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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Waterhouse, Rod 编

出品人:

页数:472

译者:

出版时间:2008-1

价格:1120.00 元

装帧:HRD

isbn号码:9780470510698

丛书系列:

图书标签:

• wireless
• antenna
• Printed Antennas
• Wireless Communications
• Antenna Design
• RF Engineering
• Microwave Engineering
• Antenna Theory
• Wireless Technology
• Electromagnetics
• Communication Systems
• Antenna Measurement

先进射频与微波电路设计：理论、仿真与实践 本书深入探讨了现代射频（RF）与微波电路设计的前沿领域，聚焦于从基础理论到复杂系统实现的全面知识体系。它旨在为电子工程、通信工程、以及相关领域的研究人员和工程师提供一本兼具深度与广度的参考手册和实践指南。 --- 第一部分：基础理论与元件特性 本书开篇详尽回顾了电磁波传播、传输线理论以及史密斯圆图的精髓，这些是理解所有高频电路工作原理的基石。 1.1 传输线与微波网络基础 本章详细分析了各种传输线结构（如微带线、带状线、共面波导）的特征阻抗、损耗机制及其电磁耦合效应。引入了S参数（散射参数）的概念，并阐述了如何通过S参数矩阵来表征多端口网络，特别是二端口网络（如放大器、滤波器）的性能指标，如回波损耗、插入损耗、增益和相位特性。我们还深入探讨了ABCD参数、Y参数和Z参数在特定电路分析中的适用性。 1.2 集成无源元件的精确建模 本节专注于高频电路中常用的无源元件——电感器、电容器和电阻器的非理想特性。讨论了寄生效应（如串联电阻/电感、并联电容）如何在高频下显著影响元件的实际性能。重点介绍了高质量因数（Q值）的计算、温度漂移分析以及不同制造工艺（如薄膜、厚膜）对元件性能的影响。此外，详细分析了绕线电感和平面电感在PCB上的布局对电磁干扰（EMI）的耦合机制。 1.3 有源器件的微波特性与建模 本书对半导体器件在高频下的行为进行了深入剖析。针对双极性晶体管（BJT）和金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET/HEMT），详细介绍了它们的小信号等效电路模型（如Pi模型、Gummel-Poon模型在RF应用中的修正）。关键讨论了噪声因数（NF）的定义与优化，以及跨导（$g_m$）和最大振荡频率 ($f_{max}$, $f_T$) 在器件选择中的决定性作用。还涵盖了肖特基二极管在混频器和检波器中的应用。 --- 第二部分：滤波器设计与合成 滤波器是射频前端的“守门人”，本部分致力于提供从经典到现代的滤波器设计方法论。 2.1 经典有源与无源滤波器综合 本章从巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）和椭圆（Elliptic）等经典响应函数入手，详细推导了原型低通滤波器的归一化元件值。接着，展示了如何使用频率变换和阻抗变换技术，将低通原型转换为高通、带通和带阻滤波器。对于无源滤波器，重点讨论了集总元件（Lumped Element）的设计和寄生效应的修正。 2.2 分布元件滤波器设计 针对更高的工作频率，本书转向了分布式元件滤波器，如腔体滤波器和集成电介质谐振器滤波器（DR）。详细讲解了耦合系数（$k$值）的概念，以及如何利用它们来控制相邻谐振器之间的交叉耦合。对传输线滤波器，包括L-C梯形结构和反应网络的设计方法进行了详尽的步骤解析。 