射頻微波電路和系統工程設計基礎

《射頻微波電路和系統工程設計基礎》是2018年6月出版的圖書，作者是於洪標。

基本介紹

• 書名：射頻微波電路和系統工程設計基礎
• 作者：於洪標
• ISBN：978-7-118-11554-3
• 出版時間：2018年6月

書籍信息

書名：射頻微波電路和系統工程設計基礎

書號：978-7-118-11554-3

作者：於洪標

出版時間：2018年6月

譯者：

版次：1版1次

開本：16

裝幀：平裝

出版基金：

頁數：552

字數：835

中圖分類：TN710.02

叢書名：

定價：78.00

內容簡介

本書是一本全面介紹射頻微波電路和系統設計的工程類實用教材和參考書。全書共分9章，第1章對本書的內容作了全面的概括和總結；第2章介紹了射頻微波電路設計中常用的器件；第3章和第5章介紹了常用射頻微波電路的基本設計方法、工程設計流程、測試和調試方法；第7章簡述了模擬電路的數位化、數字接收技術和數字T/R組件的設計；第8章給出了微波電路和系統工程設計的幾個實例；第9章針對性地討論了微波電路和系統中的一些專題。本書可以作為大專院校電子工程及微波技術專業高年級本科生和研究生的專業教材，也可用作相關培訓機構微波電路和系統的專業培訓教材，還可作為雷達、通信等科研院所，射頻微波電路和系統等設計公司微波工程領域工程技術人員的設計參考書。

