內容介紹
本書主要闡述射頻和微波電晶體功率放大器工程設計的基本理論、方法、設計技巧和工程實現。書中給出了較多的工程設計的實例和實現時需要注意的工程方法,為電子工程師提供了幾乎所有的手段,以提高設計效率,縮短設計周期。書中不僅注重功率放大器的基本理論、傳統的設計方法,還涉及最新的設計理念和分析方法——異相功率放大器、功率放大器中的記憶效應。
目錄
前言
第一章 緒論
§1-1 現代數字通信體制的特點
§1-1-1 功率放大器在無線通信系統中的地位
§1-1-2 功率放大器波形質量的測量
§1-1-3 功率效率的測量
§1-1-4 功放線性化技術和效率提高技術
§1-2 射頻與微波固體功率放大器的特點
§1-3 射頻和微波功率放大器的分析方法綜述
§1-3-1 線性近似化理論
§1-3-2 弱非線性器件的分析方法
§1-3-3 強非線性效應下的近似分析法
§1-3-4 計算機輔助設計(CAD)和非線性器件模型
§1-3-5 負載牽引設計法
§1-4 射頻和微波固體功率放大器中的新穎技術
§1-4-1 功率放大器的線性化技術
§1-4-2 效率及線性化增強技術
第二章射頻和微波電晶體功率放大器基礎
§2-1 射頻和微波功率電晶體的直流參數和功能參數
§2-1-1 直流參數
§2-1-2 極限參數和熱特性
§2-1-3 功率電晶體的功能特性
§2-1-4 低功率電晶體的功能特性
§2-1-5 線性模組的功能特性
§2-1-6 功率模組的功能性特
§2-2 射頻和微波電晶體套用基礎
§2-2-1 低功率電晶體的選擇
§2-2-2 高功率電晶體的選擇
§2-2-3 電晶體選擇時的頻寬考慮
§2-2-4 MOSFET與雙極電晶體的選擇
§2-2-5 選擇功率電晶體其他考慮因素
§2-3 FET和雙極電晶體的參數和電路比較
§2-3-1 電晶體類型
§2-3-2 參數的比較
§2-3-3 電路組態
§2-4 影響功率放大器設計的其他因素
§2-4-1 工作類別
§2-4-2 調製類型
§2-4-3 線性工作偏置的考慮
§2-4-4 脈衝模式工作的電晶體
§2-5 LDMOS功率電晶體及他們的套用
§2-5-1 LDMOSFET與垂直MOSFET的比較
§2-5-2 LDMOS器件設計
§2-5-3 LDMOS的特性
§2-5-4 FET的一些近似設計考慮
§2-5-5 LDMOS電晶體在現代移動蜂窩技術中的套用
§2-5-6 射頻功率放大器的特性
§2-5-7 線性度考慮
§2-5-8 W-CDMA功率放大器設計實際例子
§2-5-9 CDMA放大器設計和最佳化的電路技術
§2-5-10 LDMOS電晶體的模型
§2-6 射頻和微波功率放大器的附加電路
§2-6-1 固體功率放大器的VSWR保護
§2-6-2 功率放大器的負載失配量的“線上”測試電路
§2-6-3 輸出濾波
§2-7 寬頻阻抗匹配的基本概念
§2-7-1 寬頻電路介紹
§2-7-2 傳統的RF變壓器阻抗變換器
§2-7-3 絞線RF變壓器阻抗變換器
§2-7-4 傳輸線RF變壓器阻抗變換器
§2-7-5 等延遲傳輸線RF變壓器阻抗變換器
§2-8 射頻和微波功率放大器的總體設計思想
§2-8-1 單端、平衡(並聯)或者推挽功率放大器
§2-8-2 單端RF功率放大器設計思想
§2-8-3 雙極電晶體並聯功率放大器
§2-8-4 MOSFET電晶體並聯功率放大器
§2-8-5 推挽功率放大器
§2-8-6 功率電晶體的阻抗和放大器的匹配網路
§2-8-7 功率放大器系統的級間匹配電路
§2-8-8 單級設計的實際例子
§2-9 計算機輔助設計程式
§2-9-1 概況
§2-9-2 Motorola阻抗匹配程式的內部
第三章射頻和微波功率放大器的結構技術及可靠性技術
§3-1 RF功率電晶體的封裝類型
§3-2 封裝對發射極/源極阻抗的影響
§3-3 射頻和微波功率放大器印刷電路板的布局
§3-4 射頻和微波元器件安排
§3-4-1 高功率電晶體的安裝
§3-4-2 低功率電晶體的安裝
