射頻集成電路與系統(tǒng)

內(nèi)容概要

本書系統(tǒng)地介紹了射頻集成電路與系統(tǒng)的基本原理、設計方法和技術。全書分為射頻與微波基礎知識、無線收發(fā)機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、射頻集成電路功能模塊設計和基于Cadence軟件環(huán)境的射頻集成電路設計及仿真實驗四部分，主要包括傳輸線、二端口網(wǎng)絡與S參數(shù)、Smith圓圖、阻抗匹配網(wǎng)絡、無源器件、有源器件、噪聲、無線收發(fā)機結(jié)構(gòu)、射頻放大器、寬帶放大器、低噪聲放大器、混頻器、射頻功率放大器、振蕩器、鎖相與頻率合成器、射頻集成電路版圖設計與芯片測試！以及射頻集成電路主要模塊的設計和仿真實驗等內(nèi)容。本書通過對無線通信收發(fā)系統(tǒng)和基本模塊的分析，使讀者對射頻集成電路與系統(tǒng)有一個較為全面的認識，掌握基本的設計原則、設計方法和設計技術，具備在相關領域進行科研開發(fā)的能力。    本書可作為電路與系統(tǒng)、集成電路設計、微電子等專業(yè)研究生教材，也可供相關專業(yè)高年級本科生和電路設計人員參考。

書籍目錄

前言第1章 引言　1.1 無線通信技術的發(fā)展　1.2 頻譜劃分　1.3 通信系統(tǒng)的組成　1.4 無線通信系統(tǒng)舉例　1.5 無線通信與RFIC設計　1.6 本書的內(nèi)容組成第2章 射頻與微波基礎知識　2.1 概述　2.2 傳輸線　2.3 傳輸線阻抗變換　2.4 二端口網(wǎng)絡與S參數(shù)　2.5 Smith圓圖　2.6 阻抗匹配　2.7 用方程計算法設計阻抗匹配網(wǎng)絡　2.8 用Smith圓圖法設計阻抗匹配網(wǎng)絡　2.9 本章小結(jié)　參考文獻　習題第3章 無源元件　3.1 概述　3.2 趨膚效應　3.3 分立電路中的無源元件　3.4 集成電路中的無源元件　3.5 本章小結(jié)　參考文獻　習題第4章 噪聲及有源器件　4.1 概述　4.2 噪聲　4.3 特征頻率和單位功率增益頻率　4.4 等比例縮小與短溝道效應　4.5 有源器件的非線性模型　4.6 本章小結(jié)　參考文獻　習題第5章 無線收發(fā)機結(jié)構(gòu)　5.1 概述　5.2 頻選擇　5.3 混頻　5.4 無線接收機結(jié)構(gòu)　5.5 無線發(fā)射機結(jié)構(gòu)　5.6 本章小結(jié)　參考文獻　習題第6章 射頻放大器　6.1 概述　6.2 信號流圖及其應用　6.3 放大器穩(wěn)定性　6.4 射頻放大器設計　6.5 寬帶放大器設計　6.6 放大器的非線性　6.7 本章小結(jié)　參考文獻　習題第7章 低噪聲放大器　7.1 概述　7.2 LNA的功能和指標　7.3 設計考慮　7.4 LNA噪聲系數(shù)　7.5 低噪聲放大器結(jié)構(gòu)　7.6 MOS管非準靜態(tài)（NQS）模型和柵極感應噪聲　7.7 CMOS最小噪聲系數(shù)和最佳噪聲匹配　7.8 本章小結(jié)　參考文獻　習題第8章 混頻器　8.1 概述　8.2 混頻器指標　8.3 混頻基本原理　8.4 混頻器結(jié)構(gòu)　8.5 線性度及其改善技術　8.6 噪聲系數(shù)及其優(yōu)化　8.7 本章小結(jié)　參考文獻　習題第9章 射頻功率放大器　9.1 概述　9.2 功率放大器與小信號放大器的區(qū)別　9.3 主要指標　9.4 PA的分類　9.5 大信號阻抗匹配　9.6 線性化技術　9.7 CMOS功率放大器特點　9.8 本章小結(jié)　參考文獻　習題第10章 振蕩器　10.1 概述　10.2 振蕩器基本原理　10.3 環(huán)行振蕩器　10.4 LC振蕩器　10.5 振蕩器的干擾和相位噪聲　10.6 相位噪聲帶來的問題　10.7 正交（I/Q）信號的產(chǎn)生　10.8 LC交叉耦合振蕩器優(yōu)化設計　10.9 本章小結(jié)　參考文獻　習題第11章 鎖相環(huán)與頻率合成器　11.1 概述　11.2 PLL基本原理　11.3 PLL的線性分析　11.4 電荷泵PLL　11.5 頻率合成　11.6 本章小結(jié)　參考文獻　習題第12章 射頻IC版圖設計與芯片測試　12.1 版圖設計　12.2 芯片制造　12.3 芯片測試　12.4 本章小結(jié)　參考文獻第13章 基于Cadence軟件平臺的RFIC設計和仿真實驗　13.1 Spectre_RF介紹　13.2 VGA的設計和仿真實驗　13.3 LNA的設計和仿真實驗　13.4 Mixer的設計和仿真實驗　13.5 VCO的設計和仿真實驗　13.6 本章小結(jié)

章節(jié)摘錄

　　第1章　引言　　集成電路（Ic）不僅是信息產(chǎn)業(yè)的基礎和核心，而且是信息社會經(jīng)濟發(fā)展的基礎。這是因為Ic是各類電子信息產(chǎn)品與裝備的核心部件，而電子信息部件又是眾多其他產(chǎn)品和裝備的核心部件?？梢院敛豢鋸埖卣f，21世紀重點高科技領域都與IC技術密切相關。所以，IC技術是國家綜合國力的標志，IC產(chǎn)業(yè)是一門戰(zhàn)略性基礎產(chǎn)業(yè)。IC還直接關系到信息安全與國家安全，因此得到了各國政府的高度重視。　　未來的信息交流，特別是與人直接關聯(lián)的信息交流正在朝著無線和移動的方向發(fā)展。包括移動通信、無線局域網(wǎng)、衛(wèi)星通信、無線接入等在內(nèi)的各類無線移動技術正在蓬勃發(fā)展。所有這些系統(tǒng)都需要射頻（RF）技術、射頻集成電路（RFIC）或射頻系統(tǒng)。例如，移動通信需要射頻收發(fā)集成電路，數(shù)字電視需要俗稱“高頻頭”的射頻接收機。此外，在21世紀最受關注的生命科學領域，射頻無線系統(tǒng)也有用武之地，范例之一就是植入體內(nèi)的、可與外界通信的無線傳感芯片。同時，以光纖為媒質(zhì)的超高速通信系統(tǒng)將繼續(xù)在“信息高速公路”和“光纖到戶”的寬帶通信網(wǎng)建設中發(fā)揮重要作用。在這些通信系統(tǒng)中，人們需要開發(fā)信號頻譜延伸到射頻段、與射頻集成電路具有同樣特點的超高速集成電路。因此，射頻集成電路與系統(tǒng)的技術研究與產(chǎn)品開發(fā)已在世界范圍內(nèi)形成巨大的熱潮?！　?.1　無線通信技術的發(fā)展　　……

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