現代無綫係統射頻微波平麵電路 9787121301766 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳會 著

圖書標籤:

• 無綫通信
• 射頻電路
• 微波電路
• 平麵電路
• 電路設計
• 電子工程
• 通信工程
• 高等教育
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• 9787121301766

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121301766

商品編碼：29646882603

包裝：平裝

齣版時間：2016-11-01

基本信息

書名:現代無綫係統射頻微波平麵電路

：68.00元

售價：49.6元,便宜18.4元,摺扣72

作者:陳會

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2016-11-01

ISBN：9787121301766

字數：413300

頁碼：252

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

內容提要

本書以作者近年來在射頻微波平麵電路領域的研究成果為主綫，詳細論述瞭廣泛應用於現代無綫係統中的新型高性能、小型化射頻/微波電路與器件。在簡單介紹瞭現代無綫係統基本原理、組成結構、現代平麵電路發展現狀和平麵傳輸綫基本結構與理論之後，作者重點討論和介紹瞭各種新型射頻微波電路。本書主要涉及到平麵低通、帶通和帶阻多模諧振器與濾波器，基於新型微帶/共麵波導和微帶/槽綫等綜閤傳輸綫結構的高性能小型化雙金屬平麵濾波器，以及平麵功分器與功率放大器等內容。這些內容大部分是作者科研工作的總結和進一步完善，因此，不僅有一定的理論深度，而且也具有一定的工程應用價值。

目錄

作者介紹

陳會，男，博士（後），副教授。2014年1月至2015年1月以訪問學者的身份在英國利茲大學進行為期1年的學術訪問與交流；2012年3月，博士後研究齣站；2008年12月，獲電子科技大學電路與係統專業工學博士學位。先後在徐州工程集團、四川大學從事産品研發和教學科研，並於2009年1月留校就職於電子科技大學。目前主要研究方嚮與興趣：現代無綫係統與射頻/微波前端電路、高速PCB的信號完整性以及信息安全與賽博空間控製技術等。

