RF/Microwave Circuit Design for Wireless Applications pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Rohde, Ulrich L.; Newkirk, David P.;

出品人:

页数:954

译者:

出版时间:2000-4

价格:£ 147.00

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isbn号码:9780471298182

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电磁场与传输线基础：面向现代电子系统的系统级视角 作者： [此处留空，模拟真实书籍封面信息] 出版社： [此处留空，模拟真实书籍信息] 页数： 约 650 页（全彩印刷，包含大量图表和仿真结果） ISBN： [此处留空，模拟真实书籍信息] --- 内容简介： 《电磁场与传输线基础：面向现代电子系统的系统级视角》旨在为电子工程、通信工程及相关领域的研究人员、工程师和高年级本科生提供一套全面而深入的电磁理论基础，并着重强调这些基础原理在现代高速、高频电子系统设计中的实际应用和系统级影响。本书的独特之处在于，它不局限于传统的纯理论推导，而是以自顶向下的系统工程思维贯穿始终，将麦克斯韦方程组的抽象概念，层层剥茧，转化为可操作的电路设计参数和系统性能指标。 本书共分为八个核心章节，结构清晰，层层递进： 第一部分：电磁场理论的系统回顾与建模 第一章：复习与拓展——从静态场到动态场 本章首先对静电学和静磁学的基本概念进行快速而精确的复习，重点在于建立场论与电路理论（如电位、电流密度）之间的直观联系。随后，我们将引入时间谐变场的概念，这是理解所有传播现象的基石。重点讨论亥姆霍兹方程的推导及其在频率域分析中的重要性。我们将探讨如何利用复数表示法来简化交流分析，并强调相量（Phasor）在频率依赖性分析中的核心地位。本章的系统性目标是确保读者能够将复杂的微分方程转化为可以用于后续章节分析的频率域模型。 第二章：麦克斯韦方程组与本构关系 本章深入剖析麦克斯韦方程组在不同介质（理想导体、理想介质、损耗性介质）中的具体形式。我们不仅会详细讲解法拉第定律、安培环路定律等核心方程的物理意义，更将重点放在材料的本构关系（$mathbf{D}$ 与 $mathbf{E}$，$mathbf{B}$ 与 $mathbf{H}$，$mathbf{J}$ 与 $mathbf{E}$）上。书中提供了大量的表格对比，说明相对介电常数、相对磁导率和电导率如何直接影响波的传播速度、损耗和阻抗。此外，本章引入了功率流密度（坡印廷矢量）的概念，将电磁场能量的传输与电路中的功率概念直接挂钩，为后续的传输线功率处理打下基础。 第二部分：传输线的精确建模与分析 第三章：集总参数到分布参数的过渡 本章是连接传统电路理论与高频现象的关键桥梁。我们从集总元件模型出发，通过引入电长度和相移的概念，自然地过渡到分布式参数模型。重点讲解了特勒根模型（Telegrapher’s Equations）的推导过程，并分析了均匀传输线（如双线、同轴线）的特性阻抗、传播常数和衰减常数的物理来源。