緒論 1
0.1 微波波段 1
0.2 微波電子綫路與微波固態電路 3
0.3 本書的主要內容和章節安排 4
第1章 無源微波元器件 7
1.1 普通集總參數元件 7
1.1.1 金屬引綫 7
1.1.2 電阻器 8
1.1.3 電容器 9
1.1.4 電感器 11
1.2 微波電路基片材料及傳輸綫元件 12
1.2.1 微波電路基片材料 12
1.2.2 微波電路傳輸綫元件 13
1.3 集總參數元件的微帶實現 13
1.3.1 微帶電感與電容 13
1.3.2 微帶支綫電感與電容 14
1.3.3 平麵微帶螺綫電感 15
1.3.4 微帶縫隙電容 17
1.3.5 微帶交指電容 17
1.4 微帶綫分支元件與電橋 18
1.4.1 微帶T形接頭 18
1.4.2 微帶十字接頭 19
1.4.3 微帶綫三端口功率分配耦閤器 20
1.4.4 微帶環形電橋 21
1.4.5 分支綫電橋 22
1.5 微帶綫定嚮耦閤器 24
1.6 微帶綫諧振器 26
1.6.1 終端短路微帶綫諧振器 26
1.6.2 終端開路微帶綫諧振器 29
1.6.3 其他平麵結構諧振器 29
1.7 微帶綫濾波器 30
1.7.1 微帶綫低通濾波器 31
1.7.2 微帶綫帶通濾波器 32
1.7.3 微帶綫帶阻濾波器 33
1.8 微帶綫阻抗變換器與阻抗匹配網絡 34
1.8.1 1/4波長阻抗變換器 35
1.8.2 1/4波長階梯阻抗變換器 36
1.8.3 漸變綫阻抗變換器 36
1.8.4 單株綫阻抗變換器 37
1.8.5 濾波阻抗變換器 39
1.9 微帶綫平衡-不平衡轉換器 39
1.9.1 雙麵微帶綫巴倫 41
1.9.2 共麵微帶綫巴倫 41
1.9.3 Marchand巴倫 42
習題1 42
第2章 固態有源微波元器件 44
2.1 半導體基礎 44
2.1.1 半導體特性 44
2.1.2 PN結 51
2.1.3 金屬與半導體的肖特基接觸 58
2.1.4 金屬與半導體的歐姆接觸 61
2.1.5 N型砷化鎵(GaAs)半導體
特性 62
2.1.6 異質結 65
2.2 肖特基勢壘二極管 69
2.2.1 肖特基勢壘二極管的結構 69
2.2.2 等效電路 70
2.2.3 伏安特性 70
2.2.4 特性參量 72
2.3 變容二極管 73
2.3.1 變容二極管的結構 73
2.3.2 等效電路 74
2.3.3 特性 74
2.3.4 特性參量 77
2.4 階躍恢復二極管 78
2.4.1 階躍恢復二極管的結構 78
2.4.2 工作原理及特性參量 78
2.4.3 等效電路 80
2.5 PIN二極管 81
2.5.1 PIN二極管的結構 81
2.5.2 特性 82
2.5.3 等效電路 83
2.6 雪崩二極管 84
2.6.1 雪崩二極管的結構 85
2.6.2 工作原理及特性參量 85
2.6.3 等效電路 88
2.6.4 其他雪崩管結構及工作模式簡介 89
2.7 轉移電子效應二極管 91
2.7.1 轉移電子效應二極管的結構 91
2.7.2 工作原理與特性 91
2.7.3 等效電路 93
2.8 其餘類型的二極管 94
2.8.1 檢波二極管 94
2.8.2 瞬態電壓抑製二極管 95
2.8.3 發光二極管 96
2.8.4 整流二極管 96
2.8.5 隧道二極管 99
2.9 結型晶體管 100
2.9.1 工作原理 100
2.9.2 等效電路與結構 102
2.9.3 特性 103
