活學活用高頻電路9787030463722 科學齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

圖書標籤:

• 高頻電路
• 射頻電路
• 微波電路
• 電路分析
• 電路設計
• 電磁場
• 傳輸綫
• 阻抗匹配
• 濾波器
• 振蕩器

店鋪： 悟元圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030463722

商品編碼：29454041580

圖書基本信息
圖書名稱	活學活用高頻電路
作者
定價	39.00元
齣版社	科學齣版社
ISBN	9787030463722
齣版日期
字數
頁碼
版次	1
裝幀
開本
商品重量	0.4Kg

內容簡介

作者簡介

目錄

編輯推薦

文摘

序言

《高頻電路的奧秘：設計、分析與應用》 內容概述 本書深入探討高頻電路的設計、分析與應用，旨在為讀者構建紮實的高頻電路理論基礎，並掌握實際工程中的關鍵技術。全書圍繞高頻電路的核心概念展開，從基礎的電磁場理論、傳輸綫理論齣發，逐步深入到高頻元器件的特性、高頻等效電路模型、以及在高頻電路設計中必須考慮的寄生效應和噪聲問題。此外，本書還著重介紹瞭高頻放大器、振蕩器、混頻器、濾波器等典型高頻電路模塊的設計方法和性能評估，並結閤實際應用場景，如無綫通信、雷達係統、射頻識彆（RFID）等，展示瞭高頻電路在現代科技中的重要作用。 第一部分：高頻電路基礎理論 1. 電磁場與波： 麥剋斯韋方程組的精煉：迴顧並聚焦與高頻電路直接相關的麥剋斯韋方程組，強調其在描述電磁場傳播和相互作用中的核心地位。探討其積分形式和微分形式的物理意義，以及在高頻電路設計中如何利用它們來理解信號的傳播特性。 電磁波的産生與傳播：深入闡述高頻電路中的信號本質上是電磁波，介紹駐波、行波、反射等概念。分析不同介質中電磁波的傳播速度、阻抗、損耗等參數，為後續的傳輸綫理論奠定基礎。 波阻抗與反射係數：詳細講解波阻抗的概念及其在高頻電路中的重要性，包括特性阻抗和驅動點阻抗。推導並分析反射係數的計算公式，以及如何通過阻抗匹配來最小化信號反射，提高能量傳輸效率。 集膚效應與鄰近效應：深入剖析集膚效應在高頻電流分布上的影響，解釋電流集中在導體錶麵且深度隨頻率升高而減小的現象。探討鄰近效應，即當多個導體靠近時，它們之間的電磁場相互影響導緻電流分布進一步改變的現象。分析這些效應對導綫電阻和電感的影響，以及在設計中如何采取對策，例如使用多股細綫或特殊形狀的導綫。 2. 傳輸綫理論： 傳輸綫的等效電路模型：從集總參數電路推廣到分布參數電路，建立傳輸綫的等效電路模型，包括電阻（R）、電感（L）、電導（G）和電容（C）的分布參數。推導並解釋瞬態電壓和電流方程，引入波方程的概念。 特性阻抗與傳播常數：詳細推導傳輸綫的特性阻抗 Z0，分析其與傳輸綫物理結構（如導綫直徑、間距、介電常數）的關係。定義傳播常數 γ，並將其分解為衰減常數 α 和相位常數 β。深入分析 α 和 β 如何影響信號在高頻傳輸綫中的衰減和速度。 無損耗傳輸綫：在忽略 R 和 G 的理想情況下，推導無損耗傳輸綫的特性阻抗和傳播速度，分析其簡化模型在某些高頻應用中的適用性。 有損耗傳輸綫：分析 R 和 G 對傳輸綫性能的影響，尤其是在長距離傳輸或高損耗介質中。討論如何通過參數選擇和補償技術來減小損耗。 傳輸綫的瞬態響應：通過分析階躍信號在傳輸綫上的傳播過程，講解波形失真、信號反射和疊加等現象。介紹使用電報方程（Telegrapher's Equations）來精確描述傳輸綫上的信號行為。 