圖書目錄

第1章導論1

1.1射頻微波電路1

1.1.1微波無源電路1

1.1.2微波有源電路1

1.2射頻微波系統2

1.2.1微波無源系統2

1.2.2微波收發系統2

1.2.3微波接收機2

1.2.4微波發射機2

1.2.5頻率源系統3

第2章射頻微波電路工程設計常用器件4

2.1引言4

2.1.1理想器件4

2.1.2實際器件4

2.2電感5

2.2.1電感主要特性5

2.2.2電感的類型6

2.2.3電感的數學公式6

2.2.4電感在微波電路中的套用8

2.3電容8

2.3.1電容的特性8

2.3.2電容的種類8

2.3.3電容的儲能10

2.3.4常用電容材料10

2.3.5微波電容模型11

2.3.6電容的數學公式11

2.3.7電容在微波電路中的套用12

2.4電阻和負載12

2.4.1微波電路中常用的電阻品種12

2.4.2厚膜電阻12

2.4.3薄膜電阻13

2.4.4電阻的修調14

2.4.5電阻的數學公式14

2.4.6電阻的功率降額16

2.4.7電阻在微波電路中的套用16

2.5傳輸線損耗17

2.5.1傳輸線模型17

2.5.2損耗的種類17

2.5.3微帶線損耗計算19

2.6趨膚深度22

2.7PIN二極體23

2.7.1PIN二極體概述23

2.7.2I層電阻率24

2.7.3低頻和高頻等效電路26

2.7.4大信號模型27

2.7.5開關速度模型27

2.7.6PIN二極體熱模型29

2.7.7結電容和串聯電阻29

2.7.8開關性考慮32

2.7.9PIN二極體的選擇33

2.7.10PIN二極體的功率承受能力33

2.7.11PIN二極體參數的選擇及套用36

2.8場效應電晶體36

2.8.1場效應電晶體的分類36

2.8.2高電子遷移率電晶體（PHEMT）器件物理特性36

2.8.3電流-電壓（I-V）特性37

2.8.4A類工作要求38

2.8.5功率線性性和互調失真（IMD）39

2.8.6不同半導體工藝的優缺點40

2.8.7GaAs器件的套用和主要關注指標43

2.91/4波長傳輸線44

2.9.1史密斯圓圖44

2.9.21/4波長傳輸線特性47

參考文獻54

第3章射頻微波電路工程基本電路設計55

3.1半導體器件的偏置55

3.1.1PIN二極體的直流偏置電路55

3.1.2微波雙極型電晶體的直流偏置電路55

3.1.3微波GaAs MESFET放大器的直流偏置電路57

3.1.4微波單片積體電路（MMIC）的直流偏置電路59

3.1.5線性工作狀態下LDMOS FET的直流偏置電路61

3.1.6MMIC功率放大器的直流偏置電路64

3.1.7半導體器件偏置供電方式65

3.2常用微波無源電路66

3.2.1常用傳輸線66

3.2.2開關71

3.2.3限幅器78

3.2.4移相器82

3.2.5衰減器88

3.2.6功分器和耦合器93

3.2.7巴倫111

3.2.8濾波器112

3.3常用微波有源電路124

3.3.1低噪聲放大器124

3.3.2頻率源143

3.3.3功率放大器166

3.3.4混頻器和倍頻器200

3.3.5檢波器212

3.3.6如何判斷分立器件的好壞219

3.4微波單片積體電路（MMIC） 220

3.4.1MMIC的優缺點221

3.4.2有源器件模型化222

3.4.3MMIC有效期壽命計算225

3.4.4無源器件模型化225

3.4.5預防寄生振盪227

3.5阻抗匹配228

3.5.1阻抗和信號傳輸功率的關係228

3.5.2不同負載間的阻抗匹配230

3.5.3匹配網路頻寬和Q值的關係242

3.5.4平衡電路的阻抗匹配246

3.6微波電路印製板247

3.6.1印製板的選擇247

3.6.2無源電路印製板設計 250

3.6.3有源電路印製板設計251

參考文獻252

第4章射頻微波系統工程設計基礎255

4.1射頻微波系統的主要技術指標255

4.1.1系統噪聲係數255

4.1.2系統動態範圍256

4.1.3射頻頻寬和信號頻寬 257

4.1.4輸出1dB壓縮點電平257

4.1.5交調和互調258

4.1.6三階互調及互調截取點258

4.1.7系統耐功率問題259

4.1.8相位噪聲260

4.2系統指標的分配和設計263

4.2.1系統噪聲係數的分配和設計263

4.2.2動態範圍的分配和設計264

4.2.3系統頻寬的選擇265

4.2.4諧波和雜散265

4.2.5系統隔離266

4.3接收機267

4.3.1接收機分類267

4.3.2接收機設計276

4.4發射機288

4.4.1發射機分類288

4.4.2發射機設計291

4.5 頻率源系統293

4.5.1頻率源分類293

4.5.2分散式頻率源293

4.5.3直接合成式頻率源295

4.5.4鎖相合成頻率源300

4.5.5數字式頻率源304

4.6T/R組件307

4.6.1T/R組件工作原理及構成307

4.6.2T/R組件主要技術指標308

4.6.3T/R組件設計309

4.7直放站314

4.7.1直放站工作原理和構成315

4.7.2直放站主要技術指標315

4.7.3直放站設計315

4.8系統電磁兼容320

4.8.1電纜和禁止盒的輻射320

4.8.2利用PCB板設計降低輻射322

4.8.3通過器件布置解決電磁耦合324

4.8.4RF電路的輻射、耦合、EMI和禁止328

4.8.5射頻和微波電路電磁兼容設計336

參考文獻339

