射頻電路設計——理論與應用(第二版) (美)路德維格 等 9787121085314 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

美路德維格 等 著

圖書標籤:

• 射頻電路
• 電路設計
• 微波技術
• 通信工程
• 電子工程
• 模擬電路
• 射頻技術
• 高等教育
• 教材
• 電子技術

店鋪： 天樂圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121085314

商品編碼：29698966183

包裝：平裝

齣版時間：2013-08-01

基本信息

書名：射頻電路設計——理論與應用(第二版)

定價：59.00元

作者：(美)路德維格 等

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2013-08-01

ISBN：9787121085314

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

---

　　本書自成體係，僅需很少模擬電路設計及電磁場理論知識。每章包含“應用講座”單元，給齣許多電路應用實例，其詳細設計過程引導讀者順利應用書中介紹的理論原則。

　　本書重點關注高頻領域的如下重要問題：
·　　無源電路元件的特性和電路闆材料
·　　傳輸綫和微帶綫的基礎知識
·　　圓圖、網絡模型、散射參量等分析工具
·　　諧振器、巴特沃思和切比雪夫濾波器、微帶綫的設計和實現
·　　二極管、三極管的半導體物理基礎和等效電路
·　　匹配網絡和偏置網絡
·　　放大器及其增益、穩定性和噪聲特性
·　　振蕩器的基本概念、諧波分析和噪聲特性
·　　有源、無源混頻器的基本概念

內容提要

---

　　本書從低頻電路理論到射頻、微波電路理論的演化過程齣發，討論以低頻電路理論為基礎結閤高頻電壓、電流的波動特徵來分析和設計射頻、微波係統的方法——微波等效電路法，使不具備電磁場理論和微波技術背景的讀者也能瞭解和掌握射頻、微波電路的基本設計原則和方法。全書共10章，涵蓋傳輸綫、匹配網絡、濾波器、混頻器、放大器和振蕩器等主要射頻微波係統單元的理論分析和設計問題及電路分析工具（圓圖、網絡參量和信號流圖）。書中例題非常有實用價值。全書大多數電路都經過ADS仿真，並提供標準MATLAB計算程序。

目錄

---

章 引言
　1.1 射頻電路設計的重要性
　1.2 量綱和單位
　1.3 頻譜
　1.4 無源元件的射頻特性
　1.5 貼片元件及電路闆
　1.6 射頻電路製作方法
　應用講座： 綫圈電感的測量
　1.7 小結
　閱讀文獻
　習題
第2章 傳輸綫理論
　2.1 傳輸綫理論的實質
　2.2 傳輸綫實例
　2.3 等效電路模型
　2.4 理論基礎
　2.5 平行闆傳輸綫的電路參數
　2.6 傳輸綫結構小結
　2.7 傳輸綫方程
　2.8 微帶傳輸綫
　2.9 終端加載的無損耗傳輸綫
　2.10典型的終端條件
　2.11連接波源、負載的傳輸綫
　應用講座： 有載同軸電纜阻抗的測量
　2.12小結
　閱讀文獻
　習題
第3章 史密斯圓圖
　3.1 反射係數與負載阻抗
　3.2 阻抗變換
　3.3 導納變換
　3.4 並聯和串聯電路
　應用講座： 史密斯圓圖的應用
　3.5 小結
　閱讀文獻
　習題
第4章 單端口網絡和多端口網絡
　4.1 基本定義
　4.2 互聯網絡
　4.3 網絡特性及其應用
　4.4 散射參量
　應用講座： 電阻網絡衰減器
　4.5 小結
　閱讀文獻
　習題
第5章 射頻濾波器設計
　5.1 諧振器和濾波器的基本結構
　5.2 特定濾波器的設計
　5.3 濾波器的實現
　5.4 耦閤微帶綫濾波器
　應用講座： 低通微帶綫濾波器的實現
　5.5 小結
　閱讀文獻
　習題
第6章 射頻有源器件
　6.1 半導體物理基礎
　6.2 射頻二極管
　6.3 雙極晶體管
　6.4 射頻場效應晶體管
　6.5 金屬氧化物半導體晶體管
　6.6 高電子遷移率晶體管
　6.7 半導體技術的發展趨勢
　應用講座： 射頻功率晶體管的內部結構
　6.8 小結
　閱讀文獻
　習題
第7章 射頻有源器件模型
　7.1 二極管模型
　7.2 晶體管模型
　7.3 有源器件的測量
　7.4 器件特性的散射參量
　應用講座： 采用電路仿真軟件為射頻晶體管建模
　7.5 小結
　閱讀文獻
　習題
第8章 匹配網絡和偏置網絡
　8.1 采用分立元件的匹配網絡
　8.2 微帶綫匹配網絡
　8.3 放大器的工作狀態和偏置網絡
　應用講座： 設計7 GHz高電子遷移率晶體管放大器的匹配網絡和偏置網絡
　8.4 小結
　閱讀文獻
　習題
第9章 射頻晶體管放大器設計
　9.1 放大器的特性指標
　9.2 放大器的功率關係
　9.3 穩定性判彆
　9.4 增益恒定
　9.5 噪聲係數圓
　9.6 等駐波係數圓
　9.7 寬帶放大器、大功率放大器和多級放大器
　應用講座： 中功率放大器模型性能參數的測量
　9.8 小結
　閱讀文獻
　習題
0章 振蕩器和混頻器
　10.1 振蕩器的基本模型
　10.2 高頻振蕩器電路
　10.3 混頻器的基本特徵
　應用講座： 采用諧波平衡分析法仿真實際的振蕩器
　10.4 小結
　閱讀文獻
　習題
　附錄A 常用物理量和單位
　附錄B 圓柱導體的趨膚公式
　附錄C 復數
　附錄D 矩陣變換
　附錄E 半導體材料的物理參量
　附錄F 二極管的無限長模型和有限長模型
　附錄G 耦閤器
　附錄H 噪聲分析
　附錄I MATLAB簡介

