《微波有源電路理論分析及設計》是一本王家禮編制，由西安電子科技大學出版社在2012年出版的書籍。作者根據多年來從事微波、射頻技術的研究工作的總結和大量的資料，集中、系統地論述了微波有源電路的理論分析、設計及其工程實現。
基本介紹
- 書名：微波有源電路理論分析及設計
- 類別：物理
- 內容：微波
- 狀態：已完結
簡介,目錄,
簡介
本書取材新穎，內容豐富，從工程套用角度，把理論與實踐相結合，全面地介紹了微波放大電路、微波變頻電路、微波振盪電路、微波控制電路的基礎理論和分析方法以及設計方法，具有較強的實用性。
本書是為從事測試研究和從事射頻、微波電路設計研究的大學本科生和研究生編寫的一本教材，同時也為通信、雷達、電子測量、儀器儀表等無線電技術領域從事微波和射頻電路研究、設計、製造的工程技術人員提供了一本很有實用價值的參考書。
本書是為從事測試研究和從事射頻、微波電路設計研究的大學本科生和研究生編寫的一本教材，同時也為通信、雷達、電子測量、儀器儀表等無線電技術領域從事微波和射頻電路研究、設計、製造的工程技術人員提供了一本很有實用價值的參考書。
目錄
第一章 微波網路基礎 1?
1.1 引言 1?
1.2 微波網路的引入 1
1.2.1 微波傳輸線的電磁場方程 1
1.2.2 傳輸線中電磁場的一般表達式 3
1.2.3 廣義傳輸線方程 5
1.2.4 模式展開 5
1.2.5 單連線埠網路的電壓、電流與電磁場的關係 6?
1.3 採用等效電壓和等效電流定義的網路參數 7
1.3.1 阻抗參數和阻抗矩陣 8
1.3.2 導納參數與導納矩陣 13
1.3.3 採用輸入量與輸出量定義的網路參數——轉移參數矩陣 15?
1.4 採用歸一化入射波和歸一化反射波定義的網路參數 18
1.4.1 歸一化入射波和歸一化反射波的概念 19
1.4.2 歸一化入射波和歸一化反射波定義散射參數和散射矩陣 20
1.4.3 傳輸參數和傳輸矩陣 28
1.4.4 雙連線埠網路的各種參數間的互換 29
1.4.5 網路參數綜合套用舉例 31?
1.5 不定導納矩陣 44
1.5.1 不定導納矩陣的性質 45
1.5.2 不定導納矩陣建立方法 47
1.5.3 不定導納矩陣的化簡 50?
1.6 不定散射矩陣 53
1.6.1 不定散射矩陣的特性 54
1.6.2 兩連線埠散射參數與不定散射參數之間的關係 54?
1.7 散射信號流圖法 57
1.7.1 散射信號流圖的建立 57
1.7.2 信號流圖的簡化法則 61
1.7.3 信號流圖的不接觸環法則 63?
第二章 微波小信號（低噪聲）放大電路 68?
2.1 微波電晶體簡介 69
2.1.1 微波雙極電晶體（BJT） 70
2.1.2 微波異質結雙極電晶體（HBT） 74
2.1.3 微波場效應電晶體（FET） 76?
2.2 微波電晶體小信號建模 81
2.2.1 基於小信號散射參數的建模方法 82
2.2.2 基於不同條件下測量值的建模方法 87?
2.3 微波小信號放大器性能分析 90
2.3.1 微波小信號放大器的功率增益 90
2.3.2 微波小信號放大器的相位與時延 92
2.3.3 微波小信號放大器的穩定性及其判別準則 93
2.3.4 微波小信號放大器的噪聲係數 97
2.3.5 微波小信號放大器的動態範圍 100?
2.4 微波電晶體放大器匹配網路拓撲結構的選擇方法與直流偏置電路 101
2.4.1 集中參數匹配網路拓撲的選擇 102
2.4.2 分布參數匹配網路拓撲的選擇 106
2.4.3 微波小信號放大器的直流偏置電路 107?
2.5 微波小信號放大器的設計 108
2.5.1 絕對穩定條件下的單向化設計 109
2.5.2 絕對穩定條件下的雙共軛匹配設計 112
2.5.3 絕對穩定條件下的最小噪聲設計 113
2.5.4 潛在不穩定條件下微波小信號放大器的設計 114?
2.6 微波小信號寬頻放大器電路的設計方法簡介 115
2.6.1 分析設計法 115
2.6.2 實頻率設計法 117
2.6.3 簡化實頻率設計法 119?
