實用射頻技術手冊

前言

　　書如其名，實用射頻技術手冊就是要成為一本有用的手冊和指南，為所有希望熟悉射頻技術的人提供幫助。希望本書對那些想要進入射頻設計領域或者最近正在從事射頻設計的電子工程師有用，并惠及其他工程師、技術員、無線電業(yè)余愛好者、電子愛好者和對射頻通信電子技術感興趣的人。因此，本書并未寫成一本教科書。書中沒有滿篇的公式推導，盡管這樣做再容易不過了，讀者若需要這些公式推導可以查閱其他書籍。本書在需要的地方會用簡單的形式給出公式，目的在于使用，而不做推導?！　∽匀?，本書全力關注當前的技術發(fā)展，但會在適當?shù)牡胤教峒霸缙诘募夹g發(fā)展作為背景知識，試圖在有限的篇幅內(nèi)仍能為書增添一些趣味和色彩。本書涉及的范圍很寬（包括器件、電路、設備、系統(tǒng)、無線電波傳播和外部噪聲），由于篇幅有限，不得不大大地縮簡最初計劃的一些內(nèi)容。為了幫助讀者了解更多的信息，多數(shù)章末列出了有用的參考資料，可供進一步查閱。書中對早期技術發(fā)展的描述并不是浪費寶貴的篇幅，這些描述除了增加趣味性以外，提到的一些早期技術會時時再現(xiàn)，尤其是在當前打破常規(guī)的風氣下。一個很好的例子就是超再生接收機。它早在第二次世界大戰(zhàn)前許多年就已經(jīng)出現(xiàn)了，并在戰(zhàn)爭中提供了高質(zhì)量的服務。這種技術曾經(jīng)盛極一時，后來卻被拋棄了，現(xiàn)在又出現(xiàn)在對價格非常敏感的短距離設備中，如車庫門遙控器和中控鎖控制器?！　‘斍埃玫纳漕l工程師非常少，我覺得這種情況會一直持續(xù)下去。造成這種現(xiàn)象的部分原因是，至少在大專院校開設的課程中還缺乏這些內(nèi)容?；\統(tǒng)地教授數(shù)字技術課程顯然要簡單容易得多，而且，由于技術的迅速發(fā)展，數(shù)字技術還具有長期迷人的商業(yè)前景。然而，現(xiàn)實的世界卻是模擬技術的世界，信息通信無論是模擬形式還是數(shù)字形式，在遠距離無線通信中都需要利用電磁輻射。電磁輻射的頻率可能是射頻、微波、毫米波或光波，每一種都對應一整套技術。本書涉及射頻部分，在早期其頻率范圍取至1000MHz。傳統(tǒng)上，將工作在這個頻率以上的技術人員稱為微波工程師（有時，又很不公正地將他們稱為“管道工”），包括波導、諧振腔等。但是，隨著近年來技術的巨大進步，尤其是小型化表面組裝元件和高頻晶體管的發(fā)展，傳統(tǒng)的用于甚高頻和超高頻的印制電路技術已經(jīng)擴展到了1.5GHz（如SOl。As海上救生、GPS全球定位系統(tǒng)和Glonas全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)），2GHz（如針對移動電話的PCS和DCS）甚至2GHz以上（如藍牙和用于工業(yè)、科學和醫(yī)學頻段的2.54GHz短距離無線數(shù)據(jù)鏈接的其他技術）。在這個背景下，一個有趣的重大發(fā)展是射頻設計的應用領域發(fā)生了巨大變化，由電路設計組（如移動電話制造商的實驗室）擴展到集成電路制造商的開發(fā)設備。于是專用集成電路（ASIC）不再限于數(shù)字電路領域，　ADI、Maxim、飛利浦等公司正在不斷地推廣一系列新產(chǎn)品，為移動電話和相應的基站集成了越來越多的接收／發(fā)射前端。對900MHz和1800MHz（GSM和：DCS）頻段都適用的雙頻集成電路已經(jīng)出現(xiàn)，目前到了3G設備——第三代移動電話。也大量出現(xiàn)了必需的無源匹配元件，如聲表面波和體聲波（SAW和BAW）濾波器。

內(nèi)容概要

射頻技術在無線應用系統(tǒng)中占有重要地位。本書從實際出發(fā)，全面介紹了射頻技術，并涵蓋了最新發(fā)展，涉及內(nèi)容包括器件、電路、設備、系統(tǒng)、天線、無線電波傳播、外部噪聲和測量等。    本書是從事射頻設計工作工程師的必備實用手冊，也為業(yè)余無線電愛好者、電子愛好者和對射頻通信電子感興趣的人員提供幫助。