作者介紹

---

　　ReinholdLudwig：美國伍斯特技術學院電氣與計算機工程係教授。教學和科研領域包括高頻電路、成像和傳感器。
　　Gene Bogdanov：美國伍斯特技術學院副教授。講授微處理器設計課程，並研究用於成像的射頻綫圈。

文摘

---

序言

---

《現代射頻係統設計導論：原理、技術與前沿展望》 內容簡介： 本書是一本關於現代射頻（RF）係統設計的綜閤性導論，旨在為電子工程、通信工程以及相關領域的學生、研究人員和工程師提供紮實的理論基礎和實用的工程實踐指導。本書深入探討瞭射頻電路設計的核心概念，涵蓋瞭從基礎理論到先進技術的廣泛內容，並緊密結閤當前無綫通信和射頻應用的發展趨勢，力求呈現一個全麵而前瞻性的射頻係統設計視角。 第一部分：射頻電路設計基礎 本部分旨在為讀者建立起堅實的射頻電路設計理論基礎。我們首先從電磁波的基本特性齣發，迴顧和梳理瞭電磁場理論在射頻領域的應用，包括麥剋斯韋方程組的理解及其在傳播、輻射和散射問題中的重要性。隨後，我們將重點介紹傳輸綫理論，這是射頻電路設計中不可或缺的基石。我們將詳細講解電壓駐波比（VSWR）、反射係數、插入損耗等關鍵參數的含義與計算，並深入闡述史密斯圓圖的使用方法，使其成為進行阻抗匹配和電路分析的強大工具。 接著，本書將詳細闡述射頻電路中的基本元件模型，包括電阻、電容、電感在射頻頻段的錶現，以及這些無源元件的寄生效應。我們將深入探討二極管、三極管、場效應管等有源器件在射頻電路中的工作原理和建模方法，分析其高頻特性限製，並介紹各種射頻晶體管（如BJT、FET、MOSFET、LDMOS、GaAs FET等）的特性及其在不同射頻應用中的選擇考量。 第二部分：關鍵射頻電路模塊設計 本部分將帶領讀者深入理解和設計現代射頻係統中至關重要的各個電路模塊。我們將從低噪聲放大器（LNA）的設計入手，詳細講解低噪聲放大器的噪聲係數（NF）、增益、綫性度（如IP3、P1dB）等關鍵性能指標，並介紹常用的LNA電路拓撲結構（如共源、共射、共集等）及其設計考量，包括如何實現最佳的噪聲匹配和功率匹配。 隨後，我們將重點關注功率放大器（PA）的設計。PA是射頻係統中實現信號發射的關鍵模塊，其效率、綫性度、輸齣功率等直接影響係統的整體性能和功耗。我們將詳細介紹各類PA拓撲結構，如甲類、乙類、甲乙類、丙類等，分析它們的優缺點，並深入講解如何進行PA的偏置設計、匹配網絡設計以及如何通過Doherty、Cartesian Feedback等技術提升PA的綫性度和效率，以滿足現代通信標準日益嚴格的綫性度要求。 混頻器是實現頻率轉換的核心電路，我們將詳細分析單平衡混頻器、雙平衡混頻器、 Gilbert 單元混頻器等不同類型混頻器的結構、工作原理，並講解其噪聲、失真、隔離度等性能指標。同時，我們將探討本振（LO）的産生和驅動電路，以及如何選擇閤適的LO頻率和功率以優化混頻器的性能。 振蕩器是射頻係統中提供穩定信號源的關鍵。本書將深入講解振蕩器的基本原理，包括LC振蕩器、RC振蕩器、晶體振蕩器、壓控振蕩器（VCO）等。我們將詳細分析振蕩器的相位噪聲、頻率穩定度等關鍵性能指標，並介紹實現低相位噪聲振蕩器設計的關鍵技術，以及VCO的綫性度和調諧範圍設計。 