第5章射頻微波電路的設計、測試和調試340

5.1射頻微波電路設計流程340

5.1.1確定技術指標340

5.1.2選擇合適的器件341

5.1.3電路設計最佳化341

5.1.4電路設計出圖342

5.1.5電路可靠性預計343

5.1.6電路的調試和測試344

5.2如何選擇合適的器件344

5.2.1無源器件的選擇345

5.2.2小信號有源器件的選擇350

5.2.3單片積體電路的選擇354

5.2.4功率器件的選擇355

5.3偏置電路的調試357

5.3.1PIN二極體偏置電路的調試358

5.3.2雙極型電晶體偏置電路的調試359

5.3.3場效應電晶體偏置電路的調試360

5.4微波電路常用指標的測試方法362

5.4.1噪聲係數的測量362

5.4.2頻率幅度回響的測量363

5.4.3頻率相位回響的測量364

5.4.4頻譜特性的測量365

5.4.5相位噪聲的測量366

5.4.6動態範圍的測量366

5.4.7三階互調抑制的測量367

5.4.8輸出功率和效率的測量368

5.5有源電路的去振盪 369

5.5.1有源電路的振盪類型369

5.5.2振盪的判別和原因分析370

5.5.3振盪的解決方法374

5.6電路指標的調試377

5.6.1電路調試常用工具和材料377

5.6.2電路幅頻回響的調試378

5.6.3電路噪聲係數的調試380

5.6.4電路相頻回響的調試380

5.6.5電路反射係數的調試381

參考文獻382

第6章射頻微波系統的設計、測試和調試383

6.1射頻微波系統設計流程383

6.1.1確定系統技術指標383

6.1.2系統方案構架384

6.1.3系統最佳化設計385

6.1.4系統設計出圖385

6.1.5系統可靠性預計390

6.1.6系統機櫃電裝和檢查391

6.1.7系統調試測試393

6.2射頻微波系統方案設計396

6.2.1系統各單元指標的確定396

6.2.2如何選擇合適的模組401

6.2.3系統的電磁兼容考慮402

6.2.4系統隔離度考慮403

6.2.5如何選擇最佳頻率404

6.2.6系統測試點的設計404

6.3微波系統常用指標的測試方法406

6.3.1系統噪聲係數的測量406

6.3.2幅頻回響的測量408

6.3.3相頻回響的測量409

6.3.4頻率源指標的測量410
6.3.5動態範圍的測量410
6.3.6三階互調抑制的測量410
6.3.7系統雜散的測量410
6.3.8系統頻寬的測量410
6.4微波系統常見問題的解決方法 411
6.4.1系統穩定性問題及其解決方法411
6.4.2噪聲係數問題及其解決方法413
6.4.3幅頻回響問題及其解決方法414
6.4.4雜散問題及其解決方法415
6.4.5偏置短路問題及其解決方法416
6.5微波系統常見指標的調試417
6.5.1噪聲參數的調試417
6.5.2幅頻回響的調試418
6.5.3相頻回響的調試418
6.5.4系統動態範圍的最佳化418
6.5.5系統雜散的最佳化419
參考文獻419
第7章模擬系統的數位化420
7.1數據採樣系統基礎420
7.1.1模擬信號的離散時間採樣420
7.1.2過採樣和抽取423
7.1.3欠採樣及其套用424
7.1.4量化引起的有限幅度解析度425
7.1.5A/D的測量426
7.2數據變換器靜態性能指標429
7.2.1A/D靜態轉移特性429
7.2.2D/A靜態轉移特性431
7.3數據變換器動態性能指標431
7.3.1A/D動態性能指標431
7.3.2D/A動態性能指標441
7.3.3幾個基本概念444
7.3.4FFT和功率譜密度的基本特性 446
7.4數位化接收技術450
7.4.1常規模擬接收技術450
7.4.2數位化接收技術451
7.4.3數字接收前端增益457
7.5數位化收發（T/R）組件465
7.5.1數位化T/R組件工作原理465
7.5.2DBF發射技術467
7.5.3DBF接收技術468
參考文獻471
第8章射頻微波電路和系統工程設計實例472
8.1微波單元電路設計實例472
8.1.1數控移相器開關模組設計472

8.1.2PHS小靈通矩陣開關設計474
8.1.3X波段低噪聲放大器設計476
8.1.4C波段低噪聲放大器設計481
8.1.5微波AGC低噪聲放大器設計484
8.1.6微波脈衝功率放大器設計489
8.2微波系統設計實例496
8.2.1移動通信用直放站設計496
8.2.2WLAN幹線雙向放大器設計503
8.2.3北斗收發一體化模組設計506
第9章專題討論515
9.1閉環電路系統穩定性設計515
9.1.1概述515
9.1.2T/R組件基本工作原理515
9.1.3T/R組件穩定性分析516
9.1.4仿真519
9.1.5常規T/R組件系統穩定性設計521
9.2雙向有源環路的傳輸回響設計522
9.2.1概述522
9.2.2信號傳輸分析523
9.2.3簡單計算527
9.2.4環路傳輸回響設計533
9.3多連線埠網路噪聲特性分析534
9.3.1無源兩連線埠網路的噪聲分析535
9.3.2無源多連線埠網路的噪聲分析535
9.3.3兩連線埠有源網路和兩連線埠無源網路級聯的噪聲分析536
9.3.4兩連線埠有源網路和多連線埠無源網路級聯的噪聲分析537
9.3.5工程套用538
9.4功率器件的熱設計540
9.4.1熱路及相關定義540
9.4.2獲取功率晶片的熱阻541
9.4.3功率晶片焊接裝配熱模型542
9.4.4計算熱系統的等效熱阻和熱沉最大允許溫度543
9.4.5功率晶片的安全工作和可靠性問題546
9.5微波設計經驗法則547
參考文獻552"