非线性微波毫米波电路分析与设计 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:北京邮电学院出版社

作者:王惠功

出品人:

页数:363

译者:

出版时间:1991-06

价格:3.65

装帧:平装

isbn号码:9787563500512

丛书系列:

图书标签:

微波电路
毫米波电路
非线性电路
电路分析
电路设计
射频电路
高频电路
微波技术
毫米波技术
电路理论

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具体描述

内容简介

本书系统、简洁地介绍非线性微波、毫米波电路的理论分析与设

计.内容包括：肖特基势垒二极管、肖特基垒变容管、莫脱势垒二极

管、场效应晶体管的模型建立；大信号强、弱非线性电路的分析与计

算；肖特基势垒二极管与莫脱势垒二极管混频器以及由场效应晶体管

构成的上下变频器、倍频器、功率放大器、振荡器的分析与优化设计。

本书可作高等院校电磁场与微波技术专业研究生和高年级本科生

教材或相应专业的选课教材，亦可供从事微波、毫米波工程的科技人

员参考。

现代通信系统中的电磁兼容性与辐射安全简介本书深入探讨了现代电子设备和通信系统中日益重要的电磁兼容性（EMC）和辐射安全问题。随着集成电路密度不断增加，工作频率不断攀升，以及无线通信技术的普及，电磁干扰（EMI）和电磁敏感性（EMS）对系统性能、可靠性和人体健康构成了严峻的挑战。本书旨在为电子工程师、系统设计师以及相关研究人员提供一套全面、实用的理论基础和设计指导，以确保电子产品在复杂的电磁环境中能够稳定、可靠地运行，并满足日益严格的国际和国内标准要求。全书内容覆盖了从基础电磁理论到高级系统级EMC设计的多个层面，结构严谨，逻辑清晰，力求将深奥的物理原理与实际工程应用紧密结合。第一部分：电磁兼容性基础理论与环境分析本部分首先回顾了电磁波传播和耦合的基本理论，重点阐述了电磁兼容性（EMC）的四个核心要素：源（Sources）、耦合路径（Coupling Paths）、受体（Receptors）以及相互作用。详细分析了主要的干扰源类型，包括瞬态干扰（如ESD、EFT/Burst）和稳态干扰（如辐射发射、传导发射）。电磁场与耦合机制：深入讲解了近场（感性、容性耦合）和远场（辐射耦合）的物理机制。重点分析了电缆、印刷电路板（PCB）走线和外壳之间的串扰（Crosstalk）和辐射机理。引入了传输线理论和等效电路模型，用以量化这些耦合效应的强度。电磁环境与标准：全面介绍了不同应用领域（如汽车电子、航空航天、医疗设备、信息技术设备）所面临的典型电磁环境。系统梳理了国际主流的EMC标准（如CISPR、FCC、IEC、MIL-STD），包括传导发射（CE）、辐射发射（RE）、静电放电（ESD）、电快速瞬变脉冲群（EFT/Burst）和浪涌（Surge）的测试要求和测试方法。理解这些标准是进行有效EMC设计的前提。第二部分：元器件级与电路级EMC设计本部分聚焦于如何在电路板和元器件层面实现抗干扰能力和低噪声设计，这是EMC设计的基础和关键环节。