文摘

序言

探尋微波世界的奧秘：從基礎理論到前沿應用 本書並非專注於某一特定著作，而是旨在為讀者構建一個理解現代無綫係統射頻微波平麵電路的宏大圖景。我們並非復述某一本教材的目錄，而是力求勾勒齣這一領域的核心脈絡，引導讀者穿越復雜的理論迷霧，直抵技術應用的輝煌殿堂。 第一章：無綫係統的基石——電磁波與電路的交織 在深入微波平麵電路之前，我們必須首先迴歸無綫係統的本質：電磁波的傳輸與信號的調製解調。電磁波，作為信息傳遞的無形載體，其傳播特性，如頻率、波長、幅度、相位，構成瞭我們通信世界的基石。理解不同頻段的電磁波在自由空間、介質中的傳播規律，是後續一切分析的齣發點。 與電磁波相伴而生的，是電路。在低頻段，我們習慣於用集總參數電路來描述元件的行為，電壓和電流是核心的分析對象。然而，當信號頻率攀升至射頻和微波乃至更高頻段時，集總參數的近似便失效瞭。此時，分布參數電路的概念應運而生。在這些高頻電路中，導綫的長度、元件的尺寸與信號的波長相比不可忽略，它們所産生的電感、電容效應，以及由此帶來的信號傳播延遲和駐波現象，都必須被納入分析框架。 因此，理解電磁波與高頻電路之間的辯證關係至關重要。電磁場理論，特彆是麥剋斯韋方程組，為我們揭示瞭電場與磁場在空間中的相互演化，以及它們如何構成電磁波。而電路理論，則為我們提供瞭分析和設計由這些場構成的傳輸綫、諧振器、耦閤器等微波器件的工具。這本書將逐步引導讀者理解，從宏觀的電磁場理論如何推導齣微觀的電路參數，以及如何利用電路的語言來描述和控製高頻電磁場的行為。 第二章：平麵電路的興起——微波技術的革命 當我們談論“平麵電路”時，我們實際上是在描繪一種革命性的技術。在微波技術發展的早期，許多高頻電路元件，如波導、腔體諧振器等，往往是三維的、體積龐大的。這極大地限製瞭係統的集成度、小型化和成本效益。 平麵電路的齣現，徹底改變瞭這一局麵。它指的是將微波電路元件和傳輸綫製作在平麵介質基闆上，通過印刷或蝕刻等工藝實現。最典型的代錶就是微帶綫。微帶綫由一個金屬導體條帶、一個介電基闆和一個接地闆構成。其工作原理可以看作是一種“限製”在介質中的傳播模式，其中大部分能量集中在介質中，但仍有部分能量嚮空氣中輻射。這種結構易於製造、易於與半導體器件集成，並且可以方便地實現各種電路功能，因此迅速成為射頻和微波電路設計的主流。 除瞭微帶綫，還有條帶綫、帶狀綫等多種形式的平麵傳輸綫，它們在阻抗控製、屏蔽性能、損耗特性等方麵各有側重，適用於不同的設計需求。本書將深入探討這些不同類型平麵傳輸綫的結構、特性阻抗、傳播模式、損耗機理等，為讀者打下堅實的理論基礎。 第三章：構建微波世界的積木——基本無源元件的平麵化設計 微波電路並非由抽象的電磁場直接構成，而是由一係列具有特定功能的無源和有源元件組閤而成。在平麵電路的範疇內，這些元件也必須以平麵結構的形式來實現。 傳輸綫與耦閤器： 除瞭基本的微帶綫，我們還需要設計能夠精確控製信號傳輸路徑和能量分配的傳輸綫。例如，四分之一波長阻抗變換器可以用來實現阻抗匹配；定嚮耦閤器（如巴倫耦閤器、定嚮耦閤器）則允許我們將信號的一部分耦閤到另一條傳輸綫上，這是構建天綫饋電網絡、功率分配器和功率閤成器的關鍵。 諧振器： 諧振器是儲存和釋放能量的關鍵元件，它們在濾波、振蕩等應用中扮演著核心角色。在平麵電路中，最常見的諧振器有環形諧振器、開槽諧振器、諧振腔（通過在基闆上開槽或嵌入金屬柱實現）等。它們的諧振頻率、品質因數、耦閤方式等參數，都是設計中需要仔細考慮的。 濾波器的設計： 濾波器是選擇特定頻率信號、抑製乾擾信號的“哨兵”。在微波頻率下，利用傳輸綫、諧振器和耦閤器的組閤，可以構建齣各種類型的高性能濾波器，如低通、高通、帶通、帶阻濾波器。從最初的集總參數濾波器的等效模型，到基於分布參數元件的電容性、電感性終端濾波器，再到更復雜的耦閤綫濾波器，本書將逐步揭示其設計原理和方法。 終端元件： 匹配負載（通常是50歐姆）是確保信號有效傳輸、避免反射的關鍵。在平麵電路中，匹配負載可以通過終端電阻或特殊的終端結構來實現。 第四章：讓信號“聽話”——微波有源器件的集成與應用 盡管無源元件構建瞭電路的骨架，但真正的信號處理和放大，離不開有源器件。在微波領域，半導體器件，尤其是二極管和晶體管，是實現這些功能的關鍵。 微波二極管： PIN二極管、肖特基二極管在開關、衰減器、混頻器等應用中發揮著重要作用。它們的非綫性特性，是實現信號調製、解調和頻率變換的基礎。 微波晶體管： MOSFET、MESFET、HEMT（高電子遷移率晶體管）以及最新的GaN（氮化鎵）器件，是微波放大器、振蕩器、混頻器等核心有源電路的基石。理解這些器件的S參數、噪聲係數、功率輸齣特性等，是進行有源電路設計的前提。 單片微波集成電路（MMIC）： 隨著半導體製造工藝的進步，將多種微波無源和有源器件集成在同一塊芯片上的MMIC技術應運而生。MMIC極大地提高瞭集成度、可靠性和性能，並降低瞭成本，已成為現代無綫係統不可或缺的一部分。本書將探討MMIC的設計理念、關鍵技術和典型應用。 第五章：通往無綫世界的橋梁——天綫與饋電網絡 無綫係統離不開天綫，而天綫的設計與微波電路緊密相連。天綫是將電信號轉換為電磁波、或將電磁波轉換為電信號的“接口”。 平麵天綫： 在平麵電路的基礎上，可以設計齣各種高性能的平麵天綫，如偶極子天綫、單極子天綫、貼片天綫（Patch Antenna）、縫隙天綫（Slot Antenna）、螺鏇天綫、Vivaldi天綫等。這些天綫結構緊湊、易於集成，非常適閤現代移動通信、Wi-Fi、藍牙等應用。本書將介紹不同類型平麵天綫的原理、輻射特性、阻抗匹配以及陣列設計。 饋電網絡： 將信號從射頻電路傳輸到天綫，或將天綫接收到的信號傳輸到射頻電路，需要設計高效的饋電網絡。饋電網絡通常由傳輸綫、功率分配器、功率閤成器、相移器等組成，其設計目標是最大限度地減少信號損耗和失配，並實現所需的功率分配或信號閤成。 第六章：從理論到實踐——微波電路的仿真與測量 在實際的微波電路設計過程中，理論計算和仿真工具的結閤至關重要。 電磁場仿真軟件： HFSS, CST, ADS等專業的電磁場仿真軟件，能夠精確地模擬微波電路的電磁場分布，預測其性能參數，如S參數、阻抗、增益、輻射方嚮圖等。這些工具可以幫助工程師在實際製造前發現並解決潛在的設計問題，極大地提高瞭設計效率。 電路仿真與優化： 除瞭全波電磁場仿真，像ADS這樣的電路仿真軟件，能夠對集成電路進行更高效的仿真和優化，特彆是對於包含大量有源器件的復雜電路。 微波測量技術： 最終的電路性能需要通過實際測量來驗證。網絡分析儀、頻譜分析儀、功率計等是微波電路設計中常用的測量儀器。瞭解這些儀器的基本原理、操作方法以及如何解釋測量結果，是衡量設計成功與否的關鍵。 第七章：現代無綫係統的脈搏——前沿應用與發展趨勢 本書的最終目標，是將讀者引入現代無綫係統的廣闊應用場景，並展望未來的發展方嚮。 5G/6G通信： 隨著5G乃至6G通信技術的不斷演進，對射頻微波平麵電路提齣瞭更高的要求，例如更高的頻率（毫米波、太赫茲）、更寬的帶寬、更高的集成度、更低的功耗和更低的成本。本書將探討這些趨勢對電路設計的影響，以及新的技術挑戰。 雷達係統： 從車載雷達到氣象雷達，雷達係統依賴於高功率、高頻率的微波電路來探測目標。 衛星通信： 衛星通信係統需要高頻、低損耗的微波電路來實現遠距離、大容量的數據傳輸。 電子戰與高密度集成： 在電子戰、物聯網等領域，對微波電路的小型化、集成化、多功能化提齣瞭前所未有的挑戰。 新型材料與工藝： 新型介質材料、低損耗基闆、先進的半導體製造工藝，都在不斷推動微波平麵電路技術的發展。 總而言之，本書並非提供一份現成的答案，而是為讀者提供一把探索現代無綫係統射頻微波平麵電路奧秘的鑰匙。通過係統地學習電磁場理論、平麵傳輸綫原理、各類無源和有源元件的設計方法，以及天綫和饋電網絡的構建，讀者將能夠理解並參與到構建我們日益互聯的無綫世界的工程師隊伍中來。這是一個充滿挑戰但又極具吸引力的領域，期待您在這個充滿活力的微波世界中，開啓屬於自己的探索之旅。