§3-4-3 射頻功率模組的安裝
§3-5 射頻和微波功率放大器的可靠性考慮
§3-5-1 晶片溫度和他對可靠性的影響
§3-5-2 其他可靠性考慮
第四章 線性功率放大器的設計和功率放大器的線性化技術
§4-1 非線性電路基本概念與定義
§4-1-1 線性與非線性
§4-1-2 頻率的產生
§4-1-3 非線性現象
§4-1-4 放大器中的非線性現象
§4-2 線性電晶體功率放大器的設計
§4-2-1 A類放大器和線性放大
§4-2-2 增益匹配和功率匹配
§4-2-3 負載牽引測量
§4-2-4 商用負載牽引測量設備
§4-2-5 負載線理論
§4-2-6 封裝效應和負載牽引理論
§4-2-7 用CAD程式作負載牽引等功率
§4-2-8 A類功率放大器設計的實際例子
§4-2-9 總結
§4-3 功率放大器的線性化技術
§4-3-1 負反饋線性化技術
§4-3-2 預失真技術
§4-3-3 前饋技術
第五章高效率射頻和微波固體功率放大器設計
§5-1 功率放大器減小導通角的波形分析
§5-2 功率放大器輸出連線埠
§5-3 減小導通角工作模式分析
§5-3-1 A類工作條件
§5-3-2 AB類工作條件
§5-3-3 B類工作狀態
§5-3-4 C類工作狀態
§5-3-5 電晶體的開啟(膝)電壓的影響
§5-3-6 功率轉移特性和線性度
§5-3-7 對輸入驅動的要求
§5-3-8 本節小結
§5-4 降低導通角高效率功率放大器的匹配網路的設計
§5-4-1 低通匹配網路
§5-4-2 傳輸線網路
§5-4-3 諧波短路
§5-4-4普通的的MESFET電晶體
§5-4-5 850MHz 2W B類功率放大器設計實例
§5-4-6 “π”型功率匹配網路
§5-4-7 功率放大器中的“π”型匹配網路設計和分析
§5-4-8 使用負載牽引法的網路設計和分析
§5-5 射頻和微波功率放大器中的過驅動和限制效應
§5-5-1 過驅動A類功率放大器
§5-5-2 過驅動減小導通角模式的功率放大器
§5-5-3 正弦波的矩形化:F類和D類工作狀態
§5-5-4 實際的F類功率放大器
§5-5-5 具有諧波短路的過驅動功率放大器
§5-6 射頻套用的開關模式放大器
§5-6-1 簡單的(射頻套用)開關模式放大器
§5-6-2 調諧開關模功率放大器
§5-6-3 D類開關模功率放大器
§5-6-4 E類開關模功率放大器
第六章射頻和微波功率放大器的電路技術
§6-1 推挽放大器
§6-2 平衡功率放大器
§6-3 射頻和微波功率放大器中的頻率補償和負反饋
§6-3-1 頻率補償
§6-3-2 負反饋
第七章 功率合成與分配技術
§7-1 概述
§7-1-1 合成概念的演變
§7-1-2 合成的基本原理
§7-1-3 合成的網路特性
§7-2 功率合成器/分配器的類型
§7-2-1 諧振和非諧振腔體合成器/功分器
§7-2-2 非諧振的N路合成器
§7-2-3 空間功率合成器
§7-3 功率合成器/分配器的分析方法
§7-3-1 傳輸線合成器的分析
§7-3-2 平面二維功率合成結構的分析
§7-3-3 波導和腔體合成器的分析
§7-3-4 空間功率合成結構的分析
§7-4 常規功率分配與合成技術
§7-4-1 Wilkinson 功率分配器
§7-4-2耦合線定向耦合器
§7-4-3 微波混合橋
§7-4-4 同軸電纜變換器和合成器
§7-4-5 平行耦合線(雙絞線)及同軸線阻抗變換器和平衡-不平衡變換器
§7-5 新型功率分配與合成技術
§7-5-1 基於DGS結構的不等分功率合成技術
§7-5-2 基於多層結構的小型化超寬頻合成技術
§7-5-3 任意雙頻段功分與合成技術
§7-6 空間功率合成技術
§7-6-1 概述
§7-6-2 擴展同軸波導內空間功率合成技術
§7-6-3 徑向波導空間功率合成技術
§7-6-4 基片集成波導空間功率合成技術
§7-7 大功率合成技術簡介
§7-7-1 傳輸線的功率容量
§7-7-2 大功率合成器的設計實例
