具体描述
《射频功率放大器电路设计》介绍了射频功率放大器电路的电路结构、工作原理、分析方法等电路设计所需要的相关信息，介绍了采用射频功率晶体管、射频场效应管（FET）、单片微波集成电路（MMIC）、射频功率放大器模块、单片射频功率放大器集成电路构成的射频功率放大器电路实例的主要技术性能、引脚端封装形式、内部结构、电原理图、印制电路板图和元器件参数等内容。
《射频功率放大器电路设计》 简介 本书深入探讨了射频（RF）功率放大器（PA）这一现代通信系统中至关重要的组成部分。从基础原理到高级设计技巧，本书旨在为读者提供一个全面而深入的理解，使其能够掌握射频功率放大器的设计、分析与优化。 核心内容概述 本书将围绕射频功率放大器的核心概念、关键技术和实际应用展开，内容涵盖以下几个主要方面： 1. 射频功率放大器基础理论： 半导体器件特性： 详细介绍用于射频功率放大器的关键半导体器件，如BJT（双极结型晶体管）、FET（场效应晶体管，包括MESFET、HEMT、MOSFET等）的射频特性、功率特性、线性度特性以及在高频下的寄生效应。 放大器基本原理： 回顾和深化信号放大、功率增益、效率、输出功率、失真等基本放大器概念，并特别强调在射频频段下的特殊考量。 噪声理论： 讲解射频功率放大器中的噪声来源、噪声系数的定义和计算，以及如何通过电路设计来降低噪声影响。 阻抗匹配： 深入阐述阻抗匹配在射频电路中的重要性，包括最大功率传输定理，以及不同匹配网络（如L型、π型、T型网络，史密斯圆图的应用）的设计与实现。 2. 射频功率放大器拓扑结构： 基本放大器类： 详细分析单级放大器、多级放大器（如级联、推挽）的设计原理和优缺点。 高效率拓扑： 重点介绍和分析当前主流的高效率功率放大器拓扑，包括： A类、B类、AB类、C类放大器： 分析它们的效率、失真和线性度之间的权衡。 D类、E类、F类、S类（开关模式）放大器： 深入探讨它们的开关工作原理、高效率的实现机制、设计挑战以及在数字通信中的应用。 线性化技术： 介绍前馈、反馈、预失真（Cartesian predistortion）、后失真（postdistortion）等提高放大器线性的方法。 3. 功率放大器设计流程与关键参数： 设计目标设定： 明确放大器所需的输出功率、增益、效率、线性度、带宽、噪声系数、阻抗等关键性能指标。 器件选择： 根据设计目标和工作频率，选择合适的半导体器件（GaAs HEMT, GaN HEMT, Si LDMOS等）。 电路实现： 输入/输出匹配网络设计： 详细讲解如何利用Smith Chart、分析工具（如ADS, Microwave Office）设计能够实现最佳功率传输、最小驻波比和满足线性度要求的匹配网络。 偏置电路设计： 介绍不同偏置模式（固定偏置、自偏置）的设计，以及如何保证器件稳定工作。 散热设计： 强调在高功率工作下，器件的散热问题，以及散热片、导热材料的应用。 稳定性分析： 讲解寄生参数、反馈引起的振荡等问题，并介绍稳定性判据（如B1>1, Δ>1）和提高稳定性的方法。 仿真与验证： 介绍使用专业的射频电路仿真软件（如ADS, Microwave Office, PSpice等）进行电路仿真、参数扫描、优化以及与实际测量结果进行对比验证的方法。 4. 先进设计技术与应用： 宽带功率放大器设计： 探讨实现宽带工作所需的技术，如多节匹配网络、阻抗变换器、分布式放大器等。 数字预失真（DPD）技术： 深入分析DPD的原理、算法和实现，及其在提高现代通信系统PA线性度中的关键作用。 数字类放大器： 进一步探讨数字控制的功率放大器，以及其在软件定义无线电（SDR）等前沿领域的应用。 高频（毫米波）功率放大器设计： 介绍在更高频段（如24GHz, 60GHz, 77GHz等）设计PA时遇到的特殊挑战，如传输线效应、寄生参数的显著影响、器件工艺的选择等。 功率组合技术： 介绍 Doherty PA, Chireix PA等高效功率组合技术，用于实现更高的输出功率和效率。 5. 实际应用与案例分析： 蜂窝通信系统： 分析手机、基站中功率放大器的设计考量，如功耗、散热、成本、线性度等。 