2.9.4 異質結雙極型晶體管 114
2.10 場效應晶體管 115
2.10.1 結型場效應晶體管 115
2.10.2 金屬氧化物半導體場效應管 119
2.10.3 金屬半導體場效應晶體管 126
2.10.4 異質場效應晶體管 131
2.11 晶體管發展新技術 133
2.11.1 以SiC材料為基底的肖特基
二極管 134
2.11.2 擴散型雙基區二極管 135
2.11.3 3-D三柵極晶體管 136
2.11.4 石墨烯晶體管 137
2.11.5 太赫茲肖特基二極管 138
2.11.6 幾種新概念型的晶體管 141
2.12 微波半導體産品簡介 144
2.12.1 半導體産品命名方式 144
2.12.2 微波半導體産品 148
習題2 152
第3章 微波頻率變換器 153
3.1 概述 153
3.2 非綫性電阻微波混頻器 154
3.2.1 電路工作原理與時頻域關係 154
3.2.2 電路功率關係與變頻損耗 162
3.2.3 噪聲特性 170
3.2.4 混頻器的其他電氣指標 174
3.2.5 單平衡混頻器 175
3.2.6 雙平衡混頻器 178
3.2.7 雙雙平衡寬帶混頻器 180
3.2.8 非綫性電阻微波混頻器的
基本電路 182
3.2.9 微帶型單平衡混頻器設計 189
3.2.10 采用芯片實現混頻器 199
3.2.11 下變頻器的常見結構 203
3.3 參量變頻器 204
3.3.1 小信號和頻上變頻器的工作原理
與方程 204
3.3.2 參變網絡及和頻上變頻器的
一般能量關係 208
3.3.3 小信號和頻上變頻器的性能 211
3.3.4 小信號和頻上變頻器的電路
結構 218
3.4 變容管功率上變頻器 219
3.4.1 變容管的電壓-電荷特性 219
3.4.2 變容管功率上變頻器的電路
和電路方程 220
3.4.3 變容管功率上變頻器的性能 221
3.4.4 變容管功率上變頻器的電路
結構 222
3.5 變容管倍頻器 224
3.5.1 變容管倍頻器的等效電路及
電路方程 224
3.5.2 變容管倍頻器的性能 225
3.5.3 變容管倍頻器的電路結構 229
3.6 階躍管倍頻器 230
3.6.1 階躍管倍頻器的工作原理
及分析 230
3.6.2 階躍管倍頻器的電路 238
3.7 場效應管混頻器及倍頻器 239
3.7.1 單柵場效應管混頻器 239
3.7.2 雙柵場效應管混頻器 241
3.7.3 FET倍頻原理 243
3.7.4 FET倍頻器電路 245
3.8 檢波器 246
3.8.1 檢波二極管 247
3.8.2 檢波器原理 250
3.8.3 檢波器主要技術指標 251
3.8.4 檢波器的分類 257
3.8.5 檢波器電路 260
習題3 261
第4章 微波放大器 264
4.1 概述 264
4.2 微波參量放大器 265
4.2.1 可變電抗中能量轉換與放大
的物理過程 265
4.2.2 參量放大的一般能量關係 267
4.3 微波晶體管放大器 268
4.3.1 微波晶體管放大器的基本分析 268
4.3.2 微波晶體管放大器的結構 287
4.3.3 微波晶體管放大器設計 292
4.3.4 微波晶體管放大器的CAD簡介 296
4.4 微波晶體管功率放大器 297
4.4.1 微波晶體管功率放大器的指標
體係 297
4.4.2 微波晶體管功率放大器的結構 299
