RF Measurements of Die and Packages

RF Measurements of Die and Packages pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Artech House on Demand
作者:Wartenberg, Scott A.
出品人:
页数:244
译者:
出版时间:
价格:$ 142.38
装帧:HRD
isbn号码:9781580532730
丛书系列:
图书标签:
  • RF
  • 射频测量
  • 芯片封装
  • 微波电路
  • 高频电路
  • 测试技术
  • 信号完整性
  • 电源完整性
  • 电磁兼容性
  • 无源器件
  • 有源器件
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具体描述

The explosion in the wireless industry, coupled with the higher frequencies in today's digital integrated circuits (IC) has made vital the need for accurate IC testing. This is the first book dedicated to the issues surrounding RFIC testing. This ground breaking work enables professionals to perform high-accuracy RF measurements of die and packages in the RF test lab. This timely volume defines the essential elements in an RF system, explains where errors can be found in such a system and shows how to mathematically remove them with calibration.

射频电路设计与系统集成:从器件到模块的深度剖析 本书旨在为射频(RF)工程师、微波工程师、电子系统设计师以及相关领域的研究人员提供一本全面、深入的技术参考,专注于现代通信系统中的关键挑战:如何高效、稳定地实现从微电子器件到复杂系统模块的集成与性能优化。本书内容聚焦于电路设计、封装技术、电磁兼容性(EMC)与信号完整性(SI)的交叉领域,对当前高速、高频电子系统中不可避免的寄生效应和系统级性能损失进行了详尽的理论阐述与实践指导。 本书的结构设计遵循从基础理论到高级应用的逻辑链条,确保读者能够建立坚实的知识基础,并迅速掌握前沿的设计方法。我们认为,任何高性能射频系统的实现,都依赖于对物理层面的深刻理解,尤其是在高频段,材料、结构和制造工艺对最终性能的影响变得尤为突出。 --- 第一部分:高频微波电路基础与器件建模 本部分首先回顾了射频电路设计所必需的电磁场理论基础,并着重于如何将这些理论应用于实际的电路元件分析。 1. 传输线理论的深化应用: 详细阐述了史密斯圆图在阻抗匹配网络设计中的精确应用,超越了传统的教科书范例,深入探讨了在宽带工作条件下,非理想元件(如电感和电容的品质因数Q值变化)如何影响匹配网络的实际性能。讨论了多段传输线匹配结构、无源器件的寄生效应建模,以及在微带线、带状线和共面波导(Coplanar Waveguide, CPW)之间的转换策略及其损耗分析。 2. 有源器件的非线性特性与噪声分析: 本书深入分析了晶体管(如SiGe HBT, CMOS, GaN FET)在高频工作状态下的S参数、P1dB、OIP3等关键参数的获取与验证过程。