2版)

定價：99.00元

作者：(美)Marian K. Kazimierczuk 孫玲 程加力

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2016-05-01

ISBN：9787302425946

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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射頻功率放大器是各種無綫發射機的關鍵單元電路，在無綫通信、導航、衛星通訊、雷達、電子對抗設備等係統中有著廣泛的應用。無綫通信市場的快速發展一方麵不斷推動著射頻功率放大器嚮高集成度、低功耗及價格低廉的方嚮發展；另一方麵不斷對射頻功率放大器的綫性度、效率及輸齣功率等性能指標提高越來越高的要求。因此，射頻功率放大器已然成為無綫發射機設計中*挑戰的單元之一。《射頻功率放大器（第2版）》在*版的基礎上，經過修訂和部分內容的更新和擴展而成，主要介紹各種用於無綫通信和其他射頻應用領域的射頻功率放大器： 介紹射頻功率放大器設計、效率提高和綫性化技術的基礎知識。 給齣瞭A類、B類、C類、D類、E類、DE類以及F類射頻功率放大器的分析和設計流程，包括阻抗轉換。 探討瞭預失真、前饋和負反饋等多種綫性化技術；討論瞭動態供電、包絡消除和恢復、包絡跟蹤、Doherty放大器和異相等提高效率的方法。 此外，還介紹瞭單片集成電感和射頻LC振蕩器。它可以作為電子工程專業的研究生和高年級本科生的入門教材，也可以作為射頻功率電子領域應用工程師的參考書。

內容提要

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《射頻功率放大器（第2版）》在版的基礎上，經過修訂和部分內容的更新和擴展而成，主要介紹各種用於無綫通信和其他射頻應用領域的射頻功率放大器：ü 介紹射頻功率放大器設計、效率提高和綫性化技術的基礎知識。ü 給齣瞭A類、B類、C類、D類、E類、DE類以及F類射頻功率放大器的分析和設計流程，包括阻抗轉換。ü 探討瞭預失真、前饋和負反饋等多種綫性化技術；討論瞭動態供電、包絡消除和恢復、包絡跟蹤、Doherty放大器和異相等提高效率的方法。ü 此外，還介紹瞭單片集成電感和射頻LC振蕩器。它可以作為電子工程專業的研究生和高年級本科生的入門教材，也可以作為射頻功率電子領域應用工程師的參考書。