§7-8 小結
第八章射頻和微波功率放大器中的記憶效應和失真
§8-1 介紹
§8-1-1 本章的目的
§8-1-2 線性化和記憶效應
§8-1-3 本章的主要內容
§8-2 電路理論和方法
§8-2-1 電系統的分類
§8-2-2 非線性系統的頻譜計算
§8-2-3 無記憶非線性系統中的頻譜再生
§8-2-4 非線性效應與信號頻寬的關係
§8-2-5 非線性系統分析
§8-2-6 小結
§8-2-7 需記住的要點
§8-3 射頻功率放大器中的記憶效應
§8-3-1 效率
§8-3-2 線性化
§8-3-3 電記憶效應
§8-3-4 熱記憶效應
§8-3-5 幅度域效應
§8-3-6 總結
§8-3-7 記憶要點
§8-4 Volterra模型
§8-4-1 非線性建模
§8-4-2 非線性I-V和Q-V特性
§8-4-3 共射BJT/HBT模型
§8-4-4 在BJT共射放大器中的IM3
§8-4-5 MESFET建模及分析
§8-4-6 小結
§8-4-7 記憶要點
§8-5 Volterra模型的特性描述
§8-5-1 擬合多項式模型
§8-5-2 自熱效應
§8-5-3 直流I-V 特性
§8-5-4 交流特性描述步驟
§8-5-5 脈衝S-參數測量
§8-5-6 封裝效應的去除
§8-5-7 小信號參數的計算
§8-5-8 擬合法交流測量
§8-5-9 1-W BJT的非線性模型
§8-5-10 1-W MESFET 的非線性模型
§8-5-11 30-W LDMOS的非線性模型
§8-5-12 小結
§8-5-13 記憶要點
§8-6 仿真及測量記憶效應
§8-6-1 仿真記憶效應
§8-6-2 記憶效應的測量
§8-6-3 記憶效應與線性化
§8-6-4 小結
§8-6-5 記憶要點
§8-7 記憶效應的抵消
§8-7-1 包絡濾波法
§8-7-2 阻抗最佳化
§8-7-3 包絡注入
§8-7-4 小結
§8-7-5 記憶要點
附錄7A: Volterra 分析基礎
附錄7B: 截斷誤差
附錄7C:平方非線性級聯時的IM3公式
附錄7D: 測量系統的有關問題
第九章異相射頻與微波功率放大器
§9-1異相微波功率放大器的介紹
§9-1-1 從歷史角度來看異相放大器
§9-1-2 異相放大理論的介紹
§9-2 反相功率放大系統的線性性能
§9-2-1介紹
§9-2-2 數字調製技術
§9-2-3 數字數據的基帶濾波
§9-2-4 異相放大器信號分量的分離
§9-2-5 路徑不均衡和他對線性度的影響
§9-2-6 正交調製器誤差對線性度的影響
§9-2-7 SCS量化誤差對於異相系統的影響
§9-2-8 重構濾波器和DSP抽樣率對線性度影響
§9-2-9總結
§9-3 異相放大器中降低路徑失配的技術
§9-3-1 簡介
§9-3-2 基於訓練矢量的改進方法
§9-3-3 數據傳輸中路徑失配誤差的校正方案
§9-3-4 寬頻套用中的失配校正方法
§9-3-5 VCO驅動合成
§9-4 異相功率放大器中的功率合成及效率增強技術
§9-4-1 介紹
§9-4-2 異相放大器中的功率合成技術
§9-4-3 異相系統的放大器選擇
§9-4-4 利用A、B、C類放大器設計異相放大器
§9-4-5 Chireix功率合成技術
§9-4-6 開關模式放大器(D類和E類)的功率合成器的設計
§9-4-7 在異相功率放大器中使用有損耗的功率合成器
§9-4-8 輸出功率的機率分布及其對效率帶來的影響
§9-4-9 異相放大器中的功率回收
附錄9A
9A.1 混合型功率合成器輸出的資用功率
9A.2 任意二極體模型的回收效率和電壓駐波比
第十章通信系統中的功率放大器
§10-1 Kahn包絡分離和恢復技術
§10-2 包絡跟蹤
§10-3 異相功率放大器
§10-4 Doherty功率放大器方案
§10-5 開關模和雙途徑功率放大器
§10-6 前饋線性化技術
§10-7 預失真線性化(技術)
§10-8 手持機套用的單片CMOS和HBT功率放大器