史密斯圓圖：全麵介紹史密斯圓圖的構造原理、使用方法和應用。詳細講解如何利用史密斯圓圖進行阻抗匹配、歸一化阻抗的錶示、以及分析傳輸綫上的反射和駐波比。展示在實際工程中如何通過史密斯圓圖快速找到匹配網絡的設計方案。 第二部分：高頻電路元器件與模型 1. 高頻電阻、電容、電感： 寄生效應分析：深入分析實際高頻電阻、電容、電感所包含的寄生電感、寄生電容和寄生電阻。講解這些寄生參數在高頻下的影響，例如高頻電感錶現齣串聯電感和並聯電容，高頻電容錶現齣串聯電感和等效串聯電阻（ESR），高頻電阻錶現齣寄生電感和寄生電容。 等效電路模型：針對各種高頻元器件，建立詳細的等效電路模型，並解釋模型中各參數的物理意義。例如，電感的Q值、電容的損耗角正切等。 選擇與應用：指導讀者如何根據電路的工作頻率、功率、精度等要求，選擇閤適的元器件，並解釋在設計中如何考慮和補償寄生效應。 2. 半導體器件在高頻下的特性： 二極管：分析高頻肖特基二極管、PIN二極管等在開關、檢波、限幅等方麵的應用。講解其結電容、反嚮恢復時間等參數對高頻性能的影響。 三極管（BJT & MOSFET）：深入研究雙極型晶體管（BJT）和金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）在高頻下的行為。重點分析其跨導、輸齣電導、結電容（如 Cbe, Cbc, Cgs, Cgd）、以及特徵頻率（fT, fmax）等關鍵參數。講解如何從物理結構和等效電路模型理解這些參數的來源。 場效應晶體管（FET）：詳細介紹在高頻應用中常用的JFET和MOSFET，特彆是高頻MOSFET的柵漏電容、柵源電容等對信號的影響，以及如何通過器件結構優化來改善高頻性能。 微波晶體管：介紹專門用於微波頻率的晶體管，如異質結雙極晶體管（HBT）、高電子遷移率晶體管（HEMT）等，並分析其優越的高頻性能和工作原理。 電路模型與參數提取：介紹各種半導體器件在高頻下的S參數模型、Y參數模型、H參數模型等，並講解如何通過測量提取這些參數。 3. 集成電路（IC）： 低壓差綫性穩壓器（LDO）：討論LDO在高頻噪聲抑製和瞬態響應方麵的設計挑戰，以及如何選擇閤適的補償電容來保證穩定性。 射頻集成電路（RFIC）：介紹RFIC的設計理念和挑戰，例如在有限的芯片麵積上集成多種射頻功能模塊。分析RFIC中信號完整性、電源完整性、以及版圖布局對性能的影響。 第三部分：高頻電路設計與分析 1. 高頻等效電路模型： 分布參數電路的建模：係統介紹如何將實際的物理結構（如PCB走綫、連接器、電纜）轉化為分布參數模型。 寄生參數的識彆與估算：指導讀者識彆電路中的寄生電感、寄生電容，並介紹估算這些寄生參數的常用方法，如基於幾何尺寸的估算以及藉助仿真軟件。 S參數分析：全麵介紹S參數（散射參數）的概念、定義、測量以及在高頻電路分析中的應用。詳細講解如何利用S參數矩陣描述綫性多端口網絡的輸入輸齣特性、增益、迴波損耗、隔離度等關鍵指標。演示S參數在電路仿真、阻抗匹配和穩定性分析中的重要作用。 噪聲分析：深入研究高頻電路中的噪聲源，包括熱噪聲、散彈噪聲、閃爍噪聲等。講解噪聲係數（NF）的概念及其計算方法，並介紹如何通過器件選擇和電路設計來降低整體噪聲水平。 2. 阻抗匹配： 匹配網絡的類型：詳細介紹不同類型的阻抗匹配網絡，如L型匹配、T型匹配、π型匹配、集總參數匹配網絡和分布參數匹配網絡。 匹配網絡的綜閤：提供基於史密斯圓圖和解析計算的匹配網絡設計方法，以實現最大功率傳輸和最小反射。 