射頻電路設計

前言

　　2001年7月間，電子工業(yè)出版社的領導同志邀請各高校十幾位通信領域方面的老師，商量引進國外教材問題。與會同志對出版社提出的計劃十分贊同，大家認為，這對我國通信事業(yè)、特別是對高等院校通信學科的教學工作會很有好處?！　〗滩慕ㄔO是高校教學建設的主要內容之一。編寫、出版一本好的教材，意味著開設了一門好的課程，甚至可能預示著一個嶄新學科的誕生。20世紀40年代MIT林肯實驗室出版的一套28本雷達叢書，對近代電子學科、特別是對雷達技術的推動作用，就是一個很好的例子?！　∥覈I導部門對教材建設一直非常重視。20世紀80年代，在原教委教材編審委員會的領導下，匯集了高等院校幾百位富有教學經(jīng)驗的專家，編寫、出版了一大批教材；很多院校還根據(jù)學校的特點和需要，陸續(xù)編寫了大量的講義和參考書。這些教材對高校的教學工作發(fā)揮了極好的作用。近年來，隨著教學改革不斷深入和科學技術的飛速進步，有的教材內容已比較陳舊、落后，難以適應教學的要求，特別是在電子學和通信技術發(fā)展神速、可以講是日新月異的今天，如何適應這種情況，更是一個必須認真考慮的問題。解決這個問題，除了依靠高校的老師和專家撰寫新的符合要求的教科書外，引進和出版一些國外優(yōu)秀電子與通信教材，尤其是有選擇地引進一批英文原版教材，是會有好處的。　　一年多來，電子工業(yè)出版社為此做了很多工作。他們成立了一個“國外電子與通信教材系列”項目組，選派了富有經(jīng)驗的業(yè)務骨干負責有關工作，收集了230余種通信教材和參考書的詳細資料，調來了100余種原版教材樣書，依靠由20余位專家組成的出版委員會，從中精選了40多種，內容豐富，覆蓋了電路理論與應用、信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、微電子、通信系統(tǒng)、電磁場與微波等方面，既可作為通信專業(yè)本科生和研究生的教學用書，也可作為有關專業(yè)人員的參考材料。此外，這批教材，有的翻譯為中文，還有部分教材直接影印出版，以供教師用英語直接授課。希望這些教材的引進和出版對高校通信教學和教材改革能起一定作用?！　≡谶@里，我還要感謝參加工作的各位教授、專家、老師與參加翻譯、編輯和出版的同志們。各位專家認真負責、嚴謹細致、不辭辛勞、不怕瑣碎和精益求精的態(tài)度，充分體現(xiàn)了中國教育工作者和出版工作者的良好美德。　　隨著我國經(jīng)濟建設的發(fā)展和科學技術的不斷進步，對高校教學工作會不斷提出新的要求和希望。我想，無論如何，要做好引進國外教材的工作，一定要聯(lián)系我國的實際。教材和學術專著不同，既要注意科學性、學術性，也要重視可讀性，要深入淺出，便于讀者自學；引進的教材要適應高校教學改革的需要，針對目前一些教材內容較為陳舊的問題，有目的地引進一些先進的和正在發(fā)展中的交叉學科的參考書；要與國內出版的教材相配套，安排好出版英文原版教材和翻譯教材的比例。我們努力使這套教材能盡量滿足上述要求，希望它們能放在學生們的課桌上，發(fā)揮一定的作用。　　最后，預祝“國外電子與通信教材系列”項目取得成功，為我國電子與通信教學和通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展培土施肥。也懇切希望讀者能對這些書籍的不足之處、特別是翻譯中存在的問題，提出意見和建議，以便再版時更正。