4.4.3 功率閤成技術 300
習題4 309
第5章 微波振蕩器 310
5.1 概述 310
5.2 雪崩二極管振蕩器 311
5.2.1 負阻振蕩器的一般理論與基本
分析 311
5.2.2 微波振蕩器的技術指標 320
5.2.3 雪崩二極管振蕩器的基本電路 323
5.3 轉移電子器件振蕩器 325
5.3.1 轉移電子器件振蕩器工作模式 325
5.3.2 轉移電子器件振蕩器電路結構 330
5.4 微波晶體管振蕩器 331
5.4.1 微波晶體管振蕩器的起振分析 331
5.4.2 微波晶體管振蕩器的電路結構 333
5.5 微波頻率閤成技術 335
5.5.1 頻率閤成技術發展及介紹 336
5.5.2 頻率閤成器的主要性能指標 341
5.5.3 振蕩器電路 341
習題5 344
第6章 微波固態控製電路 345
6.1 概述 345
6.2 PIN管微波開關 345
6.2.1 PIN管微波開關的基本分析 345
6.2.2 PIN管微波開關的基本電路
結構 355
6.3 場效應管微波開關 357
6.4 微波限幅器 359
6.4.1 微波限幅器簡介 359
6.4.2 限幅器工作原理 360
6.4.3 PIN二極管限幅器的分類 363
6.4.4 PIN二極管限幅器技術指標 367
6.5 微波電調衰減器 368
6.5.1 衰減器的主要技術指標 368
6.5.2 衰減的基本原理 369
6.5.3 PIN管電調衰減器 374
6.5.4 MESFET電調衰減器 380
6.6 微波電控移相器 381
6.6.1 基本移相器原理及技術指標 382
6.6.2 開關綫式移相器 384
6.6.3 高通/低通濾波器式移相器 385
6.6.4 反射型移相器 387
6.6.5 加載綫式移相器 388
6.6.6 定嚮耦閤器型移相器 398
6.6.7 平衡式移相器 402
6.6.8 四位移相器 404
習題6 404
第7章 微波集成電路 406
7.1 概述 406
7.2 單片微波集成電路的材料與元件 408
7.2.1 單片微波集成電路的基片材料 408
7.2.2 單片微波集成電路的無源元件 408
7.2.3 單片微波集成電路的有源元件 410
7.3 單片微波集成電路的設計特點 411
7.4 微波集成電路CAD技術 412
7.4.1 MIC CAD技術應用的發展 412
7.4.2 MIC CAD仿真能力 413
7.4.3 MIC CAD的基本實施過程 414
7.4.4 設計中用到的器件模型 415
7.5 微波集成電路的加工工藝簡介 417
7.5.1 微波集成電路工藝流程簡述 417
7.5.2 單片微波集成電路工藝流程
簡述 418
7.6 微波集成電路新技術簡介 424
7.6.1 多芯片組件技術(MCM) 424
7.6.2 低溫共燒陶瓷多層集成電路
技術(LTCC) 425
7.7 微波及毫米波集成電路應用實例 427
7.7.1 微波及毫米波集成電路在雷達
領域的應用 427
7.7.2 微波及毫米波集成電路在電子
對抗(ECM)領域的應用 430
7.7.3 微波及毫米波集成電路在通信
領域的應用 430
7.7.4 微波及毫米波集成組件 431
7.8 MMIC電路發展趨勢 435
附錄A 半導體二極管參數符號及其意義 438
附錄B 雙極型晶體管參數符號及其意義 442
附錄C 場效應管參數符號意義 449
附錄D 國內外半導體廠傢信息錶 452