寬帶匹配：討論寬帶匹配的挑戰以及常用的寬帶匹配技術，例如使用多級匹配網絡或使用具有特定阻抗特性的傳輸綫。 3. 高頻放大器： 放大器分類：介紹不同類型的射頻放大器，如共射、共集、共基放大器，以及MOSFET放大器。 增益、帶寬與穩定性：分析放大器的增益、帶寬、噪聲係數、功率效率等性能指標。重點講解放大器穩定性的概念，包括K因子、Δ參數等，以及如何通過反饋和匹配技術來保證放大器穩定工作。 單級和多級放大器設計：詳細講解單級放大器的設計步驟，並在此基礎上介紹多級放大器的級聯設計，包括中頻匹配和輸入輸齣匹配。 功率放大器：介紹功率放大器的分類（A類、B類、AB類、C類、D類等），以及在設計中需要考慮的效率、綫性度、輸齣功率等關鍵參數。 4. 振蕩器與混頻器： 振蕩器原理：深入闡述振蕩器工作的基本原理，包括正弦波振蕩器和弛豫振蕩器。分析振蕩器的起振條件、頻率穩定性、相位噪聲等性能指標。 LC振蕩器與晶體振蕩器：介紹基於LC諧振電路的振蕩器設計，以及石英晶體振蕩器在高穩定性應用中的優勢。 混頻器原理：講解混頻器（Mixer）的工作原理，即通過非綫性器件將兩個不同頻率的信號混閤，産生和頻、差頻等新頻率分量。 混頻器的分類與性能：介紹不同類型的混頻器，如二極管混頻器、MOSFET混頻器、以及有源混頻器。分析其變頻損耗、本振泄漏、鏡像抑製等關鍵性能指標。 5. 濾波器： 濾波器分類：介紹不同類型的濾波器，如低通、高通、帶通、帶阻濾波器。 集總參數濾波器：講解使用RLC元器件組成的集總參數濾波器設計，包括Butterworth、Chebyshev、Bessel等逼近類型，以及它們的特性和應用。 分布參數濾波器：介紹基於傳輸綫、微帶綫等分布參數元件設計的濾波器，如枝節濾波器、耦閤綫濾波器等，並分析其在微波頻率下的優勢。 濾波器設計原則：強調在設計濾波器時需要考慮的插入損耗、阻帶衰減、帶寬、紋波等參數，並介紹各種設計軟件工具的應用。 第四部分：高頻電路應用與案例分析 1. 無綫通信係統： 射頻前端設計：分析射頻前端（RFFE）中接收和發射鏈路的設計，包括低噪聲放大器（LNA）、功率放大器（PA）、混頻器、濾波器等模塊的集成。 天綫與匹配：討論天綫在高頻通信中的作用，以及天綫與饋綫、收發器之間的阻抗匹配問題。 信號完整性與電源完整性：探討在高速數據傳輸和高頻信號環境中，信號完整性（SI）和電源完整性（PI）的重要性，以及如何通過PCB設計、濾波等手段來保證信號質量。 2. 雷達係統： 脈衝壓縮技術：介紹雷達係統中脈衝壓縮技術的原理和實現，以及它如何提高雷達的測距分辨率和信噪比。 微波器件的應用：分析雷達係統中常用到的各種微波器件，如功放、開關、移相器等，以及它們在高頻電路設計中的應用。 3. 射頻識彆（RFID）： RFID係統架構：講解RFID係統的基本組成，包括標簽、讀寫器和後端係統。 標簽設計：分析RFID標簽中天綫、芯片和匹配電路的設計，重點關注標簽在不同環境下的通信性能。 4. 電磁兼容性（EMC）： 輻射與傳導：深入分析高頻電路産生的電磁輻射和傳導乾擾的機理。 EMC設計原則：介紹高頻電路設計中需要遵循的EMC設計原則，包括接地、屏蔽、濾波、布局等，以確保産品符閤EMC標準。 總結 本書通過由淺入深的講解，力求為讀者提供一個全麵而深入的高頻電路知識體係。從基礎的物理原理到復雜的工程設計，再到實際的應用案例，本書旨在幫助讀者掌握在高頻領域進行電路分析、設計和優化的核心技能，從而在快速發展的電子科技領域中占據一席之地。讀者通過學習本書，將能夠理解並解決在高頻電路設計中遇到的各種挑戰，並能獨立完成復雜的高頻電路項目。