雷达系统： 探讨雷达系统中对高功率、高效率、宽带宽功率放大器的需求。 卫星通信： 分析卫星载荷中功率放大器的设计限制和优化策略。 Wi-Fi/蓝牙设备： 简述消费电子产品中功率放大器的设计特点。 工业、医疗设备： 介绍射频功率放大器在其他领域的应用。 本书特色 理论与实践结合： 在扎实的理论基础之上，提供丰富的实际设计案例和电路图，使读者能够快速将理论知识应用于实践。 详实的数学推导： 对关键公式和原理进行详细的数学推导，帮助读者深入理解其内在逻辑。 丰富的图表与仿真结果： 配合大量的电路图、波形图、S参数图、星座图等，以及仿真软件的输出结果，直观展示设计过程和性能分析。 面向不同读者群体： 既适合作为高等院校电子工程、通信工程专业本科生和研究生的教材或参考书，也适合射频工程师、通信工程师等专业人士深入学习和提高。 目标读者 本书适用于所有对射频功率放大器电路设计感兴趣的读者，包括但不限于： 电子工程、通信工程、微波工程等相关专业的在校学生。 从事射频电路设计、射频前端集成、通信系统开发的工程师。 对射频通信技术有浓厚兴趣的科研人员。 通过阅读本书，读者将能够掌握射频功率放大器的设计精髓，提升在高频电路设计领域的专业技能，为开发高性能、高效率的射频通信产品奠定坚实的基础。
作者简介
目录信息
第1章 射频功率放大器电路基础 1.1 射频功率放大器的主要技术指标 1.1.1 输出功率 1.1.2 效率 1.1.3 线性 1.1.4 杂散输出与噪声 1.2 射频功率放大器电路结构 1.2.1 射频功率放大器的分类 1.2.2 A类射频功率放大器电路 1.2.3 B类射频功率放大器电路 1.2.4 C类射频功率放大器电路 1.2.5 D类射频功率放大器电路 1.2.6 E类射频功率放大器电路 1.2.7 F类射频功率放大器电路 1.3 功率放大器电路的阻抗匹配网络 1.3.1 阻抗匹配网络的基本要求 1.3.2 集总参数的匹配网络 1.3.3 传输线变压器匹配网络 1.4 功率合成与分配 1.4.1 功率合成器 1.4.2 功率分配器 1.5 功率放大器的线性化技术 1.5.1 前馈线性化技术 1.5.2 反馈技术 1.5.3 包络消除及恢复技术 1.5.4 预失真线性化技术 1.5.5 采用非线性元件的线性放大(LINC) 1.6 功率晶体管的二次击穿与散热 第2章 晶体管射频功率放大器电路 2.1 MAX2601/MAX2602 1 W 1.0 GHz 3.6 V射频功率放大器 2.2 MMG3001NT1/3002NT1 40～3600 MHz功率放大器 2.3 MMG3003NT1 40～3600 MHz功率放大器 2.4 MMG3005NT1 400～2400 MHz功率放大器 2.5 MMG3007/08/09/10/11/12/13NT1 0～6.0 GHz 功率放大器 2.6 MRF6404 30 W 1.8～2.0 GHz 26 V 射频功率放大器 2.7 MRF6409 20 W 960 MHz 26 V 射频功率放大器 2.8 MRF15090 90 W 1.5 GHz 26 V射频功率放大器 2.9 MRF20030/20060 30 W/60 W 2.0 GHz 26 V射频功率放大器 2.10 PH1617 60 W 1615～1685 MHz 26 V 射频功率放大器 2.11 PH1819 45 W 1805～1880 MHz 25 V 射频功率放大器 2.12 PTB 20151 45 W 1.8～2.0 GHz 26 V 射频功率放大器 2.13 SXA-289 5～2000 MHz 射频中功率放大器 2.14 SXA-389 400～2500 MHz 1/4 W射频中功率放大器 2.15 SXT-289 1.8～2.5 GHz 射频中功率放大器 第3章 场效应管(FET)射频功率放大器电路 3.1 2SK3074 630 mW VHF/UHF 功率放大器 3.2 2SK3075 7.5 W VHF/UHF 功率放大器 3.3 MMH3101NT1 21.5 dBm 250～3000 MHz功率放大器 3.4 MRF182R1 30 