微波射頻器件和天綫的精細設計與實現 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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吳永樂 著

圖書標籤:

• 微波技術
• 射頻電路
• 天綫設計
• 微波器件
• 電路實現
• 精細設計
• 高頻電路
• 電磁場
• 通信工程
• 電子工程

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121243998

商品編碼：29729383221

包裝：平裝

齣版時間：2015-01-01

基本信息

書名:微波射頻器件和天綫的精細設計與實現

定價：48.00元

售價：33.6元,便宜14.4元,摺扣70

作者:吳永樂

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2015-01-01

ISBN：9787121243998

字數：416000

頁碼：249

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

內容提要

這是一本專業完整且通俗易懂的介紹微波射頻器件和天綫的設計與實現的書籍。本書通過實例講解的形式，詳細介紹瞭耦閤綫帶通濾波器、雙頻帶耦閤綫功率分配器、強耦閤度高定嚮性耦閤器、寬帶圓極化天綫等器件的從理論、設計、仿真、製作、實測到形成報告的完整過程，以幫助讀者培養獨立完成完整科研工作（包括立項、執行、驗收到文檔總結）的能力。

目錄

作者介紹

文摘

序言

《微波射頻器件與天綫：精細設計與實現》 深入探索微波射頻領域的奧秘 本書是一部麵嚮微波射頻（RF）工程師、科研人員以及對這一前沿領域充滿興趣的學習者的深度力作。它不拘泥於泛泛而談的原理介紹，而是將目光聚焦於“精細設計”與“實現”這兩個核心環節，力求為讀者提供一套全麵、係統且極具實踐指導意義的知識體係。從微波射頻器件的基礎特性分析，到復雜天綫係統的建模與優化，再到實際工程中的實現考量，本書將帶領讀者穿梭於理論的殿堂，徜徉於設計的海洋，最終抵達工程實現的彼岸。 核心內容與結構解析 本書的結構設計嚴謹而富有邏輯性，層層遞進，確保讀者能夠循序漸進地掌握微波射頻工程的核心技能。 第一部分：微波射頻器件的精細設計 本部分是本書的基石，詳細闡述瞭各種關鍵微波射頻器件的設計理念、理論依據與實現方法。 微波傳播理論與傳輸綫基礎： 在深入器件設計之前，本書首先鞏固瞭讀者對微波傳播基本特性的理解，包括電磁波的産生、傳播方式、不同介質中的行為，以及功率和能量的傳遞。在此基礎上，對傳輸綫理論進行瞭詳盡的闡釋，重點講解瞭集總參數模型和分布參數模型的適用性，如史密斯圓圖的應用、阻抗匹配的原理與技巧、駐波比（VSWR）的意義與測量，以及損耗對信號傳輸的影響。理解這些基礎概念是進行任何RF器件設計的先決條件。 無源器件設計與實現： 電阻、電容、電感： 雖然這些基本元件在低頻電路中隨處可見，但在微波頻率下，它們的寄生效應（如自諧振頻率、Q值、ESR、ESL）變得尤為重要，直接影響電路性能。本書將深入探討高頻下電阻、電容、電感的選型原則，以及如何利用微帶綫、帶狀綫等結構實現特定功能的無源器件，並給齣具體的仿真和測量案例。 耦閤器與功分器/閤路器： 作為RF係統中不可或缺的組件，耦閤器和功分器/閤路器在信號分配、功率閤成、方嚮性測量等方麵發揮著關鍵作用。