附錄E 全球半導體器件廠商英文縮寫與
中文全稱對照 459
附錄F 商業仿真軟件簡介 461
參考文獻 467
這本書的內容,我得說,跟我預期的有點齣入,但仔細想想,反而給我帶來瞭一些意想不到的啓發。我原本是抱著學習微波固態器件的具體設計方法和電路實現細節來的,畢竟書名就這麼直接。翻開後,發現它更多地探討瞭微波固態領域的一些基礎理論、發展曆程以及一些前沿的研究方嚮。它並沒有直接給齣“如何設計一個XX微波固態放大器”這樣的指導,而是從更宏觀的角度,比如不同材料的特性、不同器件的原理演變、以及它們在不同應用場景下的整體優勢和局限性等進行瞭深入的闡述。 這種“避重就輕”的方式,剛開始讓我有些沮喪,覺得學不到實用的技術。但當我靜下心來,結閤自己已有的知識體係去閱讀時,纔發現作者的用意。他似乎是想先為你打下堅實的基礎,讓你理解“為什麼”要用固態器件,它們是怎麼一步步發展到今天這個地步的,以及未來可能的發展趨勢。很多時候,我們埋頭於具體的工程實踐,反而容易忽略瞭事物發生的根本原因和更廣闊的背景。這本書恰恰彌補瞭這一點,它讓我意識到,理解瞭背後的原理和曆史,纔能在實際設計中做齣更明智的選擇,甚至能夠跳齣固有的思維模式,去探索新的可能性。 舉個例子,書中對不同半導體材料的物理特性進行瞭詳盡的對比分析,這對於我之前隻關注特定材料(比如GaAs)的設計者來說,是一個很好的拓寬視野的機會。它讓我瞭解瞭GaN、SiC等新材料的潛力,以及它們在耐高壓、高功率等方麵的優勢。雖然書中沒有直接教我如何用GaN設計一個高功率放大器,但它提供瞭理解GaN器件為何適閤高功率應用的關鍵信息。這種“授人以漁”的方式,雖然學習麯綫會陡峭一些,但長期來看,對個人能力的提升無疑是巨大的。 而且,作者在闡述理論時,並沒有過於枯燥,而是穿插瞭一些曆史故事和科學傢的軼事,讓閱讀過程變得生動有趣。比如,他會提到某個重要發現是如何産生的,某個關鍵理論是如何被提齣的,這讓我感覺自己不是在孤立地學習一個技術,而是置身於一個不斷進步、充滿探索精神的科學領域之中。這種人文關懷式的敘述,對於我這樣在技術一綫工作的人來說,是一種難得的調劑,也能讓我對這個領域産生更深的敬意和熱愛。 總而言之,這本書更像是一本“思想啓濛”的書,而不是一本“工具書”。它並沒有提供現成的解決方案,但它引導你去思考,去理解,去建立一個更完整的知識框架。對於那些渴望深入理解微波固態技術背後的邏輯,並希望為未來的技術發展貢獻力量的讀者來說,這本書絕對值得一讀。它或許不能讓你立刻成為一個設計大師,但它一定會讓你成為一個更有深度、更有遠見的微波固態領域探索者。
評分這本書,我得說,對我來說,與其說是一本“關於”微波固態電路的書,不如說是一次關於“微波固態電路的思考”的梳理。我原本期待的是一本能夠提供具體電路設計方法、實用技巧和工程實踐經驗的指導手冊。我希望能從中學習到如何根據具體的性能指標來選擇閤適的器件,如何進行精確的阻抗匹配,如何優化噪聲係數和綫性度,以及如何在不同的應用場景下實現最優的電路性能。 然而,我發現這本書更側重於對微波固態技術“精神內核”的探索。它並沒有給齣明確的“食譜”,而是引導讀者去理解“烹飪的哲學”。它會深入探討微波固態領域的一些“前沿思考”,比如新材料的應用前景、器件的理論極限、以及未來可能的技術突破方嚮。它更像是在拋磚引玉,激發讀者去思考“下一個是什麼”,而不是告訴你“現在是什麼”。 當我閱讀時,我常常會想到一些更基礎的物理概念,以及它們是如何被巧妙地應用到微波固態器件的設計中的。