W 1.0 GHz 28 V 射频功率放大器 3.5 MRF184 60 W 1.0 GHz 28 V 射频功率放大器 3.6 MRF186 120 W 1.0 GHz 28 V 射频功率放大器 3.7 MRF281/MRF282 4 W/10 W 26 V 2.0 GHz 功率放大器 3.8 MRF284LR1/LSR1 30 W 2.0 GHz 26 V 功率放大器 3.9 MRF1511 8 W 175 MHz 7.5 V 射频功率放大器 3.10 MRF1513 3 W 520 MHz 12.5 V射频功率放大器 3.11 MRF1517 8 W 520 MHz 7.5 V射频功率放大器 3.12 NPTB00025 25 W 400～3000 MHz 28 V 射频功率放大器 3.13 PD57006 6 W 1.0 GHz 28 V 射频功率放大器 3.14 PD570 18/30/45/60/70 1.0 GHz 28 V 射频功率放大器 3.15 PTF 10041 12 W 1.0～2.0 GHz 射频功率放大器 3.16 PTF 10135 5 W 1.0～2.0 GHz 射频功率放大器 3.17 PTF 10149 70 W 921～960 MHz 射频功率放大器 3.18 PTF 102002 90 W 2110～2170 MHz 射频功率放大器 3.19 PTF 102003 120 W 2110～2170 MHz 射频功率放大器 第4章 单片微波集成电路(MMIC)功率放大器电路 4.1 AMMP-6420 6.0～18.0 GHz 1 W MMIC功率放大器 4.2 MSA-0504/0505 1.0 GHz 50 Ω MMIC功率放大器 4.3 MSA-0520 1.0 GHz 50 Ω MMIC 功率放大器 4.4 SGA-3363 DC～5.5 GHz 50 Ω MMIC功率放大器 4.5 SNA-100/176/186 DC~10.0 GHz 50 Ω MMIC功率放大器 4.6 SNA-400 DC～8.0 GHz 50 Ω MMIC功率放大器 4.7 SNA-600 DC～6.5 GHz 50 Ω MMIC功率放大器 4.8 SNA-486/686 DC～6.5/6.0 GHz 50 Ω MMIC放大器 4.9 TGA1073B-SCC 27.0～32.0 GHz 0.7 W MMIC功率放大器 4.10 TGA1073C-SCC 36.0～40.0 GHz MMIC功率放大器 4.11 TGA1135B-SCC 18.0～27.0 GHz 1 W MMIC 功率放大器 4.12 TGA1152-SCC 13.75～15.0 GHz 2 W MMIC 功率放大器 4.13 TGA1171-SCC 36.0～40.0 GHz 1 W MMIC功率放大器 4.14 TGA1172-SCC 27.0～32.0 GHz 1 W MMIC功率放大器 4.15 TGA2501-EPU 6.0～18.0 GHz 2.8 W MMIC功率放大器 4.16 TGA2502-EPU 12.5～15.0 GHz 4 W MMIC功率放大器 4.17 TGA4040 17.0～43.0 GHz 中功率放大器/乘法器 4.18 TGA4902-SM Ka-波段中功率放大器 4.19 XP1000 17.0～24.0 GHz MMIC 功率放大器 4.20 XP1001 26.0～40.0 GHz MMIC 功率放大器 第5章 射频功率放大器模块 5.1 AP502/AP512 4 W/8 W 2110～2170 MHz 射频功率放大器模块 5.2 AP513 8 W 1805～1880 MHz 射频功率放大器模块 5.3 ATF-501P8/ATF-511P8 50 MHz～6.0 GHz 射频功率放大器模块 5.4 MHL8115/D 1 W 50～1000 MHz 线性射频功率放大器模块 5.5 MHL8118/D 1 W 50～1000 MHz 线性射频功率放大器模块 5.6 MHW1345 800 mW 10～200 