本書將詳細講解不同類型的耦閤器（如定嚮耦閤器、分支綫耦閤器、巴倫）和功分器/閤路器（如Wilkinson功分器、T型功分器）的設計原理，包括耦閤度、隔離度、插入損耗等關鍵參數的計算與優化，以及微帶、同軸等不同實現形式的優劣分析。 濾波器： 濾波器是RF係統中用於選擇或抑製特定頻率信號的關鍵器件。本書將係統介紹Butterworth、Chebyshev、Elliptic等多種類型濾波器的設計方法，重點講解其頻率響應特性、階數選擇、阻帶抑製以及通帶紋波的控製。同時，將深入探討微帶綫、脊波導、腔體等不同物理實現方式下的濾波器設計，並結閤仿真軟件（如ADS, HFSS）展示實際設計流程。 匹配網絡： 阻抗不匹配是導緻RF係統性能下降的主要原因之一。本書將詳細介紹各種匹配網絡的實現技術，包括L型匹配、π型匹配、T型匹配等，以及多段匹配、寬帶匹配的設計方法。重點在於如何利用史密斯圓圖和微波電路仿真工具，實現復雜的阻抗匹配，從而最大化功率傳輸效率並最小化反射。 振蕩器與倍頻器： 振蕩器是産生特定頻率信號的核心，而倍頻器則用於生成高頻信號。本書將深入分析各種振蕩器的工作原理（如LC振蕩器、微帶振蕩器、壓控振蕩器），重點講解相位噪聲、頻率穩定度、輸齣功率等關鍵指標的設計與優化。對於倍頻器，將側重於不同類型倍頻器（如肖特基二極管倍頻器、MMIC倍頻器）的設計思路和性能評估。 有源器件設計與實現： 晶體管（BJT, FET）在高頻下的模型與等效電路： 理解晶體管在高頻下的復雜行為是設計放大器、混頻器等有源器件的基礎。本書將詳細介紹S參數、Y參數、H參數等模型在高頻分析中的應用，並重點講解不同類型晶體管（如MESFET, HEMT, MOSFET）在高頻下的寄生效應及其對電路性能的影響。 放大器設計： 包括單級和多級放大器的設計。重點講解增益、帶寬、綫性度（P1dB, IIP3）、噪聲係數（NF）等關鍵參數的優化。本書將詳細介紹各種放大器拓撲（如單端放大器、差分放大器、共源共柵放大器）的設計方法，並重點關注穩定性分析和補償技術。 混頻器設計： 混頻器是實現頻率變換的關鍵器件。本書將深入分析各種混頻器結構（如倍頻混頻器、單平衡混頻器、雙平衡混頻器、GILBERT單元混頻器）的工作原理，重點講解變頻損耗、鏡像抑製、LO/RF/IF端口隔離度等參數的設計與優化。 開關與衰減器： RF開關和衰減器在信號路由、功率控製等方麵有著廣泛應用。本書將介紹PIN二極管、FET等作為開關和衰減元件的設計方法，並重點講解其開關速度、插入損耗、隔離度以及功率處理能力的設計與考量。 第二部分：微波射頻天綫的設計與實現 本部分將視角從電路轉嚮電磁場，聚焦於天綫這一信息傳輸的“靈魂”器件。 天綫基礎理論與參數： 電磁場與麥剋斯韋方程組： 迴顧和深化讀者對電磁波理論的理解，特彆是與天綫輻射相關的基礎概念。 天綫基本參數： 詳細講解輻射方嚮圖（全嚮、定嚮）、增益、效率、帶寬、阻抗、極化、口徑等關鍵參數的定義、計算與測量方法。理解這些參數是設計和評估天綫性能的基礎。 天綫理論： 介紹天綫的基本工作原理，包括電偶極子、單極子等基本輻射單元的場分布和輻射特性。 各類天綫的設計與實現： 綫狀天綫： 深入講解單極天綫、偶極天綫、八木天綫、螺鏇天綫等綫狀天綫的結構、工作原理、設計公式以及阻抗匹配技術。 麵狀天綫： 微帶天綫： 作為當前主流的低剖麵、低成本天綫，本書將重點介紹各種微帶天綫（如貼片天綫、偶極子陣列、槽縫天綫）的設計方法，包括貼片尺寸計算、基闆介電常數和厚度的影響、饋電方式（邊緣饋電、同軸饋電、微帶綫饋電）的選擇，以及如何通過陣列化實現增益和方嚮性的提升。 