濾波器是射頻係統中用於選擇和抑製特定頻率信號的重要組成部分。我們將介紹集中參數濾波器和分布參數濾波器的設計原理，包括低通、高通、帶通、帶阻濾波器的設計。我們將詳細講解集總元件濾波器（如L-C濾波器）和微帶綫濾波器、帶狀綫濾波器等分布參數濾波器的設計方法，以及它們的Q值、阻帶衰減、插入損耗等性能指標。 第三部分：射頻係統集成與應用 本部分將視角從單一電路模塊提升到整個射頻係統的層麵，探討係統集成、設計流程以及前沿應用。我們將深入解析典型的射頻收發係統架構，如超外混（Superheterodyne）接收機和低中頻（Low-IF）接收機、零中頻（Zero-IF）接收機等，分析不同架構的優缺點及其在不同應用場景下的適用性。 阻抗匹配是射頻電路設計中無處不在的關鍵技術。我們將係統性地迴顧和深入講解各種阻抗匹配技術，包括單節和多節匹配網絡的設計，Stub（短截綫）匹配，以及基於史密斯圓圖的匹配方法。同時，我們將介紹匹配網絡對電路性能的影響，以及如何設計寬帶匹配網絡。 信號完整性（SI）和電源完整性（PI）對於高性能射頻電路的設計至關重要。我們將分析高頻信號在PCB上傳輸時遇到的損耗、串擾、反射等問題，並提齣相應的PCB布局布綫設計原則和技巧，以保證信號的完整性。同時，我們將探討電源噪聲對射頻電路性能的影響，以及如何設計低噪聲的電源係統。 本書還將探討當前射頻領域的前沿技術和發展趨勢。我們將介紹射頻前端模塊（FEM）的集成技術，以及其在移動通信、物聯網等領域的應用。同時，我們將討論射頻微機電係統（RF MEMS）的技術及其在開關、濾波器等器件中的應用前景。此外，我們還將展望下一代通信技術（如6G）對射頻設計提齣的新挑戰和機遇，包括毫米波和太赫茲頻率的應用、人工智能在射頻設計中的作用等。 結論 《現代射頻係統設計導論：原理、技術與前沿展望》緻力於為讀者提供一個清晰、係統且實用的射頻電路設計學習路徑。通過理論講解、實例分析和對前沿技術的展望，本書旨在幫助讀者深刻理解射頻電路設計的核心原理，掌握關鍵的設計方法，並能夠自信地應對現代射頻係統設計中的各種挑戰，為投身於無綫通信、雷達、導航、電子對抗等蓬勃發展的射頻技術領域打下堅實的基礎。本書內容豐富，結構清晰，適閤作為高等院校電子信息類專業本科生和研究生的教材，也是射頻工程師和科研人員的重要參考書籍。

評分☆☆☆☆☆

這本厚重的教材，拿到手裏沉甸甸的，光是封麵就透著一股嚴謹的氣息。我一個剛踏入射頻領域的研究生，麵對這堆復雜的公式和密集的圖錶，心裏不免有些發怵。然而，翻開目錄，它清晰的結構和循序漸進的講解方式，很快就給瞭我不少信心。尤其是關於史密斯圓圖的運用，作者沒有僅僅停留在理論推導上，而是給齣瞭大量結閤實際的例子，我甚至能想象齣自己拿著示波器和矢量網絡分析儀，一步步進行阻抗匹配的場景。書中對噪聲、非綫性效應的分析也頗為深入，這可是在實際工程中常常讓人頭疼的問題。雖然有些章節的數學推導確實需要靜下心來仔細啃，但一旦理解瞭背後的物理意義，那種豁然開朗的感覺，絕對值得花費的時間。我感覺它不像一本純粹的理論教科書，更像是一位經驗豐富的老工程師手把手在教你如何解決現實中的射頻難題。這本書的深度和廣度，讓我想起瞭以前讀過的經典模擬電路教材，那種經得起時間考驗的紮實感，讓人覺得這筆投入是相當超值的。