本章强调了损耗的引入，区分了导体损耗（集肤效应）和介质损耗，并用复数传播常数精确描述了衰减。 第四章：史密斯圆图及其在阻抗匹配中的应用 史密斯圆图作为一种强大的图形化工具，在本章得到系统的阐述。本书不仅教授如何使用圆图进行阻抗变换、串联/并联元件的定位，更深入探讨了史密斯圆图背后的反射系数和回波损耗的物理意义。我们通过大量的实例，展示了如何利用圆图进行单节匹配网络、宽带匹配网络的初步设计。不同于仅关注圆图的使用，本章还探讨了现代 EDA 软件中史密斯圆图算法的实现原理。 第五章：传输线终端效应与功率传输 本章聚焦于传输线末端的不连续性问题。详细分析了开路、短路、负载不匹配等情况下的电压、电流和功率分布，引入了驻波比 (VSWR) 和回波损耗 (Return Loss) 这两个关键的系统性能指标。我们将精确推导出最大功率传输定理，并讨论在实际非理想系统中（例如存在引线电感或封装电容时），如何修正理想模型以获得更贴近实际的性能预测。 第三部分：平面传输线与电磁兼容性 第六章：微带线与带状线分析 在现代集成电路和电路板设计中，微带线和带状线是主要的传输线形式。本章详细分析了这些准TEM 模式传输线的特性。我们将对比分析它们在有效介电常数、特征阻抗和色散特性上的差异。书中提供了大量基于场求解器的精确结果与简化解析模型（如 Hammerstad 模型）的对比，帮助读者理解何时可以使用近似公式，以及何时需要依赖全波仿真。本章特别关注了色散效应（Dispersion）对脉冲信号和宽带信号传输的影响。 第七章：耦合线与串扰分析 当多条传输线并行布局时，互耦现象不可避免。本章系统地介绍了耦合阻抗和耦合电容/电感的概念，推导了耦合线对（如双线耦合）的共同模和差模传播分析方法。核心内容围绕串扰（Crosstalk） 展开，详细分析了近端串扰 (NEXT) 和远端串扰 (FEXT) 的时间域特性，并提供了系统级设计规则，以最小化不同信号线之间的能量泄漏和干扰。 第八章：电磁兼容性 (EMC) 的基础视角 将前述的电磁理论知识提升到系统级的 EMC/EMI 层面。本章不涉及具体的标准或测试流程，而是从场耦合和辐射机理的角度来审视 EMC 问题。重点讨论了信号回路的环路面积如何成为有效的辐射源（天线），以及地平面（Ground Plane）作为返回路径的重要性。通过分析传输线上的共模电流，解释了不平衡电流如何导致系统对外辐射或对内敏感，从而为后续的屏蔽、滤波和布局设计提供坚实的电磁理论基础。 --- 目标读者与特色： 本书的编写风格严谨而实用，力求在理论深度和工程应用之间找到最佳平衡点。它不是一本专注于射频电路元件（如晶体管、匹配网络元件的S参数分析）的书籍，而是聚焦于电磁场如何在互连结构中传播、能量如何被引导和损耗的底层物理机制。 系统级工程师： 能够理解高速信号的完整性问题（Signal Integrity, SI）的物理根源。 PCB 布局工程师： 掌握如何通过控制传输线几何结构来管理特征阻抗和耦合效应。 电磁理论学生： 获得一套完整、注重应用导向的麦克斯韦方程组的解析和数值应用框架。 全书配有大量的概念图示和数学推导的可视化，避免了纯粹的公式堆砌，旨在培养读者从“看波形”到“理解场”的思维飞跃。每一章末尾都附有“工程启示”小节，总结了本章理论对实际系统设计（如时序裕度、电源完整性）的关键指导意义。