MHz线性射频功率放大器模块 5.7 PHA2729-300M 300 W 2.7～2.9 GHz雷达脉冲功率放大器模块 5.8 PTH 31002 30 W 1.9～2.0 GHz 50 Ω射频功率放大器模块 5.9 PTH 32003 25 W 1.9～2.0 GHz 50 Ω射频功率放大器模块 第6章 150～960 MHz射频功率放大器电路 6.1 AWT921 925～960 MHz功率放大器 6.2 MAX2232/MAX2233 250 mW 900 MHz增益可控功率放大器 6.3 MAX2235 1 W 900 MHz 3.6 V 功率放大器 6.4 MRFIC2006 500～1000 MHz 线性功率放大器 6.5 RF2132 800～950 MHz 线性功率放大器 6.6 RF2155 430～930 MHz 可编程增益功率放大器 6.7 RF2162 800～960 MHz 线性功率放大器 6.8 RF2175 380～512 MHz 线性功率放大器 6.9 RF2192 400～960 MHz 线性功率放大器 6.10 RF5110G FM 150 MHz/450 MHz/865 MHz/915 MHz功率放大器 6.11 SPA-1118 1 W 850 MHz功率放大器 6.12 SPA-2118 1 W 850 MHz功率放大器 6.13 T0930 2 W 900 MHz 功率放大器 第7章 1.0～2.5 GHz射频功率放大器电路 7.1 AP601/602/603 1.8 W/4 W/7 W 28 V 800～2200 MHz功率放大器 7.2 AWT1921 1610～1626.5 MHz 功率放大器 7.3 MAX2242 2.4～2.5 GHz线性功率放大器 7.4 RF2126 2.45 GHz ISM线性功率放大器 7.5 RF2163 3 V 2.5 GHz ISM线性功率放大器 7.6 RF5152 2.4～2.5 GHz 线性功率放大器 7.7 RF5163 1.8～2.5 GHz 线性功率放大器 7.8 RF5187 0.8～2.5 GHz 线性功率放大器 7.9 SPA-1218/1318 1 W 1960/2150 MHz功率放大器 7.10 SPA-2318 1 W 1.7～2.2 GHz功率放大器 第8章 射频功率放大器的驱动器电路 8.1 AD8353 0.1～2.7 GHz 50 Ω驱动器 8.2 ADR3410 1 W 850～2200 MHz 50 Ω驱动器 8.3 HPMX-3002 150～960 MHz 驱动器 8.4 MAX2430 0.8～1.0 GHz 放大器/驱动器 8.5 MGA83563 0.5～6.0 GHz 功率放大器/驱动器 8.6 MRFIC2004 0.8～1.0 GHz 驱动器和斜坡电压发生器 8.7 NJG1307R 0.8～1.9 GHz 驱动器 8.8 NJG1312PC1 887～925 MHz SPDT开关和驱动器 8.9 SGA-5263 DC～4.5 GHz 驱动器 8.10 STB7101 0.9～1.9 GHz 宽频带前置功率放大器 8.11 TGA4042-EPU 41.0～45.0 GHz Q频带驱动器 8.12 TGA4510-SM 29.0～31.0 GHz Ka 频带驱动器 8.13 TGA4521 32.0～47.0 GHz Ka频带驱动器 第9章 蓝牙功率放大器电路 9.1 CGB240蓝牙功率放大器 9.2 CGB241二级蓝牙功率放大器 9.3 MAX2240蓝牙功率放大器 9.4 MAX2244/45/46蓝牙功率放大器 9.5 MRFIC2408蓝牙功率放大器 9.6 PA2423MB蓝牙功率放大器 9.7 RF2172蓝牙功率放大器 9.8 T7023 蓝牙功率放大器 9.9 T7024蓝牙前端电路 9.10 μPG2301TQ 蓝牙功率放大器 第10章 无线局域网(WLAN)功率放大器电路 10.1 AWL6153 2.4 GHz 802.11g/b WLAN 功率放大器 10.2 AWL9224 2.4 GHz 