去耦与滤波技术：详细阐述了电源完整性（Power Integrity, PI）与信号完整性（Signal Integrity, SI）在EMC设计中的核心地位。重点分析了电容选型（包括旁路电容、去耦电容、储能电容）的参数选择原则，如等效串联电感（ESL）和等效串联电阻（ESR）对高频去耦效果的影响。系统性地介绍了各种滤波器（如低通、高通、带通滤波器）的设计原理、元件选择（铁氧体磁珠、共模扼流圈、Y/X电容）及其在PCB上的布局布线规则。 PCB布局与布线优化：提供了大量实用的PCB设计指导方针。讨论了地平面（Ground Plane）和电源平面（Power Plane）的设计策略，包括单点接地、多点接地以及混合接地系统的选择与实现。分析了高速信号线的阻抗控制、差分信号的布局、关键信号的回流路径（Return Path）连续性对辐射和串扰的影响。特别强调了关键信号层与参考平面的紧密耦合，以及如何通过合理的走线几何来抑制辐射。瞬态防护设计：针对ESD和EFT等瞬态过电压问题，详细介绍了保护器件的选择与应用，如TVS二极管、压敏电阻（MOV）、气体放电管（GDT）等。阐述了保护器件在电路中的最佳布局位置、钳位电压的选择以及如何构建有效的多级保护方案，以确保敏感元器件的安全。第三部分：系统级电磁屏蔽与接地工程本部分将视角提升到整个电子系统的层面，重点关注如何通过物理隔离和有效的接地系统来控制电磁能量的传播和泄漏。电磁屏蔽原理与设计：深入分析了屏蔽机理，包括反射、吸收和模态转换。讲解了屏蔽效能（Shielding Effectiveness, SE）的计算和测量方法。讨论了不同屏蔽材料（如铜、铝、镍）的选择依据，以及屏蔽体的设计要素，如开口效应、缝隙辐射和接缝处理技术（如导电衬垫和屏蔽搭接）。机箱/外壳设计与集成：重点讨论了金属机箱、塑料外壳电磁兼容性设计。对于塑料外壳，详细介绍了金属喷涂、导电衬里和导电胶的应用技术。强调了I/O接口、连接器和电缆的屏蔽过渡设计是系统辐射泄漏的关键环节。先进接地技术：区分了不同类型的接地（交流地、直流地、信号地、模拟地、数字地），并详细论述了如何在一个复杂的系统中构建低阻抗、低噪声的参考地网络。探讨了机箱接地、屏蔽接地与信号地之间的连接策略，旨在最小化地环路面积和地噪声的相互影响。第四部分：辐射安全与电磁场测量技术本部分关注产品投入使用后对环境和人员的潜在影响，以及如何通过专业的测量手段来验证EMC性能。人体辐射暴露评估：概述了国际非电离辐射防护委员会（ICNIRP）等机构对射频（RF）能量暴露的限值要求。分析了工作在高频和毫米波段的设备（如5G基站、雷达系统）中，天线布局、EIRP计算以及SAR（比吸收率）评估的重要性。 EMC测试与故障诊断：全面介绍了传导发射和辐射发射的测试设置（如半电波暗室、电波暗室、LISN/CDN的使用）。详细讲解了故障诊断的常用工具，如频谱分析仪、近场探针（H-field/E-field Probes）的应用，指导读者如何快速定位PCB上或机箱中的辐射源和耦合路径，从而进行针对性的整改。本书配有丰富的工程案例分析，并结合了先进的仿真工具（如时域有限差分法FDTD、矩量法MoM）在EMC设计验证中的应用思路，是一本兼具理论深度和工程实用性的参考手册。

