Si Microwave And Mm-wave Circuits And Systems pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Niknejad, Ali M. (EDT)/ Broderson, Robert W. (EDT)

出品人:

頁數:250

译者:

出版時間:2008-12

價格:$ 141.25

裝幀:HRD

isbn號碼:9780387266107

叢書系列:

圖書標籤:

• 微波電路
• 毫米波電路
• 射頻電路
• 電路設計
• 係統設計
• 微電子學
• 無綫通信
• 高頻電路
• 模擬電路
• 電子工程

微波與毫米波電路及係統：從基礎到前沿應用 本書聚焦於微波與毫米波領域的核心理論、關鍵技術及前沿應用，旨在為電子工程、通信工程、射頻與微波技術相關專業的學生、研究人員和工程師提供一套全麵且深入的學習資源。本書內容組織遵循循序漸進的原則，從基礎的電磁波理論和傳輸綫分析入手，逐步深入到有源和無源電路設計、係統集成以及新興技術的應用。 第一部分：基礎理論與傳輸綫 本書伊始，首先構建起堅實的電磁場與電磁波理論基礎。詳細闡述瞭麥剋斯韋方程組在微波頻段的適用性，以及平麵電磁波的傳播特性，包括波的反射、摺射、極化及其在不同介質中的衰減。隨後，重點講解瞭傳輸綫理論，包括史密斯圓圖（Smith Chart）的構建與應用，它是微波電路設計中進行阻抗匹配和分析的核心工具。內容涵蓋瞭不同類型的傳輸綫（如集總元件模型、分布元件模型、同軸綫、帶狀綫和微帶綫），並深入探討瞭集總元件與分布元件電路之間的轉換和分析方法。通過豐富的例題和實際案例，讀者可以熟練掌握如何使用史密斯圓圖來解決實際的阻抗匹配問題。 第二部分：無源器件與電路設計 本部分深入探討瞭微波頻率下關鍵無源器件的設計、建模與應用。詳細分析瞭各種形式的集總無源元件（電阻、電容、電感）在射頻和微波頻率下錶現齣的非理想特性（如Q值、自諧振頻率），並提供瞭精確的寄生參數模型。 在分布元件電路設計方麵，本書係統地介紹瞭濾波器理論。從巴特沃斯、切比雪夫、橢圓濾波器等經典響應的理論推導開始，詳細講解瞭單元電路的綜閤方法，包括原型濾波器到實際電路的轉換技術。特彆地，本書對耦閤綫濾波器、腔體濾波器以及更先進的超材料（Metamaterial）濾波器的設計原理進行瞭深入探討，展示瞭它們在實現小型化、高Q值和多功能集成方麵的優勢。 此外，傳輸綫相關的無源器件，如功率分配器（Power Dividers）、耦閤器（Couplers，包括分支綫、Lange型等）和環形器/隔離器（Circulators/Isolators）的設計原理和實現技術也被全麵覆蓋。對定嚮耦閤器的原理、耦閤係數的控製以及應用場景進行瞭詳盡的闡述。 第三部分：有源器件與放大器設計 有源電路部分是本書的核心內容之一，重點在於晶體管（BJT和FET）在高頻下的等效電路建模和放大器設計。詳細分析瞭S參數、噪聲參數的測量與應用，並引入瞭P1dB、IP3等關鍵性能指標的定義與計算。 在放大器設計方麵，本書區分瞭低噪聲放大器（LNA）和功率放大器（PA）的設計流程。LNA設計部分強調瞭噪聲匹配和增益的摺衷，並詳細講解瞭噪聲匹配網絡的優化方法。PA設計部分，則著重於非綫性特性的分析，包括效率、增益和綫性度（如ACPR）的權衡。本書涵蓋瞭經典的匹配網絡設計（如L匹配、T匹配），以及現代的寬帶匹配技術。對於功率放大器，詳細介紹瞭高效率工作模式，如A類、B類、AB類以及更先進的D類、E類和F類的工作原理和匹配挑戰。 此外，本書還專門闢齣章節探討諧振器、振蕩器和混頻器的設計。振蕩器部分，從反饋原理齣發，介紹瞭Colpitts、Clapp等經典結構，並討論瞭相噪（Phase Noise）的産生機製和抑製方法。混頻器部分，則涵蓋瞭倍頻器、上變頻和下變頻電路的工作原理，以及三階交調（IMD3）的分析。 第四部分：係統集成與測量 微波與毫米波係統往往涉及到多個功能模塊的集成。本部分將理論設計與實際係統工程相結閤。 係統集成方麵，本書討論瞭如何將LNA、PA、混頻器和頻率閤成器等模塊集成到一個完整的收發機鏈中。重點分析瞭級聯電路的增益和噪聲係數的計算，以及係統級的動態範圍分析。特彆關注瞭頻率閤成技術，包括鎖相環（PLL）的基本結構、壓控振蕩器（VCO）的相位噪聲特性，以及頻率選擇性對係統性能的影響。 在測量技術方麵，本書詳細介紹瞭矢量網絡分析儀（VNA）的操作原理及其在S參數、插入損耗、迴波損耗和相位測量中的應用。同時，也講解瞭頻譜分析儀、噪聲係數測試儀等關鍵測試設備的原理和使用規範，指導讀者如何建立和驗證射頻/微波電路的性能。 第五部分：前沿技術與新興領域 麵嚮未來，本書的最後一部分探討瞭微波與毫米波領域的前沿研究方嚮。重點關注瞭高頻段（如W波段及以上）的挑戰與機遇。 集成技術： 詳細介紹瞭單片微波集成電路（MMIC）和射頻集成電路（RFIC）的製造工藝（如GaAs、InP、CMOS等），以及它們在實現高集成度和低成本方麵的優勢與限製。 高速信道與封裝： 討論瞭高頻信號在PCB、連接器和封裝材料中的傳輸損耗、串擾和色散問題，並介紹瞭電磁兼容性（EMC）在係統設計中的考慮。 先進應用探索： 簡要介紹瞭基於微波和毫米波技術的雷達係統（如FMCW、MIMO雷達）的基本原理，以及在無綫通信（如5G/6G係統中的毫米波頻段應用）中的關鍵挑戰，如大氣損耗、波束賦形（Beamforming）技術等。 總結： 本書通過嚴謹的數學推導、詳盡的電路分析和豐富的工程實例，力求為讀者構建一個從微觀電磁現象到宏觀係統實現的完整知識體係。掌握本書內容，讀者將能夠獨立進行復雜的微波與毫米波電路的設計、仿真、製作和測試工作。

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