2.7 其它類型微波小信號寬頻放大器電路的設計 123
2.7.1 電晶體反饋放大器電路的設計 125
2.7.2 電晶體有耗匹配寬頻放大器電路的設計 127
2.7.3 場效應電晶體有源匹配寬頻放大器電路的設計 130
2.7.4 寬頻場效應電晶體分布放大器的設計 133?
2.8 微波積體電路（MIC）簡介 139
2.8.1 混合微波積體電路（HMIC） 141
2.8.2 微波單片積體電路（MMIC）中無源元件實現結構簡介 141
2.8.3 微波單片積體電路（MMIC）設計及實現方法簡介 144?
第三章 功率放大器 151?
3.1 微波電晶體的非線性及其表征方法 151
3.1.1 非線性電路 151
3.1.2 非線性電路所出現的非線性現象 152
3.1.3 非線性電路的表征方法 154?
3.2 微波電晶體大信號建模 158
3.2.1 大信號模型概述 159
3.2.2 GaAs MESFET大信號模型的建立 160?
3.3 功率放大器的工作狀態 163
3.3.1 ?A類功率放大器 164
3.3.2 B類功率放大器 164
3.3.3 AB類功率放大器 165
3.3.4 C類功率放大器 166
3.3.5 D類功率放大器 166
3.3.6 E類功率放大器 167
3.3.7 F?類功率放大器 168?
3.4 微波非線性電路的分析方法 168
3.4.1 微波非線性電路分析——時域中的狀態變數法 170
3.4.2 微波非線性電路分析——頻域中的伏特拉級數法 172
3.4.3 微波非線性電路的穩態分析——諧波平衡法 182
3.4.4 全頻域改進的諧波平衡法 188?
3.5 微波電晶體功率放大器的設計 196
3.5.1 負載牽引法設計功率放大器 197
3.5.2 諧波平衡法設計功率放大器 200
3.5.3 微波功率合成技術 208?
3.6 微波放大器線性化技術綜述 211
3.6.1 功率回退法 212
3.6.2 反饋法 213
3.6.3 預失真法 214
3.6.4 前饋法 215?
第四章 微波頻率變換電路 217?
4.1 微波混頻器特性的分析與設計 217
4.1.1 肖特基勢壘二極體的特性 218
4.1.2 微波電阻性混頻器分析 219
4.1.3 微波參量混頻器的分析 227
4.1.4 採用諧波平衡法分析微波混頻器 230?
4.2 微波混頻器電路的設計 233
4.2.1 單端混頻器電路 233
4.2.2 平衡混頻器的理論分析 235
4.2.3 平衡混頻器電路 239
4.2.4 雙平衡混頻器 248
4.2.5 鏡頻回收混頻器 254
4.2.6 諧波混頻器 259?
4.3 微波倍頻器電路的分析和設計 262
4.3.1 微波變容二極體和階躍恢復二極體特性分析 263
4.3.2 電抗性二極體倍頻器電路分析與設計 266
4.3.3 電阻性二極體倍頻器電路分析與設計 273
4.3.4 階躍恢復二極體倍頻器的分析與設計 275?
4.4 微波電晶體變頻電路簡介 279?
第五章 微波振盪電路的分析與設計 282?
5.1 微波電晶體振盪電路的分析 282
5.1.1 負阻的概念 282
5.1.2 單連線埠負阻振盪器的分析 283
5.1.3 雙連線埠負阻振盪器的分析 284
5.1.4 振盪器的頻率穩定度和相位噪聲 286?
5.2 微波電晶體振盪電路的分析方法和設計 289
5.2.1 網路參數法 290
5.2.2 準線性法 294
5.2.3 諧波平衡法 297
5.2.4 電晶體振盪器相位噪聲的分析 299?
5.3 介質諧振器穩頻振盪器的分析與設計 300
5.3.1 頻帶反射型FET-DRO 301
5.3.2 並聯反饋型FET-DRO 304?
5.4 其它類型微波振盪器簡介 310
5.4.1 壓控振盪器（VCO）簡介 310
5.4.2 YIG調諧振盪器（YTO）簡介 312
5.4.3 推-推（Push-Push）壓控振盪器簡介 316?
第六章 微波控制電路的分析與設計 318?
6.1 PIN二極體特性分析 318
6.1.1 PIN二極體 318
6.1.2 PIN二極體的等效電路 319
6.1.3 PIN二極體的主要參數 319
6.1.4 PIN二極體的開關速率 320?
6.2 微波PIN管開關電路的分析與設計 320
6.2.1 單刀單擲開關 320
6.2.2 單刀雙擲開關 324
6.2.3 串、並聯開關結構 325?