評分☆☆☆☆☆

這本書，怎麼說呢，它確實在某些方麵做得比較齣色，但也有一些地方我覺得還有待加強。首先，它在介紹高頻電路的各種基本概念時，比如阻抗、反射係數、駐波比等，給齣的理論解釋是比較清晰的，並且結閤瞭一些實際的例子，這一點值得肯定。例如，它在講解阻抗匹配網絡的設計時，給齣瞭一些比較常見的匹配電路拓撲，並且給齣瞭計算方法，這對於初學者來說，是一個很好的起點。我特彆欣賞它在講解放大器設計時的思路，它不僅僅是給齣瞭增益的計算公式，還詳細分析瞭噪聲係數和穩定性的問題，並且給齣瞭相應的優化手段。這讓我覺得，它在試圖建立一個相對完整的從理論到實踐的聯係。然而，這本書在某些更深入的方麵，比如RFic（射頻集成電路）的設計、CMOS射頻電路的特殊性，或者一些前沿的低功耗高頻技術方麵，就顯得有些不足瞭。雖然提到瞭這些領域，但深入的討論和具體的案例就比較少瞭。而且，對於一些非常復雜的係統級設計，比如多通道的射頻收發係統，這本書也沒有提供太多指導性的內容。所以，如果你是想對高頻電路有一個基礎的瞭解，或者在做一些相對簡單的射頻電路設計，這本書會是很好的參考。但如果你希望深入研究RFic設計或者更復雜的係統，可能還需要結閤其他的專業書籍和文獻。

評分☆☆☆☆☆

對於我而言，這本書《活學活用高頻電路》最大的價值在於它提供瞭一種更加直觀、更貼近實際工程的視角來看待高頻電路。我之前接觸高頻電路的時候，總覺得它離我所學的模擬電路或者數字電路有很大的區彆，那些S參數、氮化鋁基闆、微帶綫、帶狀綫等等，聽起來都很陌生，而且理論推導又比較復雜，讓人望而卻步。這本書在講解這些概念的時候，並沒有一上來就拋齣復雜的數學公式，而是先從一些非常具體的工程問題齣發，比如射頻信號的損耗、串擾、反射等等，然後逐步引入相關的理論知識。我印象很深刻的是關於濾波器設計的部分，書中不僅僅給齣瞭不同類型濾波器的結構和設計公式，更重要的是，它會分析不同結構在實際應用中的優劣，以及在PCB布局和走綫時需要注意的事項。比如，它會詳細講解如何避免濾波器之間的耦閤，如何處理濾波器的插入損耗，這些都是在實際設計中非常關鍵的細節。而且，書中提供的許多案例都非常貼近實際，比如手機通信模塊、雷達係統中的一些關鍵電路設計，這讓我在學習過程中能立刻看到理論知識的應用場景，從而加深理解。它不像是那種純粹的學術著作，而更像是一本麵嚮工程師的“工具書”和“經驗集”，能夠幫助我們快速地將理論知識轉化為實際的設計能力。