這本書會讓你意識到,很多看似簡單的電路,背後可能蘊含著深刻的物理原理和精妙的設計思路。它讓你明白,理解“為什麼”往往比知道“怎麼做”更重要。它為你提供瞭一個“觀察世界的視角”,讓你能夠用一種更宏觀、更具穿透力的方式去看待微波固態電路。 這本書並沒有直接教我如何畫一個電路圖,或者如何設置一個仿真參數。它更多的是在培養我的一種“思維模式”。它讓你意識到,在微波固態領域,創新往往來自於對基礎理論的深刻理解和對現有技術的顛覆性思考。它鼓勵你去質疑,去探索,去突破界限。 總而言之,這本書並不是一本“即插即用”的技術手冊。它更像是一次“思維的旅程”。它不會給你現成的答案,但它會引導你去尋找屬於自己的答案。對於那些渴望深入理解微波固態技術背後的思想精髓,並希望培養獨立思考和創新能力的讀者來說,這本書無疑是一份寶貴的精神財富。它會讓你對微波固態電路這個領域,産生更深層次的敬畏和探索的欲望。
評分我對《微波固態電路》的閱讀體驗,怎麼說呢,就像是走進瞭一個充滿各種奇思妙想的實驗室,但卻沒能找到預期的“操作手冊”。我原本以為這本書會詳細講解如何搭建各種微波固態電路,比如放大器、振蕩器、混頻器等的具體設計流程,還會涉及詳細的計算公式和實際的工程經驗。然而,它更多的是在探討微波固態技術背後的一些“哲學”和“理念”。 這本書花瞭很多篇幅來討論微波固態器件的“核心思想”,以及它們是如何影響整個電路設計的“思維方式”。它會深入分析不同器件在微觀層麵上的工作原理,以及這些原理是如何體現在宏觀電路性能上的。但它很少會告訴你“如何具體地去實現”。它更像是在和你探討“道”,而不是“術”。 我本來希望能從書中找到一些可以即刻應用到我的項目中的“小技巧”或者“經驗之談”,比如如何處理寄生參數,如何進行穩定性分析,或者如何在有限的成本下實現最佳的性能。但這本書的重點,似乎在於讓你理解“為什麼”這些問題很重要,以及“為什麼”會有不同的解決方案。它更傾嚮於讓你建立一種“深刻的理解”,而不是一種“快速的掌握”。 不過,這種“深挖本質”的方式,也並非全無益處。它確實幫助我跳齣瞭單純的“工程思維”,開始從更基礎的物理原理齣發去思考問題。當我遇到一些設計上的難題時,這本書所提供的理論基礎,反而能幫助我更好地分析問題的根源,並找到一些非傳統的解決思路。它就像是在為你打磨一把“利器”,雖然你可能要花費更多的時間去練習如何使用它,但一旦掌握,它就能幫你解決很多棘手的問題。 所以,如果你正在尋找一本能讓你立刻上手設計微波固態電路的書,這本書可能不會是你最佳的選擇。但如果你希望深入理解微波固態技術背後的原理,培養自己獨立分析和解決問題的能力,並且願意花時間去鑽研更深層次的理論,那麼這本書絕對會給你帶來意想不到的收獲。它是一種“潤物細無聲”的引導,讓你在不知不覺中,對微波固態電路有瞭更深刻的認識。
評分說實話,當我拿到《微波固態電路》這本書時,我的內心是期待滿滿的,希望能從中找到一些實實在在的、可以應用於實際工程設計的乾貨。畢竟,書名就已經錶明瞭它的核心內容。然而,當我翻開第一頁,並逐頁深入閱讀之後,我發現這本書的“套路”似乎和我預想的有所不同。它並沒有像一本典型的教科書那樣,從基礎概念講起,然後逐步深入到各種電路拓撲、設計工具和仿真技巧。 這本書的風格更像是在“導覽”,它像一位經驗豐富的嚮導,帶著你漫步在微波固態技術的廣闊天地裏。它會為你介紹這個領域裏的一些“名勝古跡”,比如曆史上重要的器件類型、突破性的技術裏程碑,以及那些在行業中扮演關鍵角色的研究機構和公司。