評分☆☆☆☆☆

我是在一個項目緊急攻關的階段接觸到這本書的。那段時間天天熬夜，眼睛都快瞪齣血絲瞭，尤其是在處理一個關於高頻噪聲抑製的難題時，我們團隊的思路一度陷入瞭僵局。我們的仿真結果和實際測試數據總是存在一個難以逾越的鴻溝，那種挫敗感簡直讓人想把電腦砸瞭。就在我快要放棄，準備重新審視基礎理論的時候，我翻到瞭這本書裏關於“微帶綫耦閤與串擾抑製”的那一章。這本書的厲害之處在於，它沒有停留在理想模型上，而是深入探討瞭工藝公差和寄生效應如何影響實際性能。我記得作者提到瞭一種特殊的“拐角處理”技術，用一種非常規的走綫方式來降低高階模式的激發。當時我隻是抱著試試看的心態，在我們的PCB布局圖上進行瞭一次微調，沒想到，僅僅是這個小小的改動，居然讓我們的EVM（誤差矢量幅度）指標瞬間提升瞭接近2dB！這簡直就是從黑暗中看到瞭一束光。這本書不僅僅是知識的堆砌，它更像是一本實戰手冊，裏麵記載著無數在實驗室裏“趟過雷區”的寶貴經驗，那些被標準教材忽略的“工程藝術”，在這本書裏得到瞭完美的體現。它真正教會我的，不是如何計算，而是如何在實際的物理限製下，找到最優的工程妥協方案。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計得非常樸實，那種略帶磨砂質感的紙張，讓人摸上去就有一種專業書籍的厚重感。我記得當時是在一個很小的書店裏偶然發現它的，當時被它的標題吸引住瞭——“現代無綫係統射頻微波平麵電路”。這名字聽起來就讓人覺得內容會非常硬核，充滿瞭復雜的公式和精密的電路圖。我本來以為這會是一本純理論的教科書，讀起來會像啃石頭一樣費勁，但翻開前幾頁後，我的顧慮就打消瞭一大半。作者的敘述方式很獨特，他似乎有一種魔力，能把那些原本晦澀難懂的電磁波傳播理論和阻抗匹配問題，用一種相對直觀、甚至帶點生活化的比喻給闡述齣來。比如講到傳輸綫理論時，他沒有一上來就堆疊麥剋斯韋方程組，而是先用一個非常形象的例子，描述瞭信號在不同介質中“奔跑”時的狀態和遇到的“瓶頸”。這對於我們這些非科班齣身，但又對射頻技術充滿好奇心的工程師來說，簡直是福音。它就像是一個經驗豐富的老教授，坐在你身邊，耐心地把一個復雜的世界，一塊磚一塊磚地給你搭建起來，讓你不僅知道“是什麼”，更能理解“為什麼會是這樣”。尤其是關於濾波器設計的部分，從最初的理論推導到實際的闆級實現，每一步都清晰得讓人拍案叫絕，讓人感覺自己仿佛也參與瞭一次完整的射頻前端設計流程。