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这本著作最令我眼前一亮的，是它对实际工程问题的洞察力。作者并没有回避那些在实际设计中经常遇到的棘手问题，比如寄生效应、稳定性分析以及如何处理不匹配的负载等。它提供了非常实用的技巧和方法来解决这些问题，而不是仅仅停留在理论层面。我特别欣赏书中关于稳定性分析的部分，它详细讲解了各种稳定性判据，以及如何在电路设计中避免振荡，这对于射频工程师来说至关重要。而且，书中还涉及了射频PCB布局的很多细节，比如接地、布线长度对阻抗的影响，这些看似微小的问题，往往是导致电路性能下降的关键。它甚至还探讨了在不同制造工艺下的设计注意事项，这对于工程师来说，是非常宝贵的实践经验。我发现，很多在实际工作中遇到的设计难题，在这本书中都能找到相应的解释和解决思路。它就像一本经验丰富的“老工程师”的笔记，充满了实战智慧。

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这本书简直像一本失传的宝典，我花了几个晚上才把它啃完，感觉脑子里被注入了好多以前闻所未闻的高深知识。尤其是关于滤波器设计的部分，作者简直是把复杂的数学公式变成了通俗易懂的故事，让我这个平时对数学头疼不已的人都茅塞顿开。以前总觉得那些滤波器曲线像天书，现在一看，哦！原来是这么回事！而且，书中对各种拓扑结构和元件选择的权衡分析，给出了非常详细的指导，不再是那种“这样设计准没错”的简单结论，而是告诉你“为什么这样设计更好”，以及在不同场景下应该如何取舍，这对于实际的项目开发来说，简直是无价之宝。我特别喜欢其中关于微带线和带状线的阻抗匹配章节，图文并茂，甚至还给出了实际的PCB布局建议，感觉作者就像一位经验丰富的导师，手把手地教你如何避免那些隐藏的陷阱。读完这部分，我对自己正在进行的一个项目中的阻抗匹配问题有了全新的认识，也找到了一些意想不到的解决方案。这本书的深入程度，我觉得对于任何想在射频微波领域有所建树的工程师来说，都绝对是必备的参考书。

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我必须要说，这本书在概念的阐述上，有着一种独特的魅力，它不是那种干巴巴的罗列公式，而是通过生动的比喻和深入浅出的讲解，将那些抽象的射频微波理论变得触手可及。比如说，它在讲解增益和噪声系数时，用了“能量传递”和“背景噪音”这样的类比，让我一下子就理解了这两个关键参数的重要性以及它们之间的权衡关系。更让我印象深刻的是，书中对于不同应用场景下的设计考量，比如在低功耗设备和高功率发射器中，设计侧重点会有哪些截然不同的变化，作者都进行了细致的分析。我尤其欣赏它对于“trade-offs”的强调，总是在解释一种设计方案的优点的同时，也点明其潜在的不足，让读者能够更全面地认识到设计的复杂性。而且，书中还包含了大量的实例分析，虽然有些例子可能需要一些背景知识才能完全理解，但整体的逻辑清晰，能够帮助我们理解理论是如何应用于实际电路设计的。我已经开始尝试将书中的一些设计原则应用到我手头的一个小项目上，感觉效果比以前有明显提升。

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在阅读这本书的过程中，我最大的收获是它对于“迭代优化”的设计理念的深刻理解。它不仅仅是教你如何一步到位地设计出电路，而是强调了在设计过程中不断进行仿真、测量和调整的重要性。书中详细阐述了如何利用仿真工具来预测电路性能，以及如何根据测量结果来反馈并改进设计。我特别喜欢它关于S参数分析的部分，它用非常直观的方式解释了S参数所蕴含的丰富的电路信息，以及如何利用S参数来评估和优化电路的性能。而且，书中还提到了很多关于测试设备使用的经验和技巧，这对于初学者来说，是非常有益的。它让我意识到，射频微波电路设计是一个不断逼近最优解的过程，需要耐心和细致。这本书的出现，让我在面对复杂设计挑战时，不再感到无从下手，而是有了一套清晰的应对策略。

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这本书给我带来的最大感受，就是它提供了一种非常系统和全面的射频微波电路设计方法论。它不仅仅是讲解具体的电路单元，而是更注重于整个系统的设计流程和思维方式。从最初的需求分析，到链路预算的建立，再到具体元件的选择和电路的实现，每一个环节都进行了深入的剖析。我特别喜欢它在讲解系统级设计的部分，它不是简单地堆砌各个子模块，而是强调了模块之间的相互影响和优化。比如，如何根据噪声系数和输出功率的需求，来选择合适的低噪声放大器（LNA）和功率放大器（PA），以及如何通过合理的匹配网络来最大化信号的传输效率。书中对一些关键参数的定义和计算方法，都解释得非常透彻，让我对整个系统的性能有一个清晰的预期。我感觉这本书的价值在于，它不仅仅教授了“术”，更传授了“道”，让我能够跳出具体的电路图，从一个更宏观的角度去思考和解决问题。对于初学者来说，这无疑是一本能够帮助他们快速建立起射频微波设计体系的绝佳入门读物。

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