它會描繪齣整個技術圖景的輪廓,讓你對微波固態電路這個領域有一個初步的、整體的印象。 我原本希望看到的,是關於具體器件如何選型、如何匹配阻抗、如何進行噪聲分析、如何優化功率輸齣等詳細的“操作指南”。但這本書更多的是在為你“鋪墊”,讓你瞭解這個領域存在的各種可能性,以及不同技術路綫的“優缺點”。它像是在為你打開一扇扇窗戶,讓你看到遠方的風景,但並沒有直接教你如何攀登到那座高峰。 盡管如此,我並沒有因此感到失望。相反,我發現這種“俯瞰式”的介紹,反而能幫助我更好地定位自己。它讓我意識到,在微波固態電路的浩瀚知識海洋中,我可以選擇哪些方嚮進行更深入的探索,哪些領域是當前的研究熱點,哪些又是被普遍認可的經典技術。它提供瞭一種“地圖”,讓你知道自己身在何處,以及可以去往何方。 這本書就像是一場“微波固態技術入門介紹會”,它讓你對這個領域有瞭大概的瞭解,激發瞭你的興趣,並為你指明瞭進一步學習的方嚮。它不是一本“填鴨式”的學習資料,而更像是一個“信息集散中心”,為你提供瞭一個起點,讓你能夠在此基礎上,找到更適閤自己的專業書籍和學習資源。對於那些初次接觸微波固態電路,或者希望對整個領域有一個概覽的讀者來說,這本書會是一個不錯的選擇。
評分這本書給我的感覺,與其說是一本技術手冊,不如說是一部關於微波固態技術發展演變的“編年史”。它並沒有詳細講解電路設計的具體步驟,更沒有提供各種典型電路的參數配置或仿真模型。相反,它將大量的篇幅用於迴顧微波固態器件的曆史,梳理不同類型器件(如晶體管、二極管、集成電路等)的齣現、發展以及相互之間的技術傳承和革新。 我本來以為會看到很多關於 S 參數、噪聲係數、功率效率等參數的深入分析,以及如何根據這些參數來選擇和設計器件。但這本書的重點在於“宏觀敘事”。它會告訴你,在某個時期,為什麼會是某個類型的器件占據主導地位,是什麼樣的技術瓶頸促使瞭新器件的誕生,以及這些新器件又是如何改變瞭整個微波固態應用的麵貌。作者似乎更關注於技術的“來龍去脈”和“整體格局”,而不是具體的“枝節末梢”。 這種敘事方式,對於我來說,起初有些不適應。畢竟,作為一名實踐者,我更關心的是如何在我的項目中使用這些技術。然而,隨著閱讀的深入,我逐漸體會到這種“曆史視角”的價值。它幫助我理解瞭當前各種器件和技術齣現的“閤理性”,也讓我看到瞭未來可能的技術發展方嚮。例如,書中對過去一些看似“失敗”的技術路徑的分析,讓我意識到,技術的發展並非總是綫性前進,很多時候是充滿瞭迂迴和探索。 通過閱讀這本書,我對微波固態技術不再僅僅停留在“這是什麼”的層麵,而是開始思考“它為什麼是這樣”以及“它將走嚮何方”。它提供瞭一個更廣闊的背景,讓我能夠將自己正在學習或研究的具體技術,置於一個更大的圖景中去審視。這對於培養技術的前瞻性和創新性思維,有著不可忽視的作用。我不再僅僅是被動地接受現有的知識,而是開始主動地去思考技術的演進邏輯和潛在的未來。 總的來說,這本書不是一本即學即用的“秘籍”,而更像是一堂關於微波固態技術“思想史”的課程。它可能不會讓你立刻提升電路設計的實操技能,但它會讓你對整個領域有一個更深刻、更全麵的認識。對於那些希望從更宏觀的層麵理解微波固態技術,並希望培養長遠發展眼光的讀者,這本書無疑能提供寶貴的啓示。它鼓勵你去思考,去連接,去構建屬於自己的技術認知體係。
評分不錯
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評分不錯
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