目錄

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目錄

譯者序1

前言3

作者簡介5

符號列錶7

縮略語列錶11

章緒論

1.1射頻發射機

1.2便攜式電子産品的電池

1.3射頻功率放大器原理框圖

1.4射頻功率放大器的分類

1.5射頻功率放大器的信號波形

1.6射頻功率放大器的參數

1.6.1射頻功率放大器的漏極效率

1.6.2發射機平均效率的統計特性

1.6.3柵極驅動功率

1.6.4功率附加效率

1.6.5輸齣功率能力

1.7發射機的噪聲

1.8功率放大器效率為100%的條件

1.9功率放大器100%效率時輸齣功率非零的條件

1.10E類ZVS放大器的輸齣功率

1.11E類ZCS放大器

1.12天綫

1.13電磁波的傳播

1.14頻譜

1.15雙工器

1.16多址技術

1.17發射機的非綫性失真

1.18載波信號的諧波

1.19互調失真

1.20AM/AM壓縮和AM/PM轉換

1.21功率放大器的動態範圍

1.22模擬調製

1.22.1幅度調製

1.22.2相位調製

1.22.3頻率調製

1.23數字調製

1.23.1幅移鍵控

1.23.2相移鍵控

1.23.3頻移鍵控

1.24雷達

1.25射頻識彆

1.26本章小結

1.27復習思考題

1.28習題

參考文獻

第2章A類RF功率放大器

2.1引言

2.2功率MOSFET器件的特性

2.2.1MOSFET器件漏極電流的平方律

2.2.2溝道長度調製

2.2.3MOSFET的低中頻小信號模型

2.2.4MOSFET高頻小信號模型

2.2.5單位增益頻率

2.3短溝道效應

2.3.1電場對電荷載流子遷移率的影響

2.3.2歐姆區

2.3.3溝道夾斷區

2.3.4寬禁帶半導體器件

2.4A類射頻功率放大電路

2.5A類射頻放大器中的信號波形

2.5.1假設

2.5.2電流和電壓波形

2.5.3輸齣功率波形

2.5.4晶體管功率損耗波形

2.6A類射頻功率放大器的能量參數

2.6.1A類射頻功率放大器的漏極效率

2.6.2A類射頻功率放大器的統計特性

2.6.3小漏極�蒼醇�電壓非零時的漏極效率

2.6.4A類射頻功率放大器的輸齣功率能力

2.6.5柵極驅動功率

2.7並聯諧振電路

2.7.1並聯諧振電路的品質因數

2.7.2並聯諧振電路的阻抗

2.7.3並聯諧振電路的帶寬

2.8並聯諧振電路的功率損耗和效率

2.9帶有電流鏡的A類射頻功率放大器

2.10阻抗匹配電路

2.11A類射頻綫性放大器

2.11.1用於變包絡信號的放大器

2.11.2用於恒包絡信號的放大器

2.12本章小結

2.13復習思考題

2.14習題

參考文獻

第3章AB類、B類和C類射頻功率放大器

3.1引言

3.2B類射頻功率放大器

3.2.1B類射頻功率放大器的電路

3.2.2B類射頻功率放大器的波形

3.2.3B類射頻功率放大器的功率關係

3.2.4B類射頻功率放大器的漏極效率

3.2.5B類射頻功率放大器漏極效率的統計特徵

3.2.6A類與B類射頻功率放大器的漏極效率比較

3.2.7B類射頻功率放大器的輸齣功率能力

3.3AB類和C類射頻功率放大器

3.3.1AB類和C類射頻功率放大器的波形

3.3.2AB類、B類和C類射頻功率放大器的功率

3.3.3AB類、B類和C類射頻功率放大器的漏極效率

3.3.4AB類、B類和C類射頻功率放大器的輸齣功率能力

3.3.5θ=120°時AB類射頻功率放大器的參數

3.3.6θ=60°時C類射頻功率放大器的參數

3.3.7θ=45°時C類射頻功率放大器的參數

3.4推挽互補式AB類、B類和C類射頻功率放大器

3.4.1推挽式射頻功率放大電路

3.4.2推挽式放大器消除偶次諧波

3.4.3推挽式射頻功率放大器的功率關係

3.4.4器件應力

3.5變壓器耦閤的B類推挽式射頻功率放大器

3.5.1波形

3.5.2功率關係

3.5.3器件應力

3.6變包絡信號的AB類、B類和C類射頻功率放大器

3.7本章小結

3.8復習思考題

3.9習題

參考文獻

第4章D類射頻功率放大器

4.1引言

4.2MOSFET開關

4.3D類射頻功率放大器的電路描述

4.4D類射頻功率放大器的工作原理

4.4.1工作頻率小於諧振頻率

4.4.2工作頻率大於諧振頻率

4.5電壓型D類射頻功率放大器的拓撲結構

4.6分析

4.6.1假設

4.6.2諧振電路的輸入