6.3 微波移相電路的分析與設計 327
6.3.1 開關線型移相器 327
6.3.2 載入線型移相器 328
6.3.3 反射型移相器 329?
6.4 微波衰減電路的分析與設計 330
6.4.1 分配器型電調衰減器 331
6.4.2 微波電橋型電調衰減器 332
6.4.3 吸收型陣列式電調衰減器 332
6.4.4 匹配型電調衰減器 334?
6.5 PIN管限幅器 335?
1.1 引言 1?
1.2 微波網路的引入 1
1.2.1 微波傳輸線的電磁場方程 1
1.2.2 傳輸線中電磁場的一般表達式 3
1.2.3 廣義傳輸線方程 5
1.2.4 模式展開 5
1.2.5 單連線埠網路的電壓、電流與電磁場的關係 6?
1.3 採用等效電壓和等效電流定義的網路參數 7
1.3.1 阻抗參數和阻抗矩陣 8
1.3.2 導納參數與導納矩陣 13
1.3.3 採用輸入量與輸出量定義的網路參數——轉移參數矩陣 15?
1.4 採用歸一化入射波和歸一化反射波定義的網路參數 18
1.4.1 歸一化入射波和歸一化反射波的概念 19
1.4.2 歸一化入射波和歸一化反射波定義散射參數和散射矩陣 20
1.4.3 傳輸參數和傳輸矩陣 28
1.4.4 雙連線埠網路的各種參數間的互換 29
1.4.5 網路參數綜合套用舉例 31?
1.5 不定導納矩陣 44
1.5.1 不定導納矩陣的性質 45
1.5.2 不定導納矩陣建立方法 47
1.5.3 不定導納矩陣的化簡 50?
1.6 不定散射矩陣 53
1.6.1 不定散射矩陣的特性 54
1.6.2 兩連線埠散射參數與不定散射參數之間的關係 54?
1.7 散射信號流圖法 57
1.7.1 散射信號流圖的建立 57
1.7.2 信號流圖的簡化法則 61
1.7.3 信號流圖的不接觸環法則 63?
第二章 微波小信號（低噪聲）放大電路 68?
2.1 微波電晶體簡介 69
2.1.1 微波雙極電晶體（BJT） 70
2.1.2 微波異質結雙極電晶體（HBT） 74
2.1.3 微波場效應電晶體（FET） 76?
2.2 微波電晶體小信號建模 81
2.2.1 基於小信號散射參數的建模方法 82
2.2.2 基於不同條件下測量值的建模方法 87?
2.3 微波小信號放大器性能分析 90
2.3.1 微波小信號放大器的功率增益 90
2.3.2 微波小信號放大器的相位與時延 92
2.3.3 微波小信號放大器的穩定性及其判別準則 93
2.3.4 微波小信號放大器的噪聲係數 97
2.3.5 微波小信號放大器的動態範圍 100?
2.4 微波電晶體放大器匹配網路拓撲結構的選擇方法與直流偏置電路 101
2.4.1 集中參數匹配網路拓撲的選擇 102
2.4.2 分布參數匹配網路拓撲的選擇 106
2.4.3 微波小信號放大器的直流偏置電路 107?
2.5 微波小信號放大器的設計 108
2.5.1 絕對穩定條件下的單向化設計 109
2.5.2 絕對穩定條件下的雙共軛匹配設計 112
2.5.3 絕對穩定條件下的最小噪聲設計 113
2.5.4 潛在不穩定條件下微波小信號放大器的設計 114?
2.6 微波小信號寬頻放大器電路的設計方法簡介 115
2.6.1 分析設計法 115
2.6.2 實頻率設計法 117
2.6.3 簡化實頻率設計法 119?
2.7 其它類型微波小信號寬頻放大器電路的設計 123
2.7.1 電晶體反饋放大器電路的設計 125
2.7.2 電晶體有耗匹配寬頻放大器電路的設計 127
2.7.3 場效應電晶體有源匹配寬頻放大器電路的設計 130
2.7.4 寬頻場效應電晶體分布放大器的設計 133?
2.8 微波積體電路（MIC）簡介 139
2.8.1 混合微波積體電路（HMIC） 141
2.8.2 微波單片積體電路（MMIC）中無源元件實現結構簡介 141
2.8.3 微波單片積體電路（MMIC）設計及實現方法簡介 144?