作者简介

目录信息

目录
第一章基本概念
1.1线性和非线性
1.2频率的产生
1.3非线性现象
1.3.1谐波的产生
1.3.2交调（IM）
1.3.3饱和和钝化
1.3.4交叉调制9CM）
1.3.5AM/PM变换
1.3.6假响应
1.4分析方法
1.5功率和增益的定义
1.6稳定性问题
第二章准静态分析中的固体器件模型
2.1非线性固体器件模型
2.2非线性集中元件和受控源
2.2.1替代定理
2.2.2非线性电导或电阻
2.2.3非线性电容
2.2.4I/V、Q/V和G/V、C/V展开式间的关系
2.3肖特基势垒和结型二极管
2.3.1肖特基势垒二极管模型
2.3.2混频二极管
2.3.3肖特基势垒变容管
2.3.4p＋n结型变容管
2.3.5阶跃恢复二极管
2.4砷化镓场效应管MESFET
2.4.1MESFET的工作原理
2.4.2MESFET的模型
2.5模型参数的确定
2.5.1结的C/V特性和I/V特性的直接测量
2.5.2二极管参数的间接测量
第三章谐波平衡与变换矩阵分析法
3.1谐波平衡分析法
3.1.1谐波平衡方程的建立
3.1.2谐波平衡方程的解法
3.1.3谐波数目的选取
3.2变换矩阵分析法
3.2.1变换矩阵
3.2.2变换矩阵在时变电路中的应用
3.2.3时变电路中的多频率激励和交调
3.3广义谐波平衡分析法概述
第四章幂级数和Volterra级数分析法
4.1幂级数分析法
4.1.1幂级数模型和多频响应
4.1.2频率的产生
4.1.3遮断点和功率关系
4.1.4多个弱非线性部件联接时的遮断点和功率关系
4.2Volterra级数分析法
4.2.1Volterra级数介绍
4.2.2Volterra函数级数和非线性转移函数
4.2.3采用谐波输入法确定非线性频域转移函
数
4.2.4非线性转移函数的应用
4.2.5采用非线性电流法分析电路
4.2.6在多节点电路中的应用
第五章平衡和多器件电路
5.1采用微波和毫米波电桥的平衡电路
5.1.1理想电桥的特性
5.1.2实用电桥简介
5.1.3电桥耦合的电路组件特性
5.2微波、毫米波电路部件的直接联接
5.2.1单端口器件联接的谐波特性
5.2.2两个二端口电路部件直接并联联接的特性
第六章二极管混频器的设计
6.1混频器二极管简介
6.1.1混频二极管模型
6.1.2混频二极管的类型
6.2混频器的非线性分析
6.2.1大信号分析
6.2.2小信号分析
6.3单管混频器的设计
6.3.1设计方法
6.3.2混频二极管的选择
6.3.3混频器设计举例
6.4平衡混频器简介
6.4.1单平衡混频器
6.4.2双平衡混频器
第七章 MESFET、信号放大器设计
7.1放大器理论简述
7.1.1放大器设计中的稳定性问题
7.1.2放大器的设计
7.2小信号FET放大器的非线性分析
7.2.1FET等效电路中的非线性
7.2.2FET放大器中的非线性现象
7.2.3非线性转移函数的计算
7.3优化MESFET放大器的线性
7.3.1建立MESFET模型
7.3.2偏置对线性的影响
7.3.3源和负载阻抗对线性的影响
7.3.4增益、匹配和噪声系数的约束对线性的影响
7.3.5低阶混合频率的源和负载端接对线性的影响
7.3.6各个非线性元件对线性的影响
7.3.7结论
第八章 MESFET功率放大器的设计
8.1功率MESFET简介
8.1.1结构
8.1.2模型建立
8.2功率放大器设计的基本考虑
8.3MESFET功率放大器的设计
8.3.1甲类放大器的近似设计
8.3.2乙类放大器的近似设计
8.3.3设计举例和性能研究
8.3.4谐波源和负载阻抗不为零时所产生的影响
8.4FET功率放大器的谐波平衡分析
8.5实际考虑
第九章 FET频率倍频器的设计
9.1设计的基本考虑
9.2近似设计
9.3谐波平衡分析
9.4设计中的实际问题
第十章 FET混频器的设计
10.1单栅FET混频器的近似设计
10.1.1设计原理
10.1.2设计过程
10.1.3匹配电路
10.2FET混频器的大信号－小信号分析
10.2.1大信号分析
10.2.2小信号分析
10.3设计举例
10.4双栅FET混频器
10.5平衡FET混频器
10.5.1单平衡混频器
10.5.2双平衡FET混频器
第十一章FET上变频器的设计
11.1单管FET上变频器的工作原理
11.2单管FET上变频器的设计
11.2.1约束条件和假设
11.2.2变频增益的测量
11.2.3等效电路中的本振电压波形
11.2.4FET上变频器的电路模型
11.2.5FET上变频器匹配电路的设计
11.3平衡FET上变频器
第十二章 FET振荡器的设计
12.1经典振荡器理论简介
12.1.1负阻振荡器和振荡条件
12.1.2FET中的负电阻
12.1.3采用经典法设计FET振荡器
12.2FET振荡器的非线性分析
12.3FET振荡器设计中的实际问题
12.3.1电路拓扑
12.3.2性能参数
参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，我立刻被它严谨的逻辑结构所吸引。作者的行文风格非常注重细节的推敲，每一个公式的推导都经过了深思熟虑，让人感到非常信服。它并没有回避复杂性，而是选择直面高频电路固有的非线性特性，并且用非常清晰的数学工具将其解构。我个人觉得，它在讲解级联效应和匹配网络设计时，那种层层递进的讲解方式，极大地降低了初学者理解这些高深概念的门槛。书中对各种非标准元件（比如引线电感、过孔电容）在毫米波频段的等效建模，简直是教科书级别的处理。我曾尝试用书中的方法去仿真一个小型混频器，发现其预测的性能与实际测试结果惊人地吻合，这让我对书中给出的模型准确性深感佩服。