評分☆☆☆☆☆

初次接觸這本專業書籍時，我最大的顧慮是它會不會因為年代久遠而顯得過時，畢竟射頻技術發展迅猛。然而，深入閱讀後發現，雖然電子器件的具體參數在不斷更新，但這本書所闡述的核心物理原理和設計哲學，比如傳輸綫理論、散射參數（S參數）的物理意義、穩定性判據等，是韆年不變的基石。更令人驚喜的是，它在介紹基礎理論的同時，還巧妙地融入瞭對現代技術趨勢的思考，比如對高Q值無源器件的選擇傾嚮，以及在毫米波頻段設計時需要特彆關注的版圖效應。它並沒有像一本純粹的“手冊”那樣羅列最新的器件數據，而是教你如何去“思考”和“分析”任何一個給定的射頻電路問題，這份思維訓練的價值，遠超任何具體的工藝信息。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和插圖質量，對於一本如此技術密集的書籍來說，是相當令人滿意的。我最怕的就是那種黑白印刷、綫條模糊的圖示，讓人在辨認復雜的電路結構和矢量圖時倍感吃力。幸運的是，這本教材的圖錶清晰、對比度高，尤其是那些關於場分布和電磁耦閤的示意圖，非常直觀。它在講述反饋網絡和穩定性分析時，那種邏輯的流暢性讓人印象深刻，從一開始的開環增益定義，到波德圖的繪製，再到最終判斷係統的穩定性，每一步都有明確的數學依據和對應的物理圖像。讀完它，我感覺自己對“穩定”這個詞在射頻係統中的深刻含義有瞭更全麵的理解，它不再是一個抽象的指標，而是通過一係列可控的工程手段達成的結果。這套深入淺齣的講解方式，極大地降低瞭學習高階射頻理論的門檻。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我本來對手冊式的工具書不太感冒，總覺得乾巴巴的，缺乏人情味。但這本書給我的感覺完全不同，它就像一位耐心的老師，在你快要被高頻的各種奇特現象搞暈時，適時地為你點亮一盞明燈。我尤其欣賞它對各種非理想元件模型處理的細緻程度。在講解LNA（低噪聲放大器）的設計時，它沒有迴避實際器件的寄生參數對性能的巨大影響，而是將這些“麻煩”拆解開來，讓你清楚地看到，為什麼理論上的完美指標在實際中總是達不到，以及我們該如何通過精巧的結構設計去彌補這些缺陷。書中對於濾波器設計的部分，我感覺尤其實用，從Butterworth到Elliptic，每一種類型的優缺點和適用場景都分析得非常到位，還配有大量的仿真結果佐證，這對我後續設計一個滿足特定帶寬和紋波指標的濾波器提供瞭極大的幫助。這本書的行文風格是那種務實到傢的，沒有華麗的辭藻，每一個字、每一張圖都是為瞭解決一個工程問題而存在的。

評分☆☆☆☆☆

作為一名偏嚮於硬件實現方嚮的工程師，我最看重的是設計規範和可操作性。這本書在這方麵做得尤為齣色。它不僅僅停留在“是什麼”的層麵，更多地著眼於“怎麼做”。例如，在討論功率放大器的偏置和驅動策略時，作者給齣瞭好幾個不同工作模式下的詳細步驟，甚至提到瞭在不同工藝平颱上可能遇到的工藝角（Process Corners）對穩定性的影響。這種將理論與仿真、仿真與實際測試緊密結閤的敘事方式，讓我覺得這本書的知識體係非常完整。我甚至在做項目遇到一個關於耦閤綫設計的問題時，翻迴這本書的相應章節，發現它早已給齣瞭一個非常直觀且易於理解的解釋，遠比網絡上那些零散的資料要係統和權威得多。它真正做到瞭連接理論的嚴謹性和工程實踐的靈活性。