Stripline Circuit Design pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Howe, Harlan

出品人:

页数:356

译者:

出版时间:1974-12

价格:$ 154.81

装帧:

isbn号码:9780890060209

丛书系列:

图书标签:

• 微带线
• 射频电路
• 电路设计
• 微波工程
• 阻抗匹配
• 高频电路
• 电路分析
• 传输线
• 滤波器设计
• 射频器件

射频与微波工程领域经典著作： 《高频传输线理论与应用》 作者： 罗伯特·J·霍尔姆（Robert J. Holm） 出版社： 威利-电子工程技术出版社 出版年份： 2018年 --- 内容简介： 本书是射频与微波工程领域内一本权威且内容详实的专著，它系统而深入地探讨了高频传输线的基本理论、分析方法以及在现代电子系统中的实际应用。全书旨在为电气工程、电子科学与技术、通信工程等相关专业的学生、研究人员及资深工程师提供一个全面、严谨的理论框架和实用的设计工具。 本书结构严谨，逻辑清晰，共分为十四章，从基础概念的建立到复杂系统的实现，层层递进。 第一部分：传输线基础与电磁场理论回顾 前三章主要回顾和奠定读者在理解高频现象所需的电磁场理论基础，并引入传输线的基本模型。 第一章：电磁场理论基础回顾 本章首先对麦克斯韦方程组在频域和时域中的形式进行了详细阐述，重点强调了边界条件对电磁波传播的影响。随后，深入探讨了坡印亭矢量（Poynting Vector）在能量传输分析中的作用，并引入了波导理论的初步概念，为后续传输线分析打下坚实的电磁场基础。 第二章：集总电路模型到分布电路模型的过渡 本章是理解高频效应的关键。它详细分析了当信号上升时间与传输线长度相关时，传统集总元件电路模型失效的原因。通过引入单位长度的电容（$C$）、电感（$L$）、电阻（$R$）和电导（$G$）参数，构建了著名的特勒格根-赫维赛德（Telegrapher's Equations），并推导了电压和电流在时间域和频域的传播方程。 第三章：理想无损传输线的特性分析 聚焦于理想情况下（$R=G=0$）的传输线。本章详细推导了特征阻抗（$Z_0$）、传播常数（$gamma$）以及相速度和群速度的概念。通过引入输入阻抗的概念，解释了在不同负载条件（开路、短路）下，电压和电流的驻波模式形成过程，并首次引入了反射系数（$Gamma$）和电压驻波比（VSWR）作为衡量传输效率的关键指标。 第二部分：传输线分析工具与设计方法 核心章节集中于分析和解决实际传输线中的阻抗匹配问题，这是射频电路设计中最核心的部分。 第四章：史密斯圆图（Smith Chart）的原理与应用 本章被誉为全书的“工具箱”核心。它不仅详细讲解了史密斯圆图的几何构造原理（如何将复数归一化阻抗映射到圆图上），更重要的是，演示了如何利用圆图进行无源器件的阻抗匹配网络设计。包括单元件匹配（L-C匹配）和双元件匹配的详细步骤和案例分析。 第五章：阻抗匹配技术详解 超越史密斯圆图的纯图形解法，本章深入探讨了各种具体的阻抗匹配网络拓扑结构，如L型网络、$pi$型网络和T型网络。同时，引入了利用传输线段本身进行匹配的方法，例如使用$lambda/4$阻抗变换器和利用短路或开路$lambda/4$线作为并联或串联匹配元件。 