內容概要

本書分析了普通低頻電路和元件當工作頻率升高到射頻波段（通常指30 MHz ～ 4 GHz）時所遇到的困難和解決辦法，并重點討論了TEM（橫電磁）波的傳輸特性及用微帶線制成的各種射頻器件的原理和方法。在內容安排上，本書力圖讓尚未系統(tǒng)學習過電磁場理論的電子類學科學生和工程技術人員也能了解和掌握射頻電路的基本設計方法和原則。全書共分10章，前4章介紹射頻傳輸?shù)奶攸c、傳輸線基本原理及作為射頻和微波分析工具的Smith圓圖、網(wǎng)絡參量和信號流圖；后6章介紹各種無源和有源射頻器件（包括：濾波器、匹配網(wǎng)絡、高頻半導體器件、放大器、混頻器和振蕩器）的原理分析和設計方法。書中列舉了大量具有實際應用價值的例題，并以較大篇幅介紹了它們的求解方法。作者還利用MATLAB數(shù)學工具軟件，開發(fā)了相當數(shù)量的與本書所包含的內容和課題有關的模擬或解題軟件供讀者使用。    本書可以作為通信、電子類學科學生的教材或參考書。對于現(xiàn)已在通信、計算機及微電子等領域從事射頻及微波電路設計的工程師們，這也是一本很好的參考書。

書籍目錄

第1章  引言    ??  1.1  射頻設計的重要性  ??  1.2  量綱和單位  ??  1.3  頻譜  ??  1.4  無源元件的射頻特性  ??  1.5  片狀元件及對電路板的考慮  ?  1.6  小結  ??  參考文獻  ??  習題  ?  第2章  傳輸線分析  ??  2.1  傳輸線理論的實質  ??  2.2  傳輸線舉例  ??  2.3  等效電路表示法  ??  2.4  理論基礎  ??  2.5  平行板傳輸線的電路參量  ??  2.6  各種傳輸線結構小結  ??  2.7  一般的傳輸線方程  ??  2.8  微帶傳輸線  ??  2.9  端接負載的無耗傳輸線  ??  2.10  特殊的終端條件  ??  2.11  信號源和有載傳輸線  ??  2.12  小結  ??  參考文獻  ??  習題  ?  第3章  Smith圓圖  ?  3.1  從反射系數(shù)到負載阻抗  ??  3.2  阻抗變換  ??  3.3  導納變換  ??  3.4  元件的并聯(lián)和串聯(lián)  ??  3.5  小結  ??  參考文獻  ??  習題  ?  第4章  單端口網(wǎng)絡和多端口網(wǎng)絡    4.1  基本定義  ??  4.2  互聯(lián)網(wǎng)絡  ??  4.3  網(wǎng)絡特性及其應用  ??  4.4  散射參量  ??  4.5  小結  ??  參考文獻  ??  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  特定濾波器的實現(xiàn)  ??  5.3  濾波器的實現(xiàn)  ??  5.4  耦合微帶線濾波器  ??  5.5  小結  ??  參考文獻  ??  習題  ?  第6章  有源射頻元件  ?  6.1  半導體基礎  ??  6.2  射頻二極管  ??  6.3  BJT雙極結晶體管（Bipolar?Junction Transistor)  ??  6.4  射頻場效應晶體管  ??  6.5  高電子遷移率晶體管  ??  6.6  小結  ??  參考文獻  ??  習題?  第7章  有源射頻電路器件模型??  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  用散射參量表征器件特性  ??  7.5  小結  ??  參考文獻  ??  習題  ?  第8章  匹配網(wǎng)絡和偏置網(wǎng)絡??  8.1  分立元件的匹配網(wǎng)絡  ??  8.2  微帶線匹配網(wǎng)絡  ??  8.3  放大器的工作狀態(tài)和偏置網(wǎng)絡  ??  8.4  小結  ??  參考文獻  ??  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  放大器的功率關系  ??  9.3  穩(wěn)定性判定  ??  9.4  增益恒定  ??  9.5  噪聲系數(shù)圓  ??  9.6  等駐波比圓  ??  9.7  寬帶、高功率、多級放大器  ??  9.8  小結  ??  參考文獻  ??  習題  ?  第10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  混頻器的基本特征  ??  10.4  小結  ??  參考文獻  ??  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(shù)  ?附錄D  矩陣變換??附錄E  半導體的物理參量  ??附錄F  長和短的二極管模型  附錄G  耦合器  附錄H  噪聲分析  ??附錄I  MATLAB簡介  ?附錄J  本書中英文縮寫詞

編輯推薦

　　《射頻電路設計：理論與應用》可以作為通信、電子類學科學生的教材或參考書。對于現(xiàn)已在通信、計算機及微電子等領域從事射頻及微波電路設計的工程師們，這也是一本很好的參考書。

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