重点阐述了噪声系数(NF)的物理起源,包括散粒噪声、热噪声和闪烁噪声。同时,引入了基于统计学的非线性建模方法,指导读者如何构建能够精确预测电路在存在强干扰和多载波信号时的互调失真性能的仿真模型。讨论了如何利用噪声匹配与功率匹配的权衡策略来优化LNA和PA的设计。 3. 基础无源元件的寄生效应: 对电感器和电容器在高频下的等效电路模型(ECM)进行了细致的剖析。阐述了绕线电感、螺旋电感以及片上集成电感器在Q值、自谐振频率(SRF)上的限制。对于片上电容器,分析了介质吸收、边缘效应以及串联电阻对器件性能的影响,并提供了选择合适电容结构的工程指南。 --- 第二部分:系统级集成与封装效应分析 在现代射频系统中,电路性能往往受限于封装和互连结构,本部分将重点放在这些“看不见的”因素上。 4. 先进封装技术对射频性能的影响: 系统地介绍了各类半导体封装技术(如BGA, QFN, Flip-Chip)在射频应用中的局限性。详细分析了引线键合(Wire Bonding)的电感效应,如何从微亨(pH)级别显著恶化LNA的噪声性能和PA的输出功率。对比了低损耗衬底材料在多芯片模块(MCM)中的应用优势。对于扇出型晶圆级封装(Fan-Out WLP)的结构,重点讨论了其通过模塑材料实现的三维电磁耦合。 5. 芯片级封装(CSP)的电磁建模: 本章致力于建立芯片与封装之间的耦合模型。讨论了如何使用三维电磁(3D EM)求解器(如有限元法FEM或矩量法MoM)来精确提取封装结构中的串扰、互感和寄生电容。内容涵盖了引脚的分布参数提取、封装过孔的阻抗特性分析,以及如何利用这些模型来指导IC的I/O焊盘布局,以最小化封装引入的带宽限制和相位噪声。 6. 系统级信号完整性(SI)与电源完整性(PI): 详细探讨了在多功能RFIC(如收发器芯片)中,数字逻辑电路的开关噪声如何通过电源网络耦合到敏感的模拟和射频路径。引入了去耦策略,包括片上、片间和板级的去耦电容的优化选择与布局。分析了地平面设计对高频信号返回路径的影响,并提供了低阻抗电源分配网络(PDN)的设计准则,以确保在瞬态大电流(如PA启动时)下Vdd电压的稳定性。 --- 第三部分:电磁兼容性与系统级协同设计 高性能射频系统的成功,最终体现为其在复杂电磁环境下的可靠运行。 7. 射频系统中的电磁兼容性(EMC)挑战: 系统地介绍了EMC的基本概念,包括辐射发射(EMI)、抗扰度(EMS)以及耦合机制(辐射、传导、电容、电感)。重点分析了集成电路内部和PCB层面上的电流回路分析,以及如何通过优化布局来减小回路面积,从而降低辐射发射。讨论了屏蔽技术(Shielding)的设计,包括金属屏蔽罩的选型、接地点(Grounding)的策略,以及缝隙辐射的抑制方法。 8. 滤波器与耦合器的高级设计与集成: 深入探讨了腔体滤波器、介质谐振器滤波器(DR)和集成化SAW/BAW滤波器的结构与性能。重点放在如何将其集成到模块中而不引入显著的插入损耗和反射。详细分析了耦合系数、传输零点(Transmission Zeros)的引入对于提高滤波器选择性和抑制带外杂散的重要性。同时,对定向耦合器、混合耦合器和功率分配网络的设计参数进行了深入的数学推导和优化实例分析。 9. 射频系统热管理与可靠性考量: 探讨了高功率射频模块(如基站功率放大器)的热设计挑战。分析了热阻的计算方法,包括芯片级、封装级和系统级热路径的建模。讨论了热效应如何影响晶体管的直流工作点、增益和线性度,以及如何通过热沉、导热界面材料(TIMs)的设计来确保系统长期运行的可靠性。 --- 本书的特色在于其高度的工程实用性。 所有的理论讨论都伴随着具体的仿真验证案例和实际测试数据对比,旨在弥合理论设计与物理实现之间的鸿沟。通过阅读本书,读者将能够掌握一套系统化的射频协同设计方法论,从而在高速、高频电子设备的设计周期中,有效预测并解决由器件、封装和系统集成所带来的性能瓶颈。本书是追求卓越射频性能的工程师不可或缺的工具书。