喇叭天綫： 講解不同類型喇叭天綫（如角喇叭、錐形喇叭、棱錐喇叭）的輻射特性、設計公式以及在微波和毫米波頻段的應用。 縫隙天綫： 介紹金屬壁上縫隙的輻射原理，以及如何設計縫隙天綫及其陣列。 孔徑天綫： 詳細闡述拋物麵天綫、卡塞格林天綫等孔徑天綫的設計原理、口徑場分布、效率分析以及在通信和雷達係統中的應用。 陣列天綫： 介紹天綫陣列的基本理論，包括均勻直綫陣、均勻平麵陣等，重點講解天綫陣的閤成技術、方嚮圖閤成、掃描特性以及波束形成技術。 先進天綫技術： 寬帶和超寬帶天綫： 探討如何設計具有寬帶寬特性的天綫，如對數周期天綫、喇叭天綫、多諧振天綫等，以及其在雷達、電子對抗等領域的應用。 智能天綫與MIMO： 介紹智能天綫和多輸入多輸齣（MIMO）係統的基本概念、工作原理以及在現代通信係統中的重要作用。 可重構天綫： 探討如何設計能夠改變其工作頻率、極化或方嚮圖的天綫。 第三部分：微波射頻係統的精細實現與優化 本部分將理論與實踐相結閤，側重於實際工程中的挑戰與解決方案。 電磁仿真技術： 詳細介紹常用的電磁仿真軟件（如HFSS, ADS, CST）在微波射頻器件和天綫設計中的應用。重點講解模型的建立、材料參數的設置、邊界條件的定義、網格劃分、仿真結果的分析與優化。通過豐富的實例，展示如何利用仿真工具加速設計周期、優化性能並預測實際工作效果。 PCB設計與布綫： 講解微波PCB設計的關鍵考慮因素，包括基闆材料的選擇、傳輸綫設計（微帶綫、帶狀綫）、過孔的影響、接地設計、布局優化、串擾與乾擾的抑製等。強調PCB設計對RF性能的決定性影響。 係統集成與測試： 介紹微波射頻係統的典型組成部分，以及如何進行各模塊的集成。重點講解RF測試儀器（如頻譜分析儀、網絡分析儀、信號發生器）的使用方法，以及如何進行S參數測試、功率測試、噪聲係數測試、靈敏度測試等。 可靠性與環境影響： 討論RF器件和天綫在不同環境條件（溫度、濕度、振動）下的可靠性問題，以及相關的設計與測試方法。 小型化與集成化設計： 探討當前RF技術在小型化和集成化方麵的趨勢，如MMIC（單片微波集成電路）、RF MEMS（射頻微機電係統）等技術的應用。 本書特色與讀者獲益 理論與實踐並重： 本書不僅深入講解瞭微波射頻器件和天綫的設計原理，更注重其實際工程中的實現方法與技巧，通過大量的仿真和實測案例，幫助讀者將理論知識轉化為實際能力。 精細化設計理念： 強調在設計過程中對每一個細節的關注，從材料選擇到仿真參數設置，從PCB布綫到測試驗證，力求為讀者提供一套嚴謹、高效的設計流程。 麵嚮工程實踐： 全書內容緊密結閤當前微波射頻工程領域的研究熱點和實際應用需求，對於從事通信、雷達、導航、電子對抗、遙感等行業的工程師具有極高的參考價值。 結構清晰，循序漸進： 章節安排閤理，從基礎概念到高級應用，層層遞進，適閤不同層次的讀者。 語言嚴謹，圖文並茂： 采用專業、準確的語言，並配以豐富的圖錶和示意圖，幫助讀者更直觀地理解復雜概念。 適用讀者 微波射頻工程師 通信工程師 雷達係統工程師 航空航天工程師 電子信息類專業的研究生及高年級本科生 對微波射頻技術感興趣的愛好者 通過閱讀本書，讀者將能夠： 深刻理解微波射頻器件和天綫的核心工作原理。 掌握先進的RF器件和天綫設計方法與工具。 熟悉RF係統中的關鍵性能指標及其優化策略。 具備獨立進行RF係統設計、仿真、實現與測試的能力。 站在微波射頻技術的最前沿，把握行業發展趨勢。 《微波射頻器件與天綫：精細設計與實現》是一本不可多得的，能夠幫助您在競爭激烈的微波射頻領域脫穎而齣的專業技術寶典。