第三章 功率放大器 151?
3.1 微波電晶體的非線性及其表征方法 151
3.1.1 非線性電路 151
3.1.2 非線性電路所出現的非線性現象 152
3.1.3 非線性電路的表征方法 154?
3.2 微波電晶體大信號建模 158
3.2.1 大信號模型概述 159
3.2.2 GaAs MESFET大信號模型的建立 160?
3.3 功率放大器的工作狀態 163
3.3.1 ?A類功率放大器 164
3.3.2 B類功率放大器 164
3.3.3 AB類功率放大器 165
3.3.4 C類功率放大器 166
3.3.5 D類功率放大器 166
3.3.6 E類功率放大器 167
3.3.7 F?類功率放大器 168?
3.4 微波非線性電路的分析方法 168
3.4.1 微波非線性電路分析——時域中的狀態變數法 170
3.4.2 微波非線性電路分析——頻域中的伏特拉級數法 172
3.4.3 微波非線性電路的穩態分析——諧波平衡法 182
3.4.4 全頻域改進的諧波平衡法 188?
3.5 微波電晶體功率放大器的設計 196
3.5.1 負載牽引法設計功率放大器 197
3.5.2 諧波平衡法設計功率放大器 200
3.5.3 微波功率合成技術 208?
3.6 微波放大器線性化技術綜述 211
3.6.1 功率回退法 212
3.6.2 反饋法 213
3.6.3 預失真法 214
3.6.4 前饋法 215?
第四章 微波頻率變換電路 217?
4.1 微波混頻器特性的分析與設計 217
4.1.1 肖特基勢壘二極體的特性 218
4.1.2 微波電阻性混頻器分析 219
4.1.3 微波參量混頻器的分析 227
4.1.4 採用諧波平衡法分析微波混頻器 230?
4.2 微波混頻器電路的設計 233
4.2.1 單端混頻器電路 233
4.2.2 平衡混頻器的理論分析 235
4.2.3 平衡混頻器電路 239
4.2.4 雙平衡混頻器 248
4.2.5 鏡頻回收混頻器 254
4.2.6 諧波混頻器 259?
4.3 微波倍頻器電路的分析和設計 262
4.3.1 微波變容二極體和階躍恢復二極體特性分析 263
4.3.2 電抗性二極體倍頻器電路分析與設計 266
4.3.3 電阻性二極體倍頻器電路分析與設計 273
4.3.4 階躍恢復二極體倍頻器的分析與設計 275?
4.4 微波電晶體變頻電路簡介 279?
第五章 微波振盪電路的分析與設計 282?
5.1 微波電晶體振盪電路的分析 282
5.1.1 負阻的概念 282
5.1.2 單連線埠負阻振盪器的分析 283
5.1.3 雙連線埠負阻振盪器的分析 284
5.1.4 振盪器的頻率穩定度和相位噪聲 286?
5.2 微波電晶體振盪電路的分析方法和設計 289
5.2.1 網路參數法 290
5.2.2 準線性法 294
5.2.3 諧波平衡法 297
5.2.4 電晶體振盪器相位噪聲的分析 299?
5.3 介質諧振器穩頻振盪器的分析與設計 300
5.3.1 頻帶反射型FET-DRO 301
5.3.2 並聯反饋型FET-DRO 304?
5.4 其它類型微波振盪器簡介 310
5.4.1 壓控振盪器（VCO）簡介 310
5.4.2 YIG調諧振盪器（YTO）簡介 312
5.4.3 推-推（Push-Push）壓控振盪器簡介 316?
第六章 微波控制電路的分析與設計 318?
6.1 PIN二極體特性分析 318
6.1.1 PIN二極體 318
6.1.2 PIN二極體的等效電路 319
6.1.3 PIN二極體的主要參數 319
6.1.4 PIN二極體的開關速率 320?
6.2 微波PIN管開關電路的分析與設計 320
6.2.1 單刀單擲開關 320
6.2.2 單刀雙擲開關 324
6.2.3 串、並聯開關結構 325?
6.3 微波移相電路的分析與設計 327
6.3.1 開關線型移相器 327
6.3.2 載入線型移相器 328
6.3.3 反射型移相器 329?
6.4 微波衰減電路的分析與設計 330
6.4.1 分配器型電調衰減器 331
6.4.2 微波電橋型電調衰減器 332
6.4.3 吸收型陣列式電調衰減器 332
6.4.4 匹配型電調衰減器 334?
6.5 PIN管限幅器 335?