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读后感

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用户评价

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对于任何从事射频微波设计的人来说,理解射频测量都是绕不开的课题。我一直在寻找一本能够系统梳理射频测量技术,并将其应用到实际器件和封装中的参考书。过去,我接触到的资料往往侧重于理论,或者只讨论特定设备的操作,但缺乏将理论与实践紧密结合的指导。这本书的标题“RF Measurements of Die and Packages”暗示了其将深入探讨如何具体地对裸芯片(die)和不同类型的封装进行射频参数的测量。我希望书中能够详细介绍各种射频测量标准和协议,例如IEEE的各项标准,以及行业内的最佳实践。我特别希望了解书中是否会涵盖一些非传统的测量方法,比如使用微探针(micropipette)对裸芯片进行高精度参数提取,或者在芯片级进行动态射频特性分析。同时,对于各种不同封装工艺(如陶瓷封装、塑料封装、金属封装等)的特点,以及这些特点如何在射频测量中体现出来,我也是非常感兴趣的。我希望这本书能够提供关于如何选择合适的测量方法和仪器,以应对不同尺寸、不同频率范围、不同功率等级的射频器件和封装的挑战,并且在测量过程中如何有效地消除误差,获得可靠的数据。

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作为一个对射频工程充满热情的学生,我一直在努力系统地学习这个领域。虽然学校的课程为我打下了基础,但许多实际的工程问题和最新的技术发展,仍然需要通过阅读专业书籍来补充。这本书的标题“RF Measurements of Die and Packages”虽然听起来比较技术化,但它指向的是射频设计中最关键的环节之一:如何准确地知道我们设计的芯片和封装在实际工作中的射频表现。我希望这本书能够用一种相对易懂的方式,讲解射频测量的基本原理,比如阻抗、S参数、噪声系数、功率增益等等,并且将这些概念与具体的芯片和封装联系起来。我想了解,当我们设计了一个新的射频IC,或者选择了一个新的封装类型时,我们需要进行哪些关键的射频测量来验证其性能?这些测量是如何进行的?不同的测试设备有什么区别?在进行测量时,我们应该注意哪些陷阱?如果书中能有一些图示和案例,解释不同封装(比如裸晶、引线键合封装、BGA封装等)在射频性能上的差异,以及这些差异是如何通过测量体现出来的,那就再好不过了。我希望通过阅读这本书,能够建立起一个完整的射频测量知识体系,为我未来的职业生涯打下坚实的基础。

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我最近在为我的博士研究寻找关于微波器件测量的新方法,特别是针对那些尺寸日益缩小、结构越来越复杂的射频集成电路(RFICs)及其封装。传统的测量技术有时难以应对这些挑战,需要更精细、更具针对性的技术。这本书的标题“RF Measurements of Die and Packages”立刻吸引了我的注意,因为它正好触及了我研究的核心领域。我非常好奇书中是否会介绍一些前沿的测量技术,比如在微米级尺寸下进行高精度S参数测量,或者如何在有源器件工作状态下进行非线性特性的表征。我的研究重点在于探索新的封装材料和结构对射频性能的影响,以及如何通过测量来验证和优化这些设计。因此,如果这本书能够提供关于寄生参数提取、阻抗匹配优化、以及射频功耗和噪声参数测量的详细方法,那将对我的研究非常有价值。我尤其希望了解书中是否有关于不同测试夹具(test fixture)设计和校准的指导,因为这直接关系到测量结果的准确性。另外,关于如何处理复杂封装结构引起的模态转换和串扰问题,我也非常期待书中能有深入的探讨和实用的解决方案。

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我最近在研究高频通信系统中,特别是5G/6G相关技术的射频前端模块。这些模块通常集成了大量的射频器件,并且封装形式也日益复杂,如异质集成(heterogeneous integration)和三维堆叠(3D stacking)。在这样的背景下,精确的射频测量显得尤为重要,因为它直接影响到系统的整体性能和可靠性。我的工作涉及到射频前端的设计验证和故障排除,有时会遇到一些难以解释的性能下降问题,而这些问题往往与芯片本身以及其所处的封装环境密切相关。这本书的标题“RF Measurements of Die and Packages”正是直击我工作中的痛点。我希望书中能够提供关于如何测量高密度互连(HDI)封装、硅通孔(TSV)器件的射频特性。此外,对于多芯片模块(MCM)或系统级封装(SiP),如何进行跨芯片之间的射频干扰测量,以及如何评估封装的寄生电感和电容对信号完整性的影响,也是我非常关心的内容。如果书中还能包含关于射频器件的可靠性测量(如老化测试、高低温测试中的射频参数变化),以及如何利用测量数据进行逆向工程或设计优化,那将极大地提升我对这本书的期待值。

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这本书的标题听起来非常吸引我,因为我正身处一个需要深入理解射频(RF)领域,尤其是半导体器件(Die)和封装(Packages)的射频特性测量的行业。我一直在寻找一本能够清晰、系统地讲解相关理论、实验方法以及实际应用的书籍。我的工作内容涉及到高频电路设计,尤其是在信号完整性和电源完整性方面,需要对芯片及其封装的寄生效应有深入的理解,以便优化设计。目前我接触到的资料大多分散且不够全面,有时需要花费大量时间去查阅零散的论文和技术文档。一本能够整合这些信息,并提供实操指导的图书,对我来说无疑是雪中送炭。我特别关注书中是否能详细介绍各种射频测量仪器(如网络分析仪、频谱分析仪、信号发生器等)的使用技巧,以及如何校准和解读测量结果。此外,针对不同类型的封装(如QFN、BGA、SiP等)在射频性能上的差异,以及如何通过测量来量化这些差异,也是我非常感兴趣的部分。如果书中能够包含一些实际案例分析,例如如何诊断和解决由封装引起的射频信号衰减或串扰问题,那就更完美了。我期待这本书能够为我提供扎实的理论基础和实用的操作指南,帮助我更高效地完成我的射频测量和设计工作。

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