作者簡介

IanHickman，知名技術專家，有50余年的電子行業(yè)工作經(jīng)驗。曾經(jīng)出版過多部頗受電子工程師好評的技術著作(他參與編寫的《電路設計技術寶典》也將由人民郵電出版社出版)。Hickman還是ElectronicsWord雜志的技術顧問。其個人博客為http：//www．ianhickman．org．uk/。

書籍目錄

第1章 無源元件  1.1 電阻和電阻器  1.2 電容器  1.3 電感器和變壓器第2章 無源電路第3章 射頻傳輸線  3.1 工作在直流的傳輸線  3.2 工作在射頻的傳輸線  3.3 實際傳輸線第4章 射頻變壓器  4.1 引言  4.2 變換器基礎  4.3 射頻考慮  4.4 巴倫  4.5 傳輸線變換器第5章 耦合器、混合器和定向耦合器第6章 射頻應用的有源器件第7章 射頻小信號電路第8章 調(diào)制與解調(diào)第9章 振蕩器第10章 射頻功率放大器  10.1 需要考慮的安全隱患    10.1.1 鈹氧化物    10.1.2 高溫    10.1.3 射頻高電壓  10.2 設計的第一個選擇  10.3 穩(wěn)幅電路、駐波系數(shù)保護、射頻路徑開關  10.4 設計的第一步  10.5 低通濾波器設計    10.5.1 切比雪夫濾波器    10.5.2 橢圓濾波器    10.5.3 電容選擇    10.5.4 電感的選擇  10.6 分離元件功率放大級    10.6.1 輸出匹配方式    10.6.2 集電極／漏極最大電壓    10.6.3 集電極／漏極最大電流    10.6.4 集電極／漏極的效率    10.6.5 功率晶體管的封裝    10.6.6 增益預期    10.6.7 散熱設計和散熱器    10.6.8 偏置    10.6.9 反饋器件的選擇    10.6.10 輸入匹配    10.6.11 穩(wěn)定性考慮    10.6.12 布局考慮    10.6.13 結構技巧    10.6.14 測量操作第11章 發(fā)射機和接收機第12章 高級結構第13章 電波傳播第14章 天線第15章 衰減器和平衡器第16章 測量  16.1 CW信號的測量  16.2 調(diào)制測量  16.3 頻譜分析儀和網(wǎng)絡分析儀  16.4 其他儀器

章節(jié)摘錄

　　第1章 無源元件　　電子電路中的無源元件都要用到一個或多個電阻、電容和電感。另外的一些元件，如用作頻率標準的晶體振蕩器和壓電發(fā)聲器等，其性能取決于元件的電特性和機械特性間的相互作用。本章將重點介紹射頻電路中所使用的無源元件，同時結合元件的不同使用目的介紹無源元件的內(nèi)連接?！　?.1 電阻和電阻器　　具有良好的導電性能的物質(zhì)稱為導體（conductor）。而像玻璃、聚苯乙烯、石蠟和聚四氟乙烯（PTFE）等物質(zhì)，因為完全不具有導電性，稱為絕緣體（insulator）。絕緣體的電阻率大約是金屬的10 18倍。盡管金屬具有良好的導電性，但當金屬中有電流通過時，仍具有一定的電阻，這就引起了導體的熱損耗。當電動勢（EMF）為E（V）的電源接在一段長度為l（m）、橫截面積為A（m2）的導線兩端時，導線中的電流I（A）可以用公式I=El[（l/A）p]來計算，式中P是導線的電阻率，分母（1/A）o稱為導線電阻，用R表示，因此I=E/R，這就是歐姆定律。通常把電阻的倒數(shù)稱為電導，即G=1/R，因此電流又可以表示為盧EG。通過電阻器的電流與其上的電壓的函數(shù)關系見圖1.1。

媒體關注與評論

　　“感謝IanHickman為我們編寫了這么實用的技術手冊……更難得的是，本書還穿插講述了當前射頻技術的最新進展和相關的背景知識，為枯燥的技術內(nèi)容平添了一絲趣味。”　　——IEEE信號處理學會

編輯推薦

　　《實用射頻技術手冊(第4版)》全力關注當前的技術發(fā)展，但會在適當?shù)牡胤教峒霸缙诘募夹g發(fā)展作為背景知識，試圖在有限的篇幅內(nèi)仍能為書增添一些趣味和色彩?！秾嵱蒙漕l技術手冊(第4版)》涉及的范圍很寬（包括器件、電路、設備、系統(tǒng)、無線電波傳播和外部噪聲），由于篇幅有限，不得不大大地縮簡最初計劃的一些內(nèi)容。

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