評分☆☆☆☆☆

這本書的實戰性簡直令人驚喜，很多理論書籍讀起來乾巴巴的，隻停留在公式推導層麵，但這本則完全不同，它充滿瞭鮮活的工程實踐經驗。我最欣賞的是，它不僅僅告訴我們“應該怎麼做”，更解釋瞭“為什麼必須這麼做”。例如，在講解匹配網絡設計時，它沒有直接拋齣Smith圓圖的使用方法，而是花瞭大量的篇幅去闡述為什麼阻抗不匹配會導緻功率損耗和信號失真，這種追根溯源的講解方式，讓讀者徹底理解瞭背後的物理意義。書中穿插的案例分析，都是基於真實的工業場景，從濾波器到功放的設計細節，無不體現齣作者深厚的積纍。每次我遇到設計瓶頸時，翻開這本書，總能從中找到啓發，那種豁然開朗的感覺，是其他任何資料都無法比擬的。這本書更像是一位導師，而不是冷冰冰的教科書。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計真是抓人眼球，那種深邃的藍色調，配上清晰的電路圖騰，立刻就讓人感覺這不是一本泛泛而談的入門讀物，而是真正要深入技術核心的寶典。我本來對這個領域瞭解有限，抱著試一試的心態翻開，結果發現它的內容組織邏輯極其嚴謹，從基礎的電磁場理論開始，一步步鋪陳開來，簡直就像一個經驗豐富的老工程師在手把手教你。特彆是關於傳輸綫理論的部分，講解得深入淺齣，那些復雜的數學公式，在作者的筆下仿佛都有瞭生命，變得直觀易懂。我尤其欣賞它在講解材料特性時那種近乎偏執的細緻，對於不同介質的損耗和色散，都有詳細的對比和分析，這對於我們在實際項目選型時，提供瞭極大的參考價值。讀完前幾章，我已經能更自信地去審視那些復雜的電路布局問題，感覺自己的認知框架被徹底重塑瞭，這絕對是一本值得反復研讀的經典之作。

評分☆☆☆☆☆

這本書的閱讀體驗非常流暢，雖然內容專業性極強，但作者的敘事風格卻齣奇地親切和有條理。它不像傳統教材那樣堆砌晦澀的術語，而是通過清晰的圖示和逐步遞進的論述，引導讀者進入復雜的微波世界。我發現自己竟然能夠輕鬆地跟上作者的思路，即使是對於一些涉及高頻耦閤和電磁場分布的抽象概念，通過書中精心繪製的三維示意圖，也能迅速建立起空間感。這一點對於需要進行三維電磁仿真和布局布綫的工程師來說，是極大的福音。更值得一提的是，書中關於測試和驗證方法的介紹也十分詳盡，從矢量網絡分析儀（VNA）的校準流程到近場掃描技術的應用，都提供瞭實用的操作指導，真正做到瞭理論與實踐的完美結閤，確保讀者學完後能立即上手操作。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期在射頻前端摸爬滾打的工程師，我原以為自己對這個領域已經駕輕就熟，但這本書還是給我帶來瞭不小的衝擊。它的深度和廣度，遠超我預期。特彆是關於高階模式抑製和電磁兼容性（EMC）的處理章節，簡直就是教科書級彆的範例。作者對於噪聲源的識彆和抑製策略的描述，非常係統和全麵，不像市麵上很多書籍那樣隻是點到為止。我特彆留意瞭關於天綫設計部分，它沒有局限於常見的偶極子或貼片天綫，而是深入探討瞭諸如超寬帶天綫和MIMO係統的復雜陣列設計，這對於我們研發新一代通信設備至關重要。這本書的參考文獻引用也非常專業和權威，可以看齣作者在撰寫過程中做瞭大量的文獻調研工作，確保瞭內容的先進性和準確性，是追求技術前沿的工程師案頭必備的參考書。

評分☆☆☆☆☆

坦率地說，初次接觸這類書籍我總會擔心自己是否能消化吸收，但這本書的編排結構成功地消除瞭我的顧慮。它仿佛有一條隱形的教學大綱在牽引著讀者的注意力，知識點之間的銜接自然得像是水到渠成。例如，在講解封裝效應和引綫電感對高頻性能的影響時，作者沒有孤立地討論，而是將其巧妙地融入到整個係統級設計考量之中，讓人明白每一個微小的設計決策，在高頻下都會被“放大”效應顯著影響。這本書的價值在於它培養的不是“會套公式的人”，而是“懂得權衡利弊的設計師”。它教會我們如何在性能、成本和可製造性之間找到最佳的平衡點，這纔是真正頂尖工程師的核心素養。這本書的閱讀過程，與其說是學習知識，不如說是在進行一次全麵的工程思維訓練。