微波与射频电路工程设计 [Microwave and RF Engineering] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

内容简介

　　《微波与射频电路工程设计》重点讲述微波元件设计、微波控制元件、微波电路工艺、射频微波系统结构、数值分析方法与CAD技术及测试仪器与技术等工程应用中的知识。主要内容包括：基本电磁场理论、导波电磁传输、微波电路理论、谐振器和腔体、阻抗匹配、源微波元件、微波滤波器、微波元件设计、微波控制元件、放大器、振荡器、频率变换器、微波电路工艺、射频微波系统构成、数值分析方法与CAD技术、测试仪器与技术等。《微波与射频电路工程设计》兼备理论研究性和工程实践性，内容上既有广度又有深度。

作者简介

　　鲍景富，电子科技大学教授。1997年获四川省第四批跨世纪人才基金资助获得者，同年获四川省优秀科技青年。在电子学波，电子科学学刊，仪器与仪表学报及国内国际会议上发表论文20篇以上。1998年到2004年期间在日本索尼株式会式本社等公司和地方工作，曾开发过线局域网的硬件开发和设计，参加和主持过WCDMA的射频系统模块开发和系统测试，以第一技术研究员主持超小型蓝牙模块和移动体的数字电视高频头的产品技术开发，并量产用于手机之中，得到同行专家的好评。在小型化设计方面积累了很多经验。

目录

第1章 简介
1．1 微波与射频
1．2 频率带宽
1．3 应用
参考文献
第2章 电磁场基本理论
2．1 引言
2．2 麦克斯韦方程组
2．3 时谐电磁场； 一个矢量的极化
2．4 时谐域中的麦克斯韦方程组
2．5 边界条件
2．6 电磁场的能量和功率； 坡印廷矢量
2．7 一些基本理论
2．8 平面波
2．9 直角坐标系下波动方程的解
2．10 平面波的反射和透射： 斯涅耳定律
2．11 电位
参考文献
第3章 导波电磁传输
3．1 引言
3．2 圆柱结构； TE、TM和TEM模的麦克斯韦方程解决方法
3．3 传输线的传播模式
3．4 一维电路传输线
3．5 相速度、 群速度和能量速度
3．6 横向模态矢量et、 ht的性质； 场在波导中的扩张
3．7 实际波导中的损耗、 衰减和功率处理能力
3．8 矩形波导
3．9 脊形波导
3．10 圆形波导
3．11 同轴电缆
3．12 平行板波导
3．13 带状线
3．14 微带线
3．15 共面波导
3．16 耦合线
参考文献
第4章 微波电路
4．1 引言
4．2 微波电路的简单陈述
4．3 终端传输线
4．4 史密斯圆图
4．5 功率流
4．6 矩阵表示
4．7 传输线支节电路模型
4．8 平移参考平面
4．9 带负载的二端口网络
4．10 耦合线的矩阵描述
4．11 耦合线的匹配
4．12 使用耦合线支节的二端口网络
参考文献
第5章 谐振器和腔体
5．1 引言
5．2 谐振条件
5．3 品质因数Q
5．4 传输线谐振器
5．5 平面谐振器
5．6 谐振腔
5．7 谐振腔Q值的计算
5．8 介质谐振器
5．9 电磁场的传播
参考文献
第6章 阻抗匹配
6．1 引言
6．2 法诺约束
6．3 四分之一波长传输线
6．4 多节四分之一波长变换
6．5 传输线和短截线变换器； 短截线调谐器
6．6 集总L形网络
参考文献
相关文件