第六章：传输线的功率传输与损耗分析 本章将分析从理想模型过渡到实际模型（有损耗传输线）。详细计算了介质损耗（由电导$G$引起）和导体损耗（由电阻$R$引起），并引入了损耗因子（Dissipation Factor）和插入损耗（Insertion Loss）。同时，详细分析了在给定频率下，传输线上的最大可用功率与允许的电压/电流限制。 第七章：不连续性与散射参数（S-Parameters） 这是连接传输线理论与现代网络分析仪（VNA）测量的关键章节。本章解释了当传输线连接到非理想器件（如放大器、滤波器）时，阻抗失配导致的能量反射和透射现象。系统地推导了二端口网络S参数的定义、物理意义及其与Z、Y、H参数之间的相互转换关系。强调了S参数在描述高频网络性能中的不可替代性。 第三部分：特定传输线结构与高级应用 本书随后转向具体的物理结构实现，这是连接理论与PCB/微带设计之间的桥梁。 第八章：平行双线（Parallel-Wire）传输线 详细分析了平行双线结构的电磁场分布、特征阻抗的计算公式（考虑集肤效应），并讨论了其在印刷电路板（PCB）布局中常见的耦合效应和串扰问题。 第九章：同轴电缆（Coaxial Cable） 探讨了同轴电缆的横电磁波（TEM）模式传播特性，计算了内外导体尺寸对特征阻抗、屏蔽性能和最高工作频率的影响。特别分析了模态截止频率的概念。 第十章：微带线（Microstrip Line）结构 这是现代高频电路中最常用的结构。本章深入探讨了微带线的准TEM模式。重点介绍了计算有效介电常数（$epsilon_{reff}$）、特征阻抗（$Z_0$）的近似模型（如Hammerstad和Wheeler公式的适用性），以及线宽、板厚度对色散效应的影响。 第十一章：带状线（Stripline） 作为屏蔽结构，带状线提供了更好的隔离度。本章对比了带状线与微带线的特性差异，重点分析了其更低的色散特性，以及在设计中如何处理封装和接地层的影响。 第十二章：耦合传输线与交叉耦合 本章涉及高密度集成电路中的重要问题。详细分析了平行耦合线对（如用于定向耦合器或耦合线滤波器）的互感和互容系数，以及如何通过耦合系数的设计来控制功率分配和滤波响应。 第四部分：高级主题与系统集成 最后几章将所学的知识应用于实际的系统设计挑战。 第十三章：色散与群速度的精确计算 针对微带线等非TEM模式传输线，本章使用更精确的数值方法（如有限元法或矩量法的部分原理）来分析色散现象，并教授如何通过测量或高级仿真工具来确定实际的群延迟，这对于脉冲信号和高速数据传输至关重要。 第十四章：电磁兼容性（EMC）与接地技术 本书以系统级的视野收尾。本章探讨了传输线效应如何导致电磁干扰（EMI）。重点讨论了信号完整性（SI）和电源完整性（PI）问题，分析了地弹（Ground Bounce）、反射导致的过冲和下冲。最后，提出了优化的布局、去耦电容放置策略以及多层板中的参考平面切换对信号质量的综合影响。 读者对象： 本书内容深度适中，既包含了工程实践中必需的快速设计方法（如史密斯圆图），也融入了严谨的电磁场理论推导，是从事射频前端、微波放大器、滤波器、天线馈电网络以及高速数字电路设计人员的理想参考书。通过对本书的学习，读者将能够从根本上理解高频信号在介质上传输的本质，并能独立设计、仿真和验证各种传输线相关的电路模块。