2.3 耦合线与交指结构 深入探讨了平行耦合线滤波器（Hairpin Filters）的设计流程，包括线宽、间距的优化，以及如何处理端部效应。对于交指（Interdigital）滤波器，分析了其在实现高Q值和紧凑尺寸方面的优势与挑战，特别是其对制造精度的敏感性。 --- 第三部分：匹配网络与稳定性分析 高效的功率传输和最小的信号反射依赖于精确的阻抗匹配网络。 3.1 史密斯圆图与阻抗变换的几何方法 本书将史密斯圆图视为设计工具的核心，通过大量的实例展示了如何使用圆图法设计单级和多级L匹配网络、T型和$Pi$型匹配网络，以实现最大功率匹配或最小噪声匹配。重点强调了如何处理源端和负载端存在的串联/并联元件对匹配网络设计的影响。 3.2 广带匹配技术 针对需要跨越较宽频率范围进行匹配的应用，本章介绍了拓扑结构，如巴伦（Balun）和宽带变压器（如Kugler变压器、Marchand变压器）的设计与实现。详细分析了有耗散匹配（如使用电阻网络）在牺牲效率换取匹配带宽时的应用场景。 3.3 稳定性分析与对策 阐述了有源器件（如放大器）的内在稳定性和被动匹配网络引入的潜在不稳定性的评估方法。引入了$K$因子（Rollet Stability Factor）和$mu$因子（Unilateral Figure of Merit）的概念，并解释了如何通过在源端和负载端引入负实部电阻（如使用反馈网络）来确保放大器在所有预期工作频率上的稳定性。 --- 第四部分：高频功率放大器与低噪声放大器设计 放大器设计是射频系统实现增益和性能的关键环节。 4.1 低噪声放大器（LNA）设计 LNA的设计目标是最大化增益的同时最小化噪声系数。本章详述了噪声匹配（最小化NF匹配）与最大增益匹配之间的权衡。深入分析了雪地效应晶体管（FET）在LNA设计中的优势，并给出了基于噪声匹配椭圆的精确设计流程。讨论了反馈LNA和直接匹配LNA的优缺点。 4.2 功率放大器（PA）设计基础 PA设计侧重于效率和线性度的优化。区分了A类、AB类、C类以及高效率的D类和E类PA结构。详细讲解了负载牵引（Load-Pull）分析技术，这是确定PA最佳非线性工作点和输出匹配网络的标准方法。 4.3 线性化技术与效率提升 针对现代通信系统对信号纯净度的要求，本书介绍了先进的PA线性化技术，包括负反馈（Feedback）、前馈（Feedforward）以及数字预失真（DPD）的基本原理及其在系统集成中的挑战。重点分析了包络跟踪（ET）技术在提升PA效率方面的潜力。 --- 第五部分：混频器、振荡器与系统集成 本部分将设计重点从单个元件扩展到系统级的关键功能模块。 5.1 单端与平衡混频器设计 混频器是实现频率上变频和下变频的核心。本书对比了开关式（如Gilbert Cell）混频器与非线性电导混频器的结构、本振（LO）驱动要求、以及它们的互调失真（IMD）性能。详细分析了LO泄漏和隔离度的设计优化。 5.2 压控振荡器（VCO）与频率合成 深入探讨了LC振荡器和SAW振荡器的原理，重点在于提高其频率稳定性和相位噪声性能。介绍了环形振荡器在集成电路中的应用。随后，详细阐述了锁相环（PLL）的结构，包括鉴相器（PD）、电荷泵（CP）和环路滤波器（Loop Filter）的设计，以满足特定的频率分辨率和抖动要求。 5.3 电磁兼容性（EMC）与布局实践 最后，本书回归到实际制造层面，提供了高频PCB设计黄金法则。涵盖了地平面（Ground Plane）的完整性、去耦电容的选择与放置、走线耦合的最小化、以及在封装级别处理热耗散的工程实践，确保设计从仿真到实物的转化成功率。 --- 本书特色： 理论与实践紧密结合： 每个设计章节都辅以详细的步骤推导和实际案例分析。 先进的仿真工具集成： 强调使用如Keysight ADS, Ansys HFSS, 或 Cadence Spectre等工具进行电磁仿真和电路级仿真验证。 面向前沿应用： 内容涵盖5G/6G通信、雷达系统和卫星通信所需的关键技术模块。