第7章 源微波元件
7．1 引言
7．2 匹配负载
7．3 可变短路线
7．4 衰减器
7．5 固定移相器
7．6 节点和互连节点
7．7 功率分配器和功率合成器
7．8 集总元件实现的电路
7．9 波束形成网络
7．10 非互易元件
参考文献
相关文件
第8章 微波滤波器
8．1 引言
8．2 定义
8．3 低通原型
8．4 半集总低通滤波器
8．5 频率变换
8．6 Kuroda规则
8．7 导抗逆变器
参考文献
相关文件
第9章 微波元件设计的基本概念
9．1 引言
9．2 级联线性二端口网络
9．3 信号流图
9．4 二端口网络中的噪声
9．5 二端口网络的非线性
9．6 半导体器件
9．7 高频半导体器件的电气模型
参考文献
相关文件
第10章 微波控制器件
10．1 引言
10．2 开关
10．3 可变衰减器
10．4 移相器
参考文献
相关文件
第11章 放大器
11．1 引言
11．2 小信号放大器
11．3 低噪声放大器
11．4 实验放大器的设计
11．5 功率放大器
11．6 其他功放结构
11．7 微波放大器实例
参考文献
相关文件
第12章 振荡器
12．1 引言
12．2 总则
12．3 负阻振荡器
12．4 正反馈振荡器
12．5 标准振荡器结构
12．6 振荡器的设计
12．7 振荡器的性能指标
12．8 特殊振荡器
12．9 双推微波VCO的设计
参考文献
相关文件
第13章 变频器
13．1 引言
13．2 检波器
13．3 混频器
13．4 倍频器
参考文献
相关文件
第14章 微波电路技术
14．1 引言
14．2 混合和单片集成电路
14．3 基本的MMIC元件
14．4 仿真模型和版图库
14．5 MMIC加工技术
14．6 射频集成电路
参考文献
第15章 射频与微波电路结构
15．1 引言
15．2 调制理论回顾
15．3 发射机
15．4 接收机
15．5 射频收发机的进一步阐述
15．6 特殊射频功能模块
参考文献
相关文件
第16章 数值方法和计算机辅助设计
16．1 引言
16．2 电磁分析
16．3 电路分析
16．4 优化
参考文献
第17章 测试仪器与技术
17．1 引言
17．2 功率计
17．3 频率计
17．4 频谱分析仪
17．5 宽带采样示波器
17．6 网络分析仪
17．7 特殊的测试仪器
参考文献
相关文件
附录A 一些有用的矢量分析关系及三角函数恒等式
附录B 傅里叶变换
附录C 理想波导中的特征矢量正交性
附录D 标准矩形波导管和同轴线参数
附录E 电气原理图常见符号
附录F 缩略词列表