作者介紹

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文摘

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序言

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高頻通信的關鍵：深入理解射頻功率放大器 在信息時代飛速發展的今天，無綫通信已經滲透到我們生活的方方麵麵。從智能手機的便捷通訊，到衛星導航的精準定位，再到物聯網的萬物互聯，這些背後都離不開高效、可靠的射頻（RF）信號傳輸。而射頻功率放大器（RF Power Amplifier，PA）作為無綫通信係統中至關重要的組成部分，其性能直接決定瞭信號的覆蓋範圍、傳輸速率以及整體係統的效率。它們將微弱的射頻信號放大到足以驅動天綫進行遠距離傳輸的功率水平，是實現無綫通信的關鍵環節。 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入的射頻功率放大器設計與分析視角，涵蓋瞭從基礎理論到實際應用的各個層麵。我們將循序漸進地引導讀者理解射頻功率放大器的基本原理，掌握各種典型電路的結構與特點，並學習如何進行有效的性能優化與設計。本書將側重於理論與實踐相結閤，通過詳實的公式推導、電路分析以及案例解析，幫助讀者建立紮實的理論基礎，並具備獨立解決實際設計問題的能力。 第一部分：射頻功率放大器的基礎理論與建模 在深入探討具體電路之前，我們首先需要建立對射頻功率放大器核心概念的清晰認識。本部分將從射頻功率放大器的基本功能齣發，闡述其在通信係統中的地位和作用。我們將詳細介紹功率放大器的關鍵性能指標，包括增益（Gain）、輸齣功率（Output Power）、效率（Efficiency）、綫性度（Linearity）以及噪聲係數（Noise Figure）等。理解這些指標的物理含義以及它們之間的相互製約關係，是進行有效功率放大器設計的前提。 接下來，我們將深入探討不同類型的功率放大器拓撲結構，例如甲類（Class A）、乙類（Class B）、甲乙類（Class AB）、丙類（Class C）、丁類（Class D）、E類（Class E）以及F類（Class F）等。每種類彆都有其獨特的偏置方式、工作特性和效率錶現。我們將分析它們的原理，探討它們的優缺點，以及在不同應用場景下的適用性。例如，甲類放大器以其優異的綫性度著稱，但效率較低，常用於對信號保真度要求極高的場閤；而D類、E類和F類放大器則通過開關模式工作，能夠實現極高的效率，但對信號綫性度可能帶來挑戰，適用於對功耗敏感的移動通信設備。 此外，對功率放大器進行精確的建模是進行仿真分析和設計優化的基礎。本部分將介紹各種常用的器件模型，包括雙極結型晶體管（BJT）、金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）以及高電子遷移率晶體管（HEMT）等，重點關注它們在高頻下的寄生效應和非綫性特性。我們還將學習如何利用這些模型構建功率放大器的電路模型，並探討S參數、Y參數等網絡參數在功率放大器分析中的應用。 第二部分：單級功率放大器的設計與實現 在掌握瞭基礎理論之後，我們將開始關注具體的功率放大器電路設計。本部分將聚焦於單級功率放大器的設計，這是理解多級放大器以及復雜功率放大器結構的基礎。我們將從最基本的阻抗匹配網絡設計入手，這是實現最大功率傳輸和最小信號反射的關鍵。讀者將學習如何根據負載阻抗和源阻抗，設計齣最大功率傳輸匹配網絡（如L型、π型匹配網絡）和最小反射匹配網絡。 我們將詳細介紹不同工作類彆的單級功率放大器電路的實現方法。例如，對於甲類放大器，我們將探討其偏置電路的設計，以及如何通過選擇閤適的負載來優化輸齣功率和失真。對於丙類放大器，我們將重點關注其瞬態特性和非綫性特性，以及如何通過調整偏置點來控製其工作狀態。 在高頻功率放大器設計中，穩定性是一個至關重要的問題。本部分將深入分析功率放大器的穩定性問題，介紹K因子和B1因子等穩定性判據，並探討如何通過選擇閤適的器件、優化電路布局以及引入負反饋等方法來提高放大器的穩定性。 第三部分：多級功率放大器的設計與級聯優化 在許多實際應用中，單個放大級可能無法滿足對輸齣功率、增益或效率的苛刻要求，此時就需要采用多級功率放大器。本部分將探討多級功率放大器的設計策略。我們將分析級聯不同類彆放大器（如驅動級使用高綫性度放大器，輸齣級使用高效率放大器）的優勢，並討論如何優化各級之間的匹配，以實現整體性能的最大化。 我們將深入研究不同類型的多級功率放大器架構，包括前饋（Feedforward）、反饋（Feedback）以及後級補償（Post-distortion）等技術。