RF and Microwave Coupled-line Circuits pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Artech House

作者:Mongia, R. K./ Bahl, I. J./ Bhartia, P./ Hong, J.

出品人:

页数:440

译者:

出版时间:2007-5

价格:$ 179.67

装帧:HRD

isbn号码:9781596931565

丛书系列:

图书标签:

• 耦合线
• 工具书
• 射频
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• 射频电路
• 微波电路
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• 电路设计
• 微波技术
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• 振荡器
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射频与微波滤波器设计原理与实践 第一章：引言与基础概念 本章旨在为读者奠定射频与微波电路设计领域所需的坚实基础。我们将从电磁波的基本性质出发，探讨其在传输线上的传播特性，这是理解射频电路行为的关键。内容将涵盖史密斯圆图（Smith Chart）的应用，该工具在阻抗匹配和网络分析中的核心地位。此外，我们将详细阐述S参数（散射参数）的物理意义、测量方法及其在表征高频无源器件时的不可替代性。本章还将回顾集总元件（电感、电容）在高频下的寄生效应，并介绍集总元件电路向分布元件电路过渡的基本思想。 第二章：传输线理论与无源元件 深入探讨不同类型的传输线结构，如微带线（Microstrip）、带状线（Stripline）和共面波导（Coplanar Waveguide, CPW）。我们将分析它们的特征阻抗、有效介电常数（Effective Dielectric Constant）以及损耗机制。重点讨论传输线理论在电路布局中的实际应用，包括如何通过精确控制线宽和间距来获得所需的传输特性。 在无源元件部分，我们将细致研究电感器和电容器在高频下的品质因数（Q Factor）、自谐振频率（Self-Resonant Frequency, SRF）以及分布式电感和寄生电容对性能的影响。讨论如何利用这些实际限制来指导元件的选择和电路拓扑的设计。 第三章：阻抗匹配网络的设计 阻抗匹配是射频电路性能优化的核心环节。本章将系统介绍多种阻抗匹配技术。首先，深入剖析L型、T型和$pi$型匹配网络的理论基础，包括如何利用它们实现最大功率传输。接着，重点讲解基于史密斯圆图的图形化设计方法，涵盖单频点和宽带匹配网络的构建步骤。 随后，我们将引入更为复杂的匹配结构，例如分段式阻抗变换器和多级匹配网络，以应对更宽频率范围内的阻抗失配问题。本章还会介绍有源器件（如晶体管）的输入/输出阻抗匹配设计，考虑跨导（$g_m$）和噪声系数（Noise Figure）对匹配要求的影响。 第四章：分布式无源电路单元 本章转向分布元件电路的设计。我们将详细阐述基于传输线的单元电路，这些单元是实现滤波器、耦合器和振荡器等功能的基础。 重点内容包括： 1. 集总化等效电路与分布式电路的映射关系：如何用有限长度的传输线来模拟集总电感或电容。 2. 开路/短路串联/并联结构的应用：分析这些结构在高频下作为阻抗元件的作用。 3. 传输线作为耦合元件：探讨传输线耦合的机制，为后续的耦合线滤波器设计打下基础。 第五章：基础滤波器理论与设计 本章是本书的核心之一，专注于频率选择性网络的设计。首先，回顾理想滤波器的数学模型，包括巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）和椭圆（Elliptic/Cauer）响应的特性对比。我们将详细解析这些原型滤波器的归一化综合过程。 随后，深入讨论从原型滤波器到实际电路的转化步骤： 1. 频率和阻抗变换：如何将归一化频率和阻抗转化为实际工作频率和系统阻抗。 2. 集总元件滤波器的综合：详细演示如何通过“k因子”法或反应网络法（Ladder Network Synthesis）实现LC滤波器。 3. 寄生元件的补偿：讨论在实际制作中，元件的寄生参数如何影响滤波器的响应，以及如何通过调整元件值或网络拓扑进行补偿。 第六章：宽带无源网络——耦合线结构分析 本章专门针对使用传输线本身实现耦合和频率选择性的结构进行深入探讨。我们将聚焦于耦合线（Coupled Lines）理论： 1. 耦合机制：分析平行耦合线之间的电磁耦合原理，包括奇模（Odd-mode）和偶模（Even-mode）的激励与分析。 2. 耦合系数的确定：介绍如何通过物理尺寸（线间距、线宽、介电常数）计算耦合系数$k$。 3. 耦合线滤波器的综合：详细介绍广义耦合线（Generalized Coupled Line）滤波器的设计流程，包括输入/输出端的阻抗匹配结构的设计。 4. 分支线耦合器（Branch-line Couplers）：分析四分之一波长分支线耦合器的设计原理、传输线长度和耦合路径的精确计算，及其在功率分配中的应用。 第七章：进阶滤波器结构与优化 本章探讨比标准LC梯形网络和简单耦合线更为复杂的高性能滤波器设计方法。 1. 反应网络（Image Parameter Theory）：介绍基于图像阻抗的滤波器综合方法，尤其适用于多级匹配网络的设计。 2. 无源互易性与实现约束：讨论滤波器设计中必须考虑的对称性、损耗和互易性要求。 3. 交指（Interdigital）和梳齿（Combline）滤波器：分析这些结构如何在微带或带状线上实现更紧凑的尺寸，特别是在需要高选择性但空间受限的应用中。讨论梳齿线滤波器中参考平面的设计对性能的影响。 4. 电路级仿真与后仿真：介绍使用专业EDA工具（如Keysight ADS, Ansys HFSS等）对所设计的电路进行全波电磁仿真（EM Simulation）的重要性，以及如何将仿真结果与电路级仿真结果进行比对和优化，以消除版图效应带来的误差。 第八章：损耗分析与寄生效应管理 高频电路的性能严重受限于导体损耗（Ohms Law Loss）和介质损耗（Dielectric Loss）。本章将量化这些损耗，并探讨如何最小化它们。 1. 损耗的计算：推导不同传输线结构下的插入损耗公式，并讨论品质因数$Q$与插入损耗之间的关系。 2. 版图对损耗的影响：分析接地层质量、过孔（Vias）的寄生电感和电容对整体网络性能的恶化程度。 3. 电磁耦合的抑制：讨论在多器件PCB设计中，如何通过增加隔离槽、地平面设计或增加元件间距来管理不希望发生的杂散耦合。 第九章：电路的制造、测试与调整 理论设计必须与实际制造能力相结合。本章涵盖了从设计到原型测试的完整流程。 1. PCB制造工艺对性能的影响：讨论铜厚度、介电常数公差、线宽控制精度对最终网络性能的偏差。 2. 网络分析仪（VNA）的使用：详细介绍如何使用VNA进行S参数测量、阻抗校准（如SOLT校准）以及数据解释。 3. 原型电路的调谐：介绍在实际电路板上通过移除或增加小元件（如微调电容/电感）或修剪传输线长度来微调滤波器中心频率和带宽的实用技巧。 第十章：结论与未来展望 总结射频与微波无源网络设计中的核心挑战与关键技术。展望未来，讨论集成电路（IC）工艺（如GaAs, SiGe, CMOS）中无源元件的最新发展趋势，以及先进封装技术对高频性能带来的机遇与挑战。 --- 读者对象： 本书面向电子工程、通信工程专业的高年级本科生、研究生，以及从事射频、微波系统集成的工程师。要求读者具备基础的电路理论、电磁场与电磁波知识。