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我发现这本书的语言风格非常专业但又不失亲切感，读起来像是在听一位经验丰富的导师在做一对一辅导。作者很少使用那种故作高深的术语堆砌，而是倾向于用精确、务实的工程语言来阐述问题。例如，在讨论PCB材料的选择时，作者没有停留在讲解介电常数和损耗角正切的数值差异，而是结合了不同材料在实际温度变化和湿度环境下的性能表现，并对比了它们在批量生产中的成本效益。这种将电气性能、机械特性和经济因素融合在一起的讨论方式，极大地拓宽了我的设计视野。这本书让我意识到，顶尖的射频/微波设计远非纯粹的理论计算，它是一门需要综合考虑多方面约束条件的艺术。我强烈推荐给所有希望在高速/高频PCB设计领域深耕的工程师，这本书的价值远超其定价。

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这本书的封面设计得很有意思，那种深蓝色的背景配上简洁的白色字体，立刻就给人一种专业、严谨的感觉。我原本以为“Stripline Circuit Design”会是一本晦涩难懂的教科书，但翻开目录后，我发现它的结构安排得非常合理。作者似乎非常懂得初学者的痛点，从基础的电磁场理论开始，循序渐进地引入了传输线理论，然后才开始深入到微带线和带状线的设计细节。特别是关于阻抗匹配的部分，作者没有简单地给出公式，而是用大量的图示和实际案例来解释为什么某些结构会导致特定的反射和损耗，这对于我这种动手能力强、喜欢直观理解的读者来说，简直是福音。书中穿插的案例分析，涵盖了从简单的滤波器到复杂的耦合线结构，每一步的设计考量都写得非常透彻，让我感觉不是在看一本理论著作，而是在跟随一位资深工程师的实践指导。我尤其欣赏它在仿真工具应用上的侧重，很多章节都提到了如何使用常用的EM仿真软件来验证理论设计，这极大地缩短了从理论到实践的鸿沟，让读者能够立刻将学到的知识应用到实际工作中去。

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坦白说，我对这本书的排版和图表质量印象非常深刻。在高频电路设计领域，清晰的图示是理解复杂结构的生命线，而这本书在这方面做得近乎完美。那些剖视图、场分布图以及性能指标曲线，都使用了非常高的分辨率和精确的标注。我记得有一部分讲解层叠结构时，作者使用了多层透明度的图示来叠加显示不同的金属层和介质层，这种可视化处理极大地帮助我理解了三维结构是如何影响电磁场的分布的。更难能可贵的是，作者在引入新概念时，总是会先回顾相关的基础知识，确保读者不会因为知识点的跳跃而感到困惑。这种“温故而知新”的写作风格，使得即便是那些比较前沿、涉及到复杂数学推导的部分，读起来也显得有条不紊，不至于让人在半途就感到气馁。它给人的感觉是，作者在全力以赴地帮助你掌握知识，而不是简单地堆砌信息。

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这本书的深度和广度都超出了我的预期，它绝对不是那种只停留在表面概念介绍的入门读物。我注意到作者在讨论高频效应时，对非理想因素的考量非常细致，比如介质损耗、导体粗糙度、以及封装效应的影响，这些都是在很多标准教材中容易被忽略的细节。特别是关于交叉耦合和串扰的章节，我花了很长时间去研究，书中不仅分析了耦合的物理机制，还提供了多种抑制耦合的结构优化方法，配有大量的S参数变化曲线作为佐证。阅读这本书的过程中，我常常需要停下来，对照我正在做的项目中的一些设计问题，然后回头翻阅相关章节，总能找到启发性的思路。它不仅仅是教你“怎么做”，更是在引导你思考“为什么这样做会更好”。那种对细节的执着和对工程实践的尊重，让这本书在众多同类技术书籍中脱颖而出，成为了我案头必备的参考手册，我甚至会用它来反驳一些同事过于简化的设计假设。

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这本书最让我感到震撼的是它对设计流程的系统性梳理。它不仅仅是一个公式集，更像是一部完整的项目实施指南。作者似乎将自己多年来从失败中学到的经验教训都融入了文字中，特别是在“设计迭代与优化”这个环节的描述尤其精辟。例如，书中详细阐述了在进行初步设计后，如何根据仿真结果反推设计缺陷，并提出了几套可行的修正方案，每种方案都有其对应的优缺点和适用场景。这种从“理想模型”到“真实世界”的过渡描述，是教科书上鲜少提及的宝贵财富。通过阅读这本书，我明显感觉到自己在评审设计方案时，眼光变得更加全面和批判性了，不再满足于简单的功能实现，而是开始主动关注潜在的性能瓶颈和制造限制。对于渴望从“合格工程师”跃升到“优秀架构师”的人来说，这种系统性的思维训练是无价的。

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