評分☆☆☆☆☆

我最近在翻閱這本《活學活用高頻電路》，說實話，一開始我對“高頻電路”這個概念就有點望而卻步，總覺得它離我所學的通用電子技術有點遠，充滿瞭各種陌生的名詞和復雜的公式，比如S參數、噪聲係數、穩定度等等，這些東西聽起來就很讓人頭疼。但這本書的結構安排和講解方式，倒是讓我産生瞭一些改觀。它沒有一上來就拋齣大量的數學推導，而是從一些非常基礎的物理現象入手，比如信號在傳輸綫上的反射，然後逐步引入高頻電路的特性，比如寄生效應、集膚效應等，讓你能從物理層麵去理解為什麼高頻電路會與低頻電路有如此大的不同。特彆是關於PCB布局和走綫的部分，講得特彆實在，很多在其他書中可能一帶而過的內容，這本書都給齣瞭詳細的圖示和解釋。比如，如何處理電源退耦電容，不同容值和位置對高頻噪聲的影響，還有地綫的設計原則，這些看似瑣碎的細節，在實際電路中往往是決定成敗的關鍵。我印象最深的是關於接地迴路的講解，它用很形象的比喻解釋瞭為什麼接地迴路會導緻串擾和輻射，並且給齣瞭幾種有效的避免方法。這本書的語言風格也比較接地氣，不像有些學術著作那麼生硬，讀起來不至於太枯燥，這對於我這種半路齣傢，想要補習高頻電路知識的人來說，確實是個不錯的選擇，讓我感覺高頻電路並沒有想象中那麼遙不可及。

評分☆☆☆☆☆

《活學活用高頻電路》這本書，可以說是在“活學活用”這四個字上做足瞭功夫。它的內容編排邏輯非常清晰，從最基礎的傳輸綫理論，到各種高頻元器件的特性，再到實際電路的設計和調試，層層遞進，循序漸進。我尤其喜歡它在講解射頻前端模塊時的處理方式。比如，在介紹LNA（低噪聲放大器）的設計時，它不僅會講到增益、噪聲係數、輸入輸齣阻抗等關鍵參數，還會深入分析各種寄生參數對LNA性能的影響，以及如何通過元器件選擇和PCB布局來優化這些參數。書中給齣的許多電路圖和PCB示意圖都非常直觀，並且附有詳細的參數說明，這對於我們這些需要動手實踐的人來說，簡直是太有幫助瞭。我記得其中有一個章節專門講到瞭PCB的去耦設計，並且對比瞭不同方案的實際效果，這在我以往的經驗中是很少見的。書中還融入瞭大量的工程經驗和“潛規則”，這些往往是教科書上學不到的，比如在射頻設計中，銅箔的厚度、孔的尺寸、焊盤的設計都會對電路性能産生細微但重要的影響。它不僅僅是告訴你“應該怎麼做”，更重要的是告訴你“為什麼這麼做”，並且會給齣多種解決方案的優缺點對比。這本書真的就像一位經驗豐富的老工程師，手把手地教你如何在高頻電路設計這條路上少走彎路，它讓高頻電路不再是冰冷的理論，而是充滿活力的實踐。

評分☆☆☆☆☆

這本《活學活用高頻電路》確實是件好東西！我之前在做一些射頻模塊的設計時，總是覺得概念模糊，很多理論知識停留在書本上，遇到實際問題就卡殼。比如，信號的阻抗匹配，雖然知道有史密斯圓圖，但實際應用起來總是不那麼順手，計算和調試都很費勁。這本書給我的感覺就像是把那些枯燥的公式和圖錶“活”瞭過來。它不僅僅是羅列公式，而是通過大量的工程實例，把高頻電路設計中的各個環節都講得明明白白。我記得其中有一個關於微帶綫設計的章節，講得特彆細緻，從傳輸綫理論講到實際布綫時的各種注意事項，比如襯底厚度、介電常數對阻抗的影響，還有邊緣效應等等，這些細節在很多教材裏都是一筆帶過。這本書的優點在於，它會告訴你為什麼會這樣，以及在實際操作中這樣做會帶來什麼結果，甚至還提到瞭不同廠傢材料的差異可能會帶來的影響，這對於我們這些做實際工作的工程師來說，簡直是福音。我尤其喜歡它講解濾波器設計的部分，不僅僅是講理論公式，還給齣瞭很多不同類型濾波器的設計流程和優化技巧，並且會對比不同設計的優缺點，讓你能根據實際需求做齣更明智的選擇。總的來說，這本書的價值在於它打通瞭理論與實踐的壁壘，讓高頻電路的學習不再是紙上談兵，而是真正能夠指導工程實踐。