Si Microwave And Mm-wave Circuits And Systems pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Niknejad, Ali M. (EDT)/ Broderson, Robert W. (EDT)

出品人:

页数:250

译者:

出版时间:2008-12

价格:$ 141.25

装帧:HRD

isbn号码:9780387266107

丛书系列:

图书标签:

• 微波电路
• 毫米波电路
• 射频电路
• 电路设计
• 系统设计
• 微电子学
• 无线通信
• 高频电路
• 模拟电路
• 电子工程

微波与毫米波电路及系统：从基础到前沿应用 本书聚焦于微波与毫米波领域的核心理论、关键技术及前沿应用，旨在为电子工程、通信工程、射频与微波技术相关专业的学生、研究人员和工程师提供一套全面且深入的学习资源。本书内容组织遵循循序渐进的原则，从基础的电磁波理论和传输线分析入手，逐步深入到有源和无源电路设计、系统集成以及新兴技术的应用。 第一部分：基础理论与传输线 本书伊始，首先构建起坚实的电磁场与电磁波理论基础。详细阐述了麦克斯韦方程组在微波频段的适用性，以及平面电磁波的传播特性，包括波的反射、折射、极化及其在不同介质中的衰减。随后，重点讲解了传输线理论，包括史密斯圆图（Smith Chart）的构建与应用，它是微波电路设计中进行阻抗匹配和分析的核心工具。内容涵盖了不同类型的传输线（如集总元件模型、分布元件模型、同轴线、带状线和微带线），并深入探讨了集总元件与分布元件电路之间的转换和分析方法。通过丰富的例题和实际案例，读者可以熟练掌握如何使用史密斯圆图来解决实际的阻抗匹配问题。 第二部分：无源器件与电路设计 本部分深入探讨了微波频率下关键无源器件的设计、建模与应用。详细分析了各种形式的集总无源元件（电阻、电容、电感）在射频和微波频率下表现出的非理想特性（如Q值、自谐振频率），并提供了精确的寄生参数模型。 在分布元件电路设计方面，本书系统地介绍了滤波器理论。从巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器等经典响应的理论推导开始，详细讲解了单元电路的综合方法，包括原型滤波器到实际电路的转换技术。特别地，本书对耦合线滤波器、腔体滤波器以及更先进的超材料（Metamaterial）滤波器的设计原理进行了深入探讨，展示了它们在实现小型化、高Q值和多功能集成方面的优势。 此外，传输线相关的无源器件，如功率分配器（Power Dividers）、耦合器（Couplers，包括分支线、Lange型等）和环形器/隔离器（Circulators/Isolators）的设计原理和实现技术也被全面覆盖。对定向耦合器的原理、耦合系数的控制以及应用场景进行了详尽的阐述。 第三部分：有源器件与放大器设计 有源电路部分是本书的核心内容之一，重点在于晶体管（BJT和FET）在高频下的等效电路建模和放大器设计。详细分析了S参数、噪声参数的测量与应用，并引入了P1dB、IP3等关键性能指标的定义与计算。 在放大器设计方面，本书区分了低噪声放大器（LNA）和功率放大器（PA）的设计流程。LNA设计部分强调了噪声匹配和增益的折衷，并详细讲解了噪声匹配网络的优化方法。PA设计部分，则着重于非线性特性的分析，包括效率、增益和线性度（如ACPR）的权衡。本书涵盖了经典的匹配网络设计（如L匹配、T匹配），以及现代的宽带匹配技术。对于功率放大器，详细介绍了高效率工作模式，如A类、B类、AB类以及更先进的D类、E类和F类的工作原理和匹配挑战。 此外，本书还专门辟出章节探讨谐振器、振荡器和混频器的设计。振荡器部分，从反馈原理出发，介绍了Colpitts、Clapp等经典结构，并讨论了相噪（Phase Noise）的产生机制和抑制方法。混频器部分，则涵盖了倍频器、上变频和下变频电路的工作原理，以及三阶交调（IMD3）的分析。 第四部分：系统集成与测量 微波与毫米波系统往往涉及到多个功能模块的集成。本部分将理论设计与实际系统工程相结合。 系统集成方面，本书讨论了如何将LNA、PA、混频器和频率合成器等模块集成到一个完整的收发机链中。重点分析了级联电路的增益和噪声系数的计算，以及系统级的动态范围分析。特别关注了频率合成技术，包括锁相环（PLL）的基本结构、压控振荡器（VCO）的相位噪声特性，以及频率选择性对系统性能的影响。 在测量技术方面，本书详细介绍了矢量网络分析仪（VNA）的操作原理及其在S参数、插入损耗、回波损耗和相位测量中的应用。同时，也讲解了频谱分析仪、噪声系数测试仪等关键测试设备的原理和使用规范，指导读者如何建立和验证射频/微波电路的性能。 第五部分：前沿技术与新兴领域 面向未来，本书的最后一部分探讨了微波与毫米波领域的前沿研究方向。重点关注了高频段（如W波段及以上）的挑战与机遇。 集成技术： 详细介绍了单片微波集成电路（MMIC）和射频集成电路（RFIC）的制造工艺（如GaAs、InP、CMOS等），以及它们在实现高集成度和低成本方面的优势与限制。 高速信道与封装： 讨论了高频信号在PCB、连接器和封装材料中的传输损耗、串扰和色散问题，并介绍了电磁兼容性（EMC）在系统设计中的考虑。 先进应用探索： 简要介绍了基于微波和毫米波技术的雷达系统（如FMCW、MIMO雷达）的基本原理，以及在无线通信（如5G/6G系统中的毫米波频段应用）中的关键挑战，如大气损耗、波束赋形（Beamforming）技术等。 总结： 本书通过严谨的数学推导、详尽的电路分析和丰富的工程实例，力求为读者构建一个从微观电磁现象到宏观系统实现的完整知识体系。掌握本书内容，读者将能够独立进行复杂的微波与毫米波电路的设计、仿真、制作和测试工作。

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