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《Printed Antennas for Wireless Communications》这个书名让我联想到了很多前沿的无线技术。我之前接触过一些关于微波和射频工程的书籍，但“Printed Antennas”这个概念听起来非常新颖，似乎预示着一种更高效、更灵活的天线制造方式。我猜测这本书会详细介绍各种印刷技术，如丝网印刷、喷墨打印、甚至3D打印技术在天线制造中的应用，以及它们各自的优缺点。同时，我也对印刷天线在不同通信系统中的性能表现充满了好奇。例如，在5G通信中，小型化和低成本的天线是关键，而印刷技术或许能提供革命性的解决方案。我希望书中能够包含详细的理论分析，深入浅出地解释印刷天线的电磁特性，以及如何通过优化设计来满足各种通信需求。另外，我也期待书中能够提供一些实际的设计案例和仿真结果，展示印刷天线在各种无线应用场景中的潜力，例如物联网设备、可穿戴电子产品，甚至是医疗诊断设备。

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我对《Printed Antennas for Wireless Communications》的封面设计印象深刻。简洁、现代，充满科技感，就像它所代表的领域一样。作为一名对新兴技术充满好奇的读者，我非常想了解“Printed Antennas”究竟是什么。我知道传统的天线制造工艺可能比较复杂且成本较高，而“印刷”这个概念听起来就充满了低成本、高效率和高度集成化的潜力。我猜测这本书可能会详细介绍各种印刷技术，例如使用导电油墨在柔性衬底上打印天线，这种技术在可穿戴设备、物联网传感器、甚至集成到衣物中的天线方面有着巨大的应用前景。我很好奇作者会如何平衡印刷天线的性能与制造成本，以及如何解决印刷过程中可能出现的精度问题、材料稳定性和可靠性等挑战。这本书或许还会探讨印刷天线在特定频段的应用，比如毫米波频段，以及它在未来5G甚至6G通信中的作用。我很期待书中能有关于不同天线设计的案例，比如如何为特定的无线通信场景设计出高性能的印刷天线。

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我对《Printed Antennas for Wireless Communications》这个书名感到非常好奇。最近我一直在关注无线通信领域的发展，尤其是那些能够降低成本、提高集成度和实现灵活设计的技术。我猜想这本书会深入探讨如何通过印刷技术来制造天线，这与传统的制造方法可能有着很大的不同。我设想书中会介绍各种印刷方法，比如丝网印刷、喷墨打印等，以及它们在天线制造中的应用。同时，我也期待书中会涉及印刷天线的性能分析，比如增益、方向性、带宽等，以及如何通过设计和材料选择来优化这些性能。此外，我很好奇这本书会如何探讨印刷天线在各种无线通信应用中的潜力，例如物联网、可穿戴设备、射频识别（RFID）等。我希望这本书能够提供一些实际的设计案例和仿真结果，帮助读者更好地理解印刷天线的原理和应用。

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我是一名天线设计初学者，最近一直在寻找一本能够系统性地介绍印刷天线基本原理的书籍。偶然间发现了《Printed Antennas for Wireless Communications》，虽然我还没有打开它的内容，但书名的组合让我觉得它可能是我一直在寻找的那本“圣经”。“Printed”这个词意味着它可能会深入讲解各种印刷技术，比如丝网印刷、喷墨印刷、甚至光刻等，以及这些技术在天线制造中的具体应用和优缺点。而“Wireless Communications”则暗示了这本书会非常贴近实际应用，会探讨印刷天线在 Wi-Fi、蓝牙、5G、甚至未来的 6G 通信系统中的潜力。我设想这本书会从基础的电磁理论讲起，然后逐步过渡到印刷天线的结构设计、材料选择、仿真优化，最后可能还会涉及一些实际的测试和调试方法。我特别希望能看到书中关于不同类型印刷天线（如偶极子、贴片、螺旋天线等）的设计指南，以及如何根据不同的通信需求来选择和优化天线参数。如果这本书能包含一些代码示例或者仿真工具的使用技巧，那将是锦上添花了。

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这本书的封面设计很有意思，深蓝色的背景配上银白色的抽象天线图形，看起来既专业又充满科技感。我之前接触过一些关于天线设计的书籍，但这次看到《Printed Antennas for Wireless Communications》这个书名，还是被“Printed”这个词吸引了。我一直对如何将电子元件“印”在各种基板上的技术很感兴趣，觉得这是一种非常前沿且应用广泛的领域。虽然我还没来得及深入阅读，但仅仅从书名和整体风格来看，我预感这本书可能会涉及很多创新的制造工艺，比如3D打印、柔性电子基板上的天线设计，甚至是集成到日常物品中的智能天线解决方案。我尤其好奇作者会如何探讨印刷天线在小型化、低成本化以及大规模生产方面的优势，以及这些优势如何推动无线通信技术的进步，尤其是在物联网（IoT）和可穿戴设备等领域。我对那些将理论知识与实际应用相结合的章节充满期待，希望它能提供一些具体的案例分析，让我看到印刷天线是如何从实验室走向现实世界的。

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