The RFand Microwave Handbook pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:CRC Pr I Llc

作者:Golio, Mike

出品人:

页数:2208

译者:

出版时间:2008-2

价格:$ 248.54

装帧:HRD

isbn号码:9780849372179

丛书系列:

图书标签:

• 射频
• 微波
• 电子工程
• 通信
• 无线通信
• 电路设计
• 天线
• 滤波器
• 放大器
• 电磁场

电子工程领域权威参考手册：深入解析现代通信系统核心技术 本书名称：《现代通信系统设计与优化：从理论基础到前沿应用》 图书简介 在信息爆炸的时代，高效、可靠的通信系统已成为社会运行的基石。无论是蜂窝网络、卫星通信，还是物联网（IoT）设备，其性能的瓶颈往往在于对射频（RF）和微波（Microwave）技术的精准掌控。《现代通信系统设计与优化：从理论基础到前沿应用》旨在为电子工程师、系统架构师以及高级研究人员提供一套全面、深入且极具实践指导意义的知识体系，覆盖了现代通信系统设计中至关重要的核心环节。 本书并非对既有教科书内容的简单重复，而是聚焦于当前产业界面临的关键挑战——即如何在日益拥挤的频谱资源中，实现更高的数据速率、更低的功耗、更强的抗干扰能力以及更广的覆盖范围。我们采取“理论先行，应用驱动”的撰写策略，确保读者不仅理解“是什么”，更能掌握“如何做”。 --- 第一部分：通信系统的理论基石与信号处理前沿 本部分系统地回顾和深化了通信理论的基础，并将重点放在了与现代系统架构紧密相关的先进技术上。 第一章：先进调制与编码技术（ACM）的系统级考量 本章超越传统的QAM/PSK介绍，深入探讨了幅度/相位联合调制（如16APSK、32APSK）在提升频谱效率上的潜力与局限。重点分析了低密度奇偶校验码（LDPC）和Turbo码在实际信道条件下的性能增益，并详细阐述了混合自动重传请求（HARQ）机制，特别是增量冗余混合自动重传请求（IR-HARQ）在吞吐量维持上的关键作用。我们将探讨如何根据实时信道质量（CQI）动态选择最优调制编码方案（MCS），以实现链路预算的最大化。 第二章：信道建模与传播环境的精确仿真 对于实际的无线环境，精确的信道模型至关关重要。本章详细介绍了多径衰落模型（如Ricean、Rayleigh的更高阶扩展），并引入了基于物理层的射线追踪（Ray Tracing）仿真技术在城市峡谷和室内环境中的应用。内容涵盖了大规模MIMO系统中的信道状态信息（CSI）获取挑战，以及如何利用深度学习方法对复杂的非平稳信道进行预测和补偿。 第三章：数字化前端（DFE）与高速数据转换 现代通信系统越来越依赖高精度的模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）。本章聚焦于如何克服高速转换器带来的非线性失真、相位噪声和量化噪声对系统性能的影响。深入分析了欠采样技术、数字下变频（DUC）和数字上变频（DUD）在射频链中的实现，以及如何通过数字预失真（DPD）技术来线性化功率放大器（PA）的非线性特性，从而在功耗和线性度之间找到最佳平衡点。 --- 第二部分：射频与微波电路设计：挑战与创新 本部分是本书的核心，专注于实现高性能无线电所需硬件的设计原理、优化技巧和制造考量。 第四章：高效率功率放大器（PA）的设计范式 功率放大器是通信系统中功耗占比最大的模块。本章全面解析了基于效率优先原则的PA设计策略。内容包括：传统AB类、B类PA的优化，以及为支持宽带信号（如OFDM）而引入的D类、E类和F类高效率架构。我们不仅讨论了负载牵引（Load-Pull）分析来确定最佳匹配网络，还详细介绍了基于包络跟踪（Envelope Tracking, ET）和包络再生（Envelope Regeneration, ER）的动态偏置技术，以应对信号峰均功率比（PAPR）带来的挑战。 第五章：低噪声放大器（LNA）与接收机灵敏度 LNA的噪声系数直接决定了接收机的整体灵敏度。本章深入探讨了噪声匹配理论，并对比了基于反馈、共源共栅和集成电感匹配等LNA拓扑结构的优劣。重点分析了在GHz乃至毫米波频段，如何通过精确的器件噪声参数建模和版图设计，将输入端的噪声系数降低到极限水平，同时保持良好的输入匹配（$S_{11}$）和足够的增益。 第六章：滤波器与集成无源器件的设计 频率选择性元件在隔离和滤波中起关键作用。本章从传输线理论出发，详细介绍了微带线、带状线和共面波导（CPW）滤波器的设计。内容涵盖了：切比雪夫（Chebyshev）、椭圆（Elliptic）等传统滤波器的综合方法，以及如何设计高Q值的谐振腔和耦合结构以实现陡峭的带外抑制。对于毫米波应用，本书还介绍了集成无源器件（IPD）技术，如在LTCC或玻璃衬底上实现高Q值电感和电容的工艺细节。 --- 第三部分：系统集成、测试与前沿系统架构 本部分将理论和电路设计知识提升到系统层面，探讨了集成化趋势和新兴技术对通信系统的影响。 第七章：集成收发机（Transceiver）架构与寄生效应管理 随着半导体工艺的进步，高集成度的收发机成为主流。本章侧重于分析不同架构（如零中频（Zero-IF）、低中频（Low-IF）和外差法）的固有缺陷，如I/Q幅度/相位不平衡、本振泄漏和镜像抑制问题。特别强调了在单芯片（SoC）设计中，如何通过精确的版图隔离和时钟抖动管理，将高功率发射路径与高灵敏度接收路径有效分离，最小化互调干扰。 第八章：电磁兼容性（EMC）与信号完整性（SI）的系统级保障 在高速、高频系统中，EMC和SI已成为系统可靠性的核心问题。本章提供了从PCB布局到封装层面解决辐射和串扰问题的实用指南。内容包括：平面分割、回流路径的优化、差分走线的阻抗控制，以及屏蔽设计（如腔体设计和导通孔的使用）的工程标准。本章将EMC/SI分析视为设计流程的一部分，而非事后补救措施。 第九章：毫米波（mmWave）与太赫兹（THz）通信的实现挑战 展望未来，5G-A和6G的发展指向了更高的频段。本章详细探讨了从100 GHz到300 GHz频段的独特设计挑战。内容涵盖了：高频损耗对元件性能的影响、相控阵列天线的设计与波束赋形（Beamforming）的数字和模拟实现，以及使用高电子迁移率晶体管（HEMT）和双极性异质结晶体管（HBT）等先进半导体材料的电路设计考量。本书将着重分析在极高频率下，如何设计高效的混频器、倍频器和锁相环（PLL）以提供稳定、低相位噪声的本地振荡信号。 --- 目标读者 本书适合具有电子工程、通信工程或物理学背景的读者。尤其推荐给从事下一代无线通信（如5G/6G、卫星通信、雷达系统）产品开发、射频电路和系统集成的高级工程师、系统设计师、博士/硕士研究生及相关领域的研究人员。 本书特色 深度聚焦实践问题： 每一章的理论推导都紧密联系实际设计中的工程瓶颈和优化手段。 前沿技术整合： 覆盖了从数字预失真到毫米波波束赋形等当前产业界最关注的热点技术。 严谨且详细的分析： 采用严格的数学工具和电磁场理论，辅以大量的系统级仿真案例，确保分析的深度和可靠性。 通过研读本书，读者将获得一套完整、前瞻性的现代无线系统设计工具箱，能够自信地应对从基带处理到天线前端的复杂工程挑战。

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