評分☆☆☆☆☆

在實際操作層麵，這本書給我的最大啓發在於對“平麵化”和“集成化”的深刻理解。在現代便攜式設備中，體積永遠是首要的限製因素，如何把復雜的射頻前端功能，從傳統的波導結構壓縮到毫米級的芯片封裝內，是所有射頻工程師的終極挑戰。這本書針對這個挑戰，提供瞭非常詳盡的解決方案。比如，它詳細對比瞭條形綫、凸顯綫、甚至引入新型的介質加載結構在PCB上的可行性。我記得有一章專門講瞭如何利用基闆的介電常數和損耗因子來優化微帶綫的性能，這在我們設計小型化天綫陣列時起到瞭決定性作用。通過這本書，我纔真正領悟到，平麵電路設計遠不止是把電路畫在闆子上那麼簡單，它涉及到材料科學、電磁兼容性（EMC）以及熱管理等多個領域的交叉融閤。它迫使我跳齣瞭單純的電路仿真思維，開始用一種更係統、更立體的眼光去看待整個射頻係統的物理實現。這本書更像是一個“思維升級包”，它重塑瞭我對“小而美”的高性能射頻模塊設計的理解和方法論。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我最初買這本書，主要是衝著它名字裏的“現代”二字去的。現在無綫通信技術發展得太快瞭，從2G到5G，再到眼下的6G探索，如果不跟上最前沿的技術，分分鍾就會被時代淘汰。這本書的深度和廣度都非常令人驚喜。它沒有沉湎於陳舊的S參數分析，而是花瞭大量的篇幅去講解大規模MIMO係統中的波束賦形和相控陣設計中的有源/無源電路協同。尤其是在涉及高頻功放（PA）綫性化技術的部分，作者引入瞭Doherty結構和包絡跟蹤技術的最新進展，並且給齣瞭詳細的電路拓撲圖和工作原理分析。這種對前沿技術的快速跟進和深入剖析，讓這本書的生命力遠超一般的教材。我特彆喜歡其中關於“寬帶匹配網絡”的設計思路，它不再是簡單的LC元件組閤，而是引入瞭史密斯圓圖的高級應用，以及如何利用嵌入式元件來優化極寬頻帶內的駐波比。讀完這部分，我感覺自己的設計視野一下子被拉高瞭一個層次，從過去關注單一頻段的優化，轉嚮瞭對整個頻譜效率的宏觀考量。對於想要在通信領域做齣創新性工作的研發人員來說，這本書絕對是不可多得的“導航儀”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和圖示質量簡直是業界典範，這對於閱讀射頻微波這種高度依賴視覺輔助的學科來說，至關重要。很多技術書籍的圖錶總是灰濛濛的、標注不清，讓人看一遍就想扔到一邊。但這本書在這方麵做到瞭極緻的考究。無論是史密斯圓圖上的各種等值綫、還是復雜的耦閤綫結構示意圖，都采用瞭高對比度的綫條和清晰的圖例說明。更讓我印象深刻的是，許多關鍵的等式推導過程，作者都會用不同顔色的字體或高亮來區分變量和常數，使得復雜的數學推導過程變得邏輯清晰、脈絡分明。我甚至可以不帶任何輔助工具，隻拿著這本書，就能在筆記本上把那些復雜的電磁場邊界條件一步步推導齣來，而不用頻繁地翻閱其他參考資料來確認符號含義。這種對細節的關注，體現瞭齣版方和作者對讀者的極大尊重。它讓學習過程本身變成瞭一種享受，而不是一種煎熬。我可以坦誠地說，市麵上很多聲稱是“經典”的參考書，在圖文質量上，都無法望其項背。