這些技術旨在解決單級放大器在高輸齣功率下的綫性度下降問題，提高整體係統的失真性能。我們將分析這些補償技術的原理，並討論其在實際電路設計中的實現細節。 第四部分：新興功率放大器技術與應用 隨著通信技術的不斷發展，對射頻功率放大器的要求也日益提高，新的技術不斷湧現。本部分將介紹一些前沿的功率放大器技術，為讀者提供更廣闊的視野。我們將探討數字預失真（Digital Pre-distortion，DPD）技術，這是一種通過數字信號處理來補償功率放大器非綫性失真的有效方法，在現代通信係統中得到瞭廣泛應用。 此外，我們還將介紹寬帶功率放大器的設計挑戰和解決方案。隨著通信帶寬的不斷增加，實現寬帶內的平坦增益和綫性度成為新的難題。本部分將介紹一些用於實現寬帶功率放大器的技術，如分布式放大器（Distributed Amplifier）、多核放大器（Multi-core Amplifier）以及基於新型匹配網絡的寬帶匹配技術。 本書還將探討一些特殊的功率放大器應用，例如用於雷達係統、微波通信係統以及射頻識彆（RFID）係統中的功率放大器設計。通過這些案例分析，讀者可以更直觀地理解射頻功率放大器在不同領域的實際應用。 第五部分：功率放大器的測試與測量 理論設計固然重要，但最終的性能評估還需要依賴於精確的測試與測量。本部分將介紹射頻功率放大器的測試流程和常用的測量儀器，包括信號發生器、功率計、頻譜分析儀、矢量網絡分析儀（VNA）以及噪聲係數分析儀等。讀者將學習如何利用這些儀器來測量功率放大器的增益、輸齣功率、效率、綫性度、穩定性以及噪聲係數等關鍵參數。 我們將重點介紹功率掃描（Power Sweep）和失真測量（Distortion Measurement）等常用測試方法，並討論如何解讀測量結果，找齣設計中的不足之處，並進行相應的優化。 結論 射頻功率放大器是現代無綫通信係統的核心，其設計與性能直接影響著通信係統的整體錶現。本書通過係統性的理論講解、深入的電路分析以及豐富的實踐指導，旨在幫助讀者全麵掌握射頻功率放大器的設計精髓。無論您是即將步入通信工程領域的學生，還是正在從事射頻集成電路設計的研究人員，或是希望深入瞭解無綫通信技術的工程師，本書都將是您不可或缺的參考。通過學習本書，您將能夠更自信地設計齣高效、高性能的射頻功率放大器，為無綫通信技術的進步貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我拿到這本書的時候，內心是有些忐忑的。射頻功率放大器這個領域，對我來說一直是一個充滿神秘色彩的學科，復雜的公式和抽象的概念常常讓我感到無從下手。然而，當我開始閱讀這本書時，我的顧慮很快就打消瞭。作者的寫作風格非常獨特，他仿佛是一位經驗豐富的老者，在耐心地講述一個精彩的故事，而不是簡單地傳遞信息。他善於用類比和生動形象的比喻來解釋復雜的概念，比如將功率放大器的不同工作模式比作不同類型的“勞動者”，各有其長處和局限。書中關於功率分解、功率閤成以及非綫性效應的講解，都給我留下瞭深刻的印象。我之前一直睏擾於如何理解這些效應的本質，而這本書通過清晰的圖示和循序漸進的推導，讓我茅塞頓開。特彆是書中關於功率放大器失真特性和綫性化技術的內容，讓我明白瞭為什麼很多高頻通信係統需要復雜的綫性化預失真技術，以及這些技術是如何工作的。此外，書中還涉及瞭一些關於電磁兼容性和熱管理的內容，這些都是在實際設計中常常被忽略但又非常重要的方麵。總的來說，這本書以一種非常人性化的方式，將一個看似高冷的學科，變得易於理解和親近。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對微波技術充滿好奇的學習者，我一直在尋找一本能夠係統性地介紹射頻功率放大器原理和設計的書籍，這本書無疑是我的不二之選。它讓我對這個領域有瞭全麵的認識，從最基本的器件模型，到復雜的功率放大器係統集成，都進行瞭詳盡的闡述。我特彆喜歡書中對不同功率放大器應用的探討，比如在雷達、衛星通信、移動通信等不同場景下，對功率放大器的性能指標和設計要求會有怎樣的側重點。這本書讓我明白，功率放大器並非是一個孤立的單元，它需要與整個係統協同工作，並受到係統整體架構和應用需求的影響。書中對於高頻下寄生效應、雜散模式以及電路闆布局對性能的影響的論述，也讓我受益匪淺。這些都是在理論層麵不易察覺，但在實際的PCB設計中卻至關重要的因素。我還會經常參考書中的附錄部分，那裏提供瞭大量的參考資料和設計指南，對於我進行初步的設計和驗證非常有幫助。這本書不僅是知識的寶庫，更是一本實用的工具書，讓我能夠更好地將理論知識轉化為實際的設計能力。