802.11b/g WLAN 功率放大器 10.3 AWL9924 2.4/5.0 GHz 802.11a/b/g WLAN 功率放大器 10.4 MAX2247 2.4 GHz IEEE 802.11b/g DSSS/OFDM WLAN功率放大器 10.5 MMG2401 2.4 GHz 802.11g WLAN 功率放大器 10.6 RF5117 2.4 GHz IEEE 802.11b/g WLAN 功率放大器 10.7 RF5125 2.4 GHz IEEE 802.11b/g/n WLAN 功率放大器 10.8 RF5189 2.4 GHz IEEE 802.11b WLAN 功率放大器 10.9 RF5300 5.0 GHz 802.11b/n WLAN 功率放大器 10.10 RFS P2023 2.4 GHz 802.11b/g WLAN 功率放大器 10.11 RFS P5022/5032 5.0 GHz 802.11a WLAN 功率放大器 10.12 SA2411 2.4 GHz 802.11b WLAN功率放大器 10.13 STB7720L 2.4 GHz 802.11 b/g WLAN功率放大器 10.14 T3515 5.0 GHz 802.11a WLAN功率放大器 10.15 T7031 2.4 GHz 802.11b WLAN功率放大器 10.16 TQP2420B 2.4 GHz 802.11b WLAN放大器 10.17 TQP2420G 2.4 GHz 802.11b/g WLAN放大器 10.18 TQP777002 2.4 GHz 802.11b/g WLAN功率放大器 第11章 WiMAX功率放大器电路 11.1 AWM6430 3.5 GHz WiMAX 功率放大器 11.2 NPT25015 15 W 1.7～2.7 GHz 28 V WiMAX 功率放大器 11.3 NPT35015 15 W 3.3～3.8 GHz 28 V WiMAX功率放大器 11.4 SZP-2026Z 2 W 2.2～2.7 GHz WiMAX功率放大器 11.5 TGA2702-SM 2.5 GHz WiMAX 驱动器/功率放大器 11.6 TGA2703-SM 3.5 GHz WiMAX驱动器/功率放大器 11.7 TGA2925-SG 5.6 W 3.5 GHz WiMAX功率放大器 第12章 射频信号功率检测/控制电路 12.1 AD8312 50 MHz～3.5 GHz 45 dB射频功率检测器 12.2 AD8314 0.1～2.7 GHz 45 dB射频功率检测器/控制器 12.3 AD8317 1 MHz～10.0 GHz 50 dB对数检测器/控制器 12.4 AD8318 1 MHz～8.0 GHz 60 dB对数检测器/控制器 12.5 AD8362 60 dB 50 Hz～2.7 GHz射频功率检测器 12.6 ADL5500 0.1～6.0 GHz TruPwrTM 检测器 12.7 LMV243 50 dB 450 MHz～2.0 GHz 射频发射功率控制器 12.8 LT5504 80 dB 0.8～2.7 GHz射频功率检测器 12.9 LT5534 60 dB 50 MHz～3.0 GHz 射频功率检测器 12.10 LT5536 -26～12 dB 0.6～7.0 GHz射频功率检测器 12.11 LT5537 83 dB 10～1000 GHz射频功率检测器 12.12 LTC5507 48 dB 100 kHz～1.0 GHz射频功率检测器 12.13 MAX2015 0.1～2.5 GHz 75 dB 对数检测器/控制器 12.14 MAX2016 LF～2.5 GHz的功率、增益和VSWR检测器/控制器 12.15 MAX2205/06/07/08 0.8～2.0 GHz射频功率检测器 参考文献