前言/序言

信号的艺匠：从微观到宏观的射频奇旅 在信息爆炸的时代，我们无时无刻不被各种无线信号所包围。从手机通信、卫星导航，到无线网络、雷达探测，无一不依赖着高效、精准的射频（RF）和微波技术。而在这精妙绝伦的信号世界背后，是一门严谨而富有创造力的工程学科——微波与射频电路工程设计。这本书，并非直接为您拆解电路图纸，也不是罗列枯燥的技术参数。它更像是一场精心策划的导览，带领您深入理解射频与微波领域的宏观图景，洞悉其核心原理，感悟其设计哲学，并激发您在这一前沿领域进行创新探索的无限可能。 本书将从一个更广阔的视角切入，首先为您构建一个坚实的理论基础。我们将回顾电磁波传播的基本规律，从麦克斯韦方程组出发，逐步解析波在不同介质中的行为。您将理解为何高频信号的传输与低频电路有着本质的区别，为何阻抗匹配、损耗与反射成为设计中的关键考量。我们将深入探讨传输线理论，理解特性阻抗、电压驻波比（VSWR）、回波损耗（Return Loss）等概念如何描述信号在电路中的状态，以及它们对系统性能的影响。这部分内容将为后续的深入学习打下坚实的基础，让您能够从根本上理解射频和微波信号的“语言”。 随后，本书将把目光投向构成射频与微波系统的关键器件。我们将详细介绍无源元件，如电阻、电容、电感在高频下的表现，以及它们在射频电路设计中如何被巧妙运用。特别地，我们将重点关注在射频和微波领域不可或缺的无源器件：连接器、耦合器、功率分配器、定向耦合器、滤波器、匹配网络等。您将了解到不同类型耦合器的设计原理和应用场景，理解滤波器如何从海量信号中“筛选”出我们所需，以及为何一个精妙的匹配网络能让信号的传输效率大大提升。本书将不仅仅是罗列这些器件的规格，更会探讨其内部结构、工作原理以及在实际设计中需要关注的关键性能指标。 当然，射频与微波系统绝非仅有无源器件的堆砌。有源器件是实现信号的放大、混频、调制等核心功能的主力军。本书将对各种晶体管（如BJT、FET、MOSFET）、二极管（如PIN二极管、肖特基二极管）、以及集成电路（如MMIC）在射频与微波频段下的工作特性进行详尽的分析。您将深入理解增益、噪声系数（Noise Figure）、线性度（Linearity）、跨导等关键参数的意义，以及它们如何影响到整个系统的性能。我们将探讨不同类型放大器的设计考量，例如低噪声放大器（LNA）如何以最小的噪声提升信号，功率放大器（PA）如何以最高的效率输出信号，以及混频器如何实现信号的频率转换。 在理解了基本原理和关键器件之后，本书将引导您进入实际的电路设计层面。您将了解到射频与微波电路设计的通用流程，包括系统需求分析、架构选择、链路预算计算、元件选型、电路仿真、PCB布局布线以及最终的测试与调试。我们将会探讨不同类型的射频电路架构，例如零中频（Zero-IF）架构、低中频（Low-IF）架构、超外差（Superheterodyne）架构等，并分析它们各自的优缺点和适用场景。在链路预算部分，您将学会如何系统地评估信号从发射端到接收端的整个传输过程中的增益、损耗、噪声和失真，从而确保系统能够达到预期的性能指标。 PCB布局布线是射频与微波电路设计中至关重要的一环，往往是决定设计成败的关键。本书将深入剖析高频PCB设计的特殊性，包括地线完整性、电源完整性、信号完整性、电磁兼容性（EMC）等问题。您将了解到如何合理地进行元件布局，如何设计合适的传输线，如何处理信号回流，以及如何有效地进行屏蔽和滤波，以避免寄生参数、串扰和噪声的干扰。这些看似细枝末节的设计细节，在高频领域却可能引发意想不到的性能衰减或系统不稳定。 仿真在现代射频与微波电路设计中扮演着不可或缺的角色。本书将介绍常用的电磁场仿真工具和电路仿真工具，并指导您如何利用这些工具对电路进行精确的建模和分析。您将学会如何建立精确的器件模型，如何进行S参数、噪声系数、线性度等关键参数的仿真，以及如何通过仿真结果来优化电路设计。仿真不仅能极大地缩短设计周期，还能在物理实现前发现潜在的问题，节省宝贵的实验资源。 除了上述核心内容，本书还会触及射频与微波工程领域的一些重要前沿技术和应用。我们将探讨射频识别（RFID）技术的工作原理和应用，了解其在物联网、物流管理等领域的广泛前景。我们将简要介绍雷达系统的工作方式，理解微波信号如何在目标探测、距离测量和速度测量中发挥核心作用。此外，本书还将为您展望一些正在快速发展的领域，如5G/6G通信、人工智能在射频领域的应用、以及新材料在射频器件中的创新等，以期激发您对未来技术发展的思考和探索。 本书的写作风格力求严谨而不失生动，力求在提供详实的技术信息的同时，能够激发读者对射频与微波世界的浓厚兴趣。我们避免使用过于晦涩的术语，并尽可能地通过图示和类比来解释复杂的概念。本书的目标读者是那些对无线通信、信号处理、电子工程等领域有一定基础，并希望深入了解射频与微波技术精髓的工程师、研究人员和高年级学生。无论您是希望在现有的射频设计能力上进行提升，还是希望开启全新的射频工程职业生涯，本书都将是您不可或缺的向导。 在这个信息高速传递、万物互联的时代，射频与微波技术的重要性日益凸显。掌握这门技术，意味着您将拥有参与构建未来信息社会的关键能力。本书将为您打开这扇通往广阔射频与微波工程世界的大门，带您领略信号传递的奥秘，体验设计创新的乐趣，并最终成为一名真正的“信号艺匠”。