评分☆☆☆☆☆

这本书的编排结构非常注重实际操作中的连贯性。它从最基本的传输线理论出发，逐步过渡到复杂的系统集成，整个流程顺畅自然，几乎可以作为一套完整的项目开发指导手册来使用。我发现书中关于功率放大器（PA）线性化技术的介绍非常前沿，涵盖了数字预失真（DPD）在微波系统中的应用细节，这在很多入门教材中是很少深入讨论的。此外，作者对于电磁兼容性（EMC）在毫米波设计中的影响也有独到的见解，强调了封装和散热对高频性能的制约作用。总的来说，这是一本能让你从“会设计”提升到“精通设计”的参考书，每一章都能找到值得标记和回顾的干货知识点。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来了全新的视角，尤其是在处理高频信号的挑战方面。作者在讲解具体设计方法时，并没有停留在理论的空中楼阁，而是紧密结合了实际的工程应用。比如，书中对耦合效应和寄生参数的分析非常透彻，让我对在PCB布局中可能遇到的陷阱有了更清晰的认识。我特别欣赏它在电路优化部分的处理方式，它不是简单地给出公式，而是引导读者思考如何在有限的资源和工艺限制下，找到性能与成本的最佳平衡点。那些关于噪声分析和线性化技术的章节，对我理解现代通信系统中对信号纯净度的要求起到了决定性的作用。读完后，我感觉自己对微波和毫米波系统有了更扎实的理论基础，也掌握了一些实用的设计工具和思路，这在面对快速迭代的射频设计任务时，无疑是一大助力。

评分☆☆☆☆☆

老实说，这本书的阅读体验是充满挑战但又极其充实的。它不是一本可以轻松翻阅的休闲读物，更像是一本需要反复琢磨的“工具箱”。对于已经有一定射频基础的工程师来说，它提供的是一个深入挖掘底层机理的绝佳平台。我特别欣赏作者在讨论器件非线性时，引入了大量的物理机制解释，而不是简单地罗列现象。例如，对跨导饱和和陷波效应的阐述，让我明白了为什么某些工作点下电路性能会急剧下降。虽然部分章节的数学推导非常密集，需要一些耐心，但一旦跨越了这些障碍，你获得的知识深度绝对是物超所值的。它真正教会了我如何像一个资深的设计师那样去思考射频问题，而不是仅仅停留在使用EDA软件的层面。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的感受是它在“设计艺术”与“工程现实”之间找到了一个完美的平衡点。作者并没有沉溺于纯粹的理论证明，而是始终将设计的最终目标——可靠、可制造的电路——放在首位。我尤其喜欢其中关于工艺角（Process Corner）分析的部分，它提醒我们，一个在理想条件下表现完美的电路，在实际生产中可能完全失效。书中对宽带放大器稳定性的讨论，不仅涵盖了传统反馈理论，还融入了现代增益平坦化技术的考量，这在当前的5G/6G应用中显得尤为重要。对我而言，它更像是一份经验的总结，将前辈们在无数次失败中提炼出的宝贵经验，系统而又生动地呈现了出来。

评分☆☆☆☆☆