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作为一名在射频微波领域摸爬滚打了好几年的工程师，我一直在寻找一本能够真正触及核心、深入浅出的经典之作。最近，我手头这本《RF and Microwave Coupled-line Circuits》吸引了我。虽然书名直白地指向了耦合线电路，但我总觉得它背后蕴含的不仅仅是电路结构的设计，更是对电磁场原理在实际应用中如何巧妙运用的一种升华。我期待这本书能够带我领略那些看似简单的耦合线结构，如何在复杂的射频系统中扮演至关重要的角色。我希望它能详细地解析耦合线的电感和电容效应是如何被精确控制，从而实现诸如滤波、功率分配、定向耦合等功能。更重要的是，我希望这本书能够提供扎实的理论基础，不仅仅是给出公式和设计表格，而是能够让我们理解这些公式的由来，以及如何在不同应用场景下灵活运用。比如，在设计高Q值滤波器时，耦合线的结构参数如何选择才能达到最佳的性能；在实现高精度功率分配时，如何通过精确控制耦合度来保证各端口的功率平衡。书中会不会涉及一些实际的阻抗匹配问题，以及如何利用耦合线来解决这些棘手的问题？我对此充满好奇。我深信，一本优秀的图书，不仅能教会你“怎么做”，更能让你明白“为什么这么做”。这本书，我期待它能在我探寻射频微波设计之路上，成为我手中一把锐利的利器，帮助我拨开层层迷雾，直达设计本质。