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这本书的排版和图文组织方式非常有效率。我发现自己很少需要跳来跳去查找定义或公式的来源，因为作者在引入新概念时，总会巧妙地回顾和引用前期铺垫好的基础知识。特别是关于噪声和线性度指标的对比分析部分，处理得尤为巧妙。它没有简单地罗列哈特利（Hartley）或香农（Shannon）的公式，而是通过实际的放大器工作点选择，演示了功率附加效率（PAE）和漏电效率之间的微妙平衡。我过去在设计某个高频段功放时遇到的效率瓶颈问题，在这本书里找到了清晰的解释——原来是源极/漏极的电感值对跨导的二次影响没有被充分考虑。书中许多小小的“设计提示”和“陷阱警告”，都是多年经验的结晶，比啃硬邦邦的标准规范要实用得多。对于已经有一定基础，想要跨越“熟练工”和“专家”鸿沟的人来说，这本书简直是加速成才的秘籍。
评分这本书给我的整体感受是——全面、深入且极具操作指导性。我特别喜欢其中关于电磁兼容性（EMC）和热管理策略的章节。在当前许多射频设计只关注S参数而不顾及实际封装和散热的背景下，这本书能够将散热路径的建模、热漂移对增益和相位的影响纳入整体设计考量，体现了极高的工程素养。作者对PCB材料的介电常数、损耗角正切随频率变化的非理想特性分析得非常到位，这对于设计高Q值电路至关重要。通过书中的实例，我得以审视如何在一个紧凑的封装内，平衡器件的线性工作区域与散热面积的需求。这本书的知识密度非常高，需要细嚼慢咽，但每一次深入阅读，都能从中提炼出可以立即应用于下一代产品设计中的真知灼见。它不是快餐式的知识灌输，而是一部需要反复研读的经典。
评分阅读这本书的过程，与其说是学习，不如说是一次与一位资深专家的对话。作者的叙事风格非常具有感染力，他似乎更倾向于用“为什么”来驱动“怎么做”。例如，在讨论反馈线性化技术时，他没有直接给出反馈电路的连接图，而是先探讨了当放大器工作在深饱和区时，引入反馈如何能在牺牲一定增益的前提下，极大改善三阶交调点（IP3）。这种基于物理机制的推导，使得设计决策不再是盲目套用公式的结果，而是基于深刻理解的优化过程。我尤其欣赏作者在讨论器件模型局限性时所展现出的审慎态度，他明确指出，任何模型都有其适用边界，这提醒我们在仿真和实际测试结果不符时，应如何进行合理的归因。这本书的价值在于培养读者的批判性思维，而非仅仅是提供一个工具箱。
评分我对市面上那些浮于表面的射频书籍已经感到有些审美疲劳，但这本书却给我带来了一股清流。它的深度和广度都达到了一个非常高的水准，绝非那种只做概念介绍的入门读物。我特别关注了其中关于功率集成电路（PIC）设计的章节，书中对半导体工艺（比如GaAs、GaN的特性差异）如何影响最终器件性能的讨论，细致到了材料学层面。作者在阐述如何优化宽带匹配网络的细节处理上，简直是教科书级别的典范。那种面对实际电路中寄生参数无处不在的挑战时，如何通过精妙的电路布局和器件选型来“驯服”高频信号的描述，读起来令人振奋。它不仅仅局限于单个放大器单元的设计，还延伸到了系统级的一致性、温度漂移补偿等更宏大的议题，这表明作者具备了非常全面的系统工程视角。对于有志于深入到研发前沿的工程师来说，这本书无疑提供了一个坚实且富有洞察力的平台。
评分这本关于射频功率放大器电路设计的书，从头到尾散发着一种扎实的工程气息。初次翻阅时，我就被它对基本原理深入浅出的阐述所吸引。作者似乎深谙初学者的困惑，将复杂的微波工程概念，如史密斯圆图的运用、阻抗匹配网络的构建、以及S参数的实际意义，用清晰的图示和恰到好处的数学推导层层剥开。它不像某些教科书那样，上来就堆砌晦涩难懂的公式，而是更注重将理论与实际应用紧密结合。我尤其欣赏其中关于非线性效应处理的部分，例如如何通过观察误差向量轨迹（EVM）来评估放大器的性能指标，这种实战导向的讲解，对于正在进行项目设计的人来说，简直是醍醐灌顶。书中对于各种拓扑结构——从经典的甲类、乙类到更先进的D类、E类、F类放大器——的优缺点分析得鞭辟入里，让人能迅速根据应用场景（比如对效率要求极高还是对线性度要求苛刻）做出取舍。它不仅仅是告诉你“怎么做”，更是在引导你理解“为什么这样做是最好的选择”。阅读体验流畅，案例丰富，绝对是案头必备的参考手册。
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