評分☆☆☆☆☆

收到！我將為您創作五段風格迥異、內容豐富的圖書評價，每段約300字，並以讀者的口吻呈現，確保它們彼此獨立，不露AI痕跡，並避免在正文中提及“圖書名稱”、“作者”等信息。 我最近有幸閱讀瞭一本關於射頻功率放大器的著作，雖然我本身並非射頻領域的資深專傢，但這本書的深入淺齣確實給我留下瞭深刻的印象。它不僅僅是羅列枯燥的公式和原理，更像是循循善誘的老師，引導我一步步理解功率放大器設計的復雜世界。我特彆欣賞書中對各種拓撲結構——比如甲類、乙類、甲乙類，甚至是更先進的D類和E類——的詳細剖析。它不僅僅介紹瞭它們的基本工作模式，更深入探討瞭它們各自的優缺點、適用場景以及在實際應用中可能遇到的挑戰。作者在講解過程中，常常會穿插一些曆史發展的脈絡，讓我瞭解到這些經典的設計是如何在不斷的技術革新中演進而來，這使得我對整個領域有瞭更宏觀的認識。書中對於關鍵參數如效率、綫性度、增益、穩定性的權衡分析也做得非常到位，讓我明白在實際設計中，往往需要在這些看似矛盾的指標之間找到最佳的平衡點。我尤其喜歡那些精心設計的圖示和仿真結果，它們讓抽象的概念變得具象化，也大大降低瞭理解的門檻。即便是一些復雜的數學推導，也被清晰地展示齣來，並輔以直觀的解釋，讓我能夠跟得上思路，而非望而卻步。這本書的價值在於，它既能滿足初學者建立紮實基礎的需求，也能為有一定經驗的工程師提供深入的參考和啓發。

評分☆☆☆☆☆

我最近深入研讀瞭一本關於射頻功率放大器的著作，這本書給我的感覺就像是在一個龐大而精密的儀器內部進行一次細緻的探險。作者對於功率放大器內部各個組成部分的工作原理，從偏置電路到輸齣匹配網絡，再到反饋和穩定性控製，都進行瞭令人驚嘆的細緻描繪。我尤其欣賞書中對各種非綫性現象的深入剖析，例如失真、互調産物以及它們對信號質量的影響，並詳細介紹瞭各種抑製這些不良效應的手段，這讓我對手中的設備有瞭更深的理解。書中關於功率放大器效率提升的研究，特彆是對各種效率增強技術的介紹，如動態偏置、包絡跟蹤等，讓我對如何設計齣更節能的功率放大器有瞭全新的認識。此外，書中還涵蓋瞭器件的選擇、模型參數的提取以及如何利用仿真工具進行設計優化等實用性極強的章節，這對於我進行實際項目開發非常有指導意義。即使是一些高階的概念，如射頻功率放大器的穩定性分析，作者也能夠用清晰的邏輯和易於理解的方式呈現，讓我能夠逐步掌握這些復雜的技術。這本書讓我深刻體會到，設計一個高性能的射頻功率放大器，不僅僅是簡單的電路搭建，更是一門融閤瞭理論、實踐和藝術的工程科學。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在通信行業摸爬滾打多年的工程師，我總是希望能找到一本既能鞏固基礎知識，又能引入前沿技術思路的參考書，而這本關於射頻功率放大器的著作，可以說恰好滿足瞭我的這一期望。書中關於S參數、噪聲係數、三階互調失真等基本概念的講解，雖然我早已熟知，但作者的梳理方式和補充的細節，依然讓我受益匪淺，仿佛重新溫習瞭一遍，並且發現瞭一些之前忽略的細微之處。更吸引我的是，它並沒有止步於基礎理論，而是將目光投嚮瞭現代高功率放大器設計麵臨的挑戰，比如高效率、寬帶化以及對數字調製信號的處理能力。書中對不同功率放大器架構在這些方麵的錶現進行瞭細緻的比對，特彆是對GaN等新型半導體材料在高性能功率放大器中的應用潛力進行瞭探討，這讓我對未來的技術發展方嚮有瞭更清晰的判斷。我喜歡它對電路級細節的關注，例如如何通過偏置電路、匹配網絡、退耦技術來優化性能，以及如何進行穩定性分析和抑製寄生振蕩。這些都是在實際工程中至關重要的環節，書中對這些內容的論述，既有理論深度，又不乏實踐指導意義。我還會時不時地翻閱其中的一些電路設計案例，從中汲取靈感，思考如何在我的工作中應用類似的技巧來解決遇到的問題。