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这本书的封面，让我对《RF and Microwave Coupled-line Circuits》充满了期待，仿佛它是一份藏宝图，指引着我通往射频微波设计的核心区域。我一直对耦合线电路在相移器和移相网络中的应用深感兴趣。我希望这本书能够详细阐述如何利用耦合线的长度和耦合度来精确控制信号的相位变化，以及如何构建宽带、低损耗的相移器。书中是否会介绍一些先进的耦合线相移器设计技术，比如基于非均匀耦合线或者多段耦合线的设计方法？我也特别关注它在功率分配器和合成器中的应用，特别是在需要高隔离度和低损耗的系统中，耦合线结构是如何发挥作用的。例如，我很好奇书中是否会介绍如何设计一个具有良好幅度和相位平衡的六端口功率分配器。此外，我希望这本书能够深入探讨耦合线电路的寄生效应，以及如何通过优化设计来减小这些寄生效应的影响。如果书中能够提供一些实用的设计工具和仿真技巧，那将是对我极大的启发。我希望这本书能够成为我的良师益友，引导我在射频微波设计的道路上不断进步，解决更复杂的设计挑战。

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《RF and Microwave Coupled-line Circuits》这本书，就像是我在浩瀚的射频微波知识海洋中寻觅的一块珍贵的宝玉。我期待它能带我深入了解耦合线在多层板和混合集成电路中的设计与实现。在现代射频系统日益集成化的趋势下，如何有效地利用多层结构中的耦合线来减小电路尺寸、提高性能是一个非常关键的问题。书中是否会介绍多层耦合线的设计原则，以及如何处理层间耦合和寄生效应？我特别想知道，在实现高密度互连的设计时，耦合线结构的优化策略是什么？此外，这本书对于耦合线电路的非线性效应和噪声性能是否有深入的探讨？在设计高功率射频放大器或低噪声放大器时，这些因素至关重要。我希望书中能够提供一些关于如何减小耦合线电路非线性失真和提高信噪比的设计方法。如果书中能够包含一些实际案例分析，展示如何在具体的产品设计中应用这些理论知识，并分析设计过程中遇到的挑战和解决方案，那将是最有价值的部分。这本书，我希望它能成为我手中一本不可或缺的参考书，帮助我在追求卓越射频微波设计的道路上，迈出坚实的步伐。

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这本《RF and Microwave Coupled-line Circuits》在我看来，更像是一份对射频微波世界精妙设计的深入探索。作为一名对此领域充满热情的学习者，我一直对那些能够将电磁学原理转化为实际电路性能的知识点特别感兴趣。我期望这本书能够详细讲解耦合线在平衡-不平衡转换器中的作用，如何通过巧妙的耦合线设计来实现高效的阻抗匹配和相位控制，以及这种转换器在单端馈电天线或传输线系统中的优势。另外，我非常想了解书中对于多极耦合线滤波器的设计方法，特别是在需要实现复杂传递函数和陡峭滚降特性的情况下，耦合线是如何协同工作的。书中是否会深入讨论耦合线之间的相互耦合机理，以及这些耦合是如何影响滤波器的整体性能的？我很期待能够看到一些具体的例子，比如如何设计一个具有特定通带宽度和衰减性能的六极耦合线滤波器。此外，我希望书中能够提供一些关于耦合线电路在封装和布局方面的考量，以及如何通过优化这些方面来提高电路的稳定性、可靠性和整体性能。这本书，我希望它能够为我打开一扇通往更深层次射频微波设计的大门，让我能够站在巨人的肩膀上，看得更远，做得更好。

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这本书的出现，就像是在我苦苦追寻射频微波设计奥秘的旅途中，突然点亮的一盏明灯。书名《RF and Microwave Coupled-line Circuits》让我看到了无限的可能性，特别是“耦合线”这三个字，在我脑海中勾勒出了无数精巧的电路结构。我一直对如何利用这些看似基础但作用巨大的结构来实现复杂的功能感到着迷。我渴望这本书能够深入剖析耦合线在定向耦合器中的应用，详细讲解隔离度、耦合度以及插入损耗是如何通过改变耦合线的几何尺寸、介质常数和数量来实现精确控制的。此外，我也非常关注它在滤波器设计中的应用，尤其是对于那些需要窄带、高阻带抑制的滤波器，耦合线结构是如何提供这种高性能的？这本书能否提供一些不同类型的耦合线滤波器设计实例，比如基于微带线、带状线或者脊形波导的耦合线滤波器，并对比它们的优缺点？我尤其希望它能够阐述在实际制作过程中，由于制造公差、寄生效应等因素对耦合线电路性能的影响，以及作者是如何在理论设计中考虑到这些因素的。如果书中能够提供一些实用的设计流程和验证方法，那将是对我最大的帮助。我希望这本书能不仅仅停留在理论层面，更能指导我在实际项目的设计中，能够少走弯路，快速高效地完成高质量的射频电路设计。

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很棒的一本书，介绍了常见的耦合电路结构及其理论推导，理论分析必备佳品！

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