射频微电子学(原书第2版 精编版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 毕查德·拉扎维，雷鑑铭 著

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111543961

商品编码：29775277902

包装：平装

出版时间：2016-08-01

基本信息

书名：射频微电子学(原书第2版 精编版)

定价：99.00元

作者： 毕查德·拉扎维,雷鑑铭

出版社：机械工业出版社

出版日期：2016-08-01

ISBN：9787111543961

字数：

页码：340

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本书全面系统地介绍了射频电路的核心原理和基础理论，讲述了多种无线收发机结构，以及收发机的核心模块电路，包括低噪声放大器、无源和有源混频器、压控振荡器、无源器件、锁相环、频率合成器、功率放大器等，随后给出了一个完整的双波段收发机的设计过程，让读者从系统规格要求开始学习，直至设计出晶体管级电路。本书可作为普通高校集成电路设计与集成系统、微电子科学与工程、电子科学与技术、微电子学与固体电子学等相关专业的本科生和研究生的教材，也可供从事射频集成电路设计的工程技术人员参考。n

目录

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出版者的话n
译者言n
第2版前言n
版前言n
致谢n
作者简介n
章　射频和无线技术简介1n
1.1　无线的世界1n
1.2　射频电路设计的挑战2n
1.3　概述与总结2n
参考文献4n
第2章　射频设计中的基本概念5n
2.1　概述5n
2.2　非线性的影响9n
2.3　噪声21n
2.4　灵敏度和动态范围35n
习题38n
参考文献40n
第3章　通信技术概述41n
3.1　概述41n
3.2　模拟调制42n
3.3　数字调制46n
3.4　移动射频通信55n
3.5　多址技术58n
3.6　无线标准62n
习题66n
参考文献67n
第4章　收发机结构68n
4.1　概述68n
4.2　接收机结构71n
4.3　发射机结构104n
习题116n
参考文献118n
第5章　低噪声放大器119n
5.1　总体考虑因素119n
5.2　输入匹配问题124n
5.3　LNA拓扑结构126n
5.4　增益切换149n
5.5　频带切换153n
5.6　高IP2 LNA154n
5.7　非线性计算161n
习题166n
参考文献167n
第6章　混频器168n
6.1　混频器概述168n
6.2　无源下变频混频器175n
6.3　有源下变频混频器179n
6.4　改进型混频器拓扑结构193n
习题198n
参考文献199n
第7章　无源器件200n
7.1　概述200n
7.2　电感201n
7.3　可变电容224n
习题228n
参考文献228n
第8章　振荡器230n
8.1　性能参数230n
8.2　基本原理233n
8.3　交叉耦合振荡器238n
8.4　三点式振荡器242n
8.5　压控振荡器243n
8.6　具有宽调频范围的LC压控n
振荡器247n
8.7　设计流程254n
8.8　本振接口256n
8.9　压控振荡器的数学模型258n
8.10　正交振荡器260n
习题265n
参考文献265n
第9章　锁相环267n
9.1　基本概念267n
9.2　Ⅰ型锁相环269n
9.3　Ⅱ型锁相环275n
9.4　PFD/CP的非理想特性284n
习题291n
参考文献292n
0章　功率放大器293n
10.1　概述293n
10.2　功放的分类298n
10.3　高效率功放304n
10.4　共源共栅输出级308n
10.5　基本的线性化技术310n
习题315n
参考文献315n
1章　收发机设计实例317n
11.1　接收机设计317n
11.2　发射机设计325n
11.3　频率合成器的设计330n
习题339n
参考文献340n

作者介绍

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文摘

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序言

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《无线电通信的基石：深入浅出解析射频微电子技术》 在信息爆炸的时代，无线通信已渗透到我们生活的方方面面，从智能手机的便捷沟通，到物联网的万物互联，再到卫星导航的精确指引，其背后都离不开一项核心技术——射频微电子技术。它如同连接数字世界与现实世界的无形桥梁，承载着海量的数据传输，驱动着信息时代的飞速发展。本书将带您踏上一段探索射频微电子技术奥秘的旅程，深入剖析其基本原理、关键组件、设计方法以及前沿应用，旨在为读者构建一个全面而深入的理解框架，为投身于这一激动人心的领域奠定坚实的基础。 一、 射频世界的入门：理解电磁波与信号传输 射频，顾名思义，是指射频（Radio Frequency）频段的电磁波。从无线电广播到Wi-Fi、蓝牙、5G，再到更远的雷达和卫星通信，都工作在不同的射频范围内。要理解射频微电子，首先必须掌握电磁波的基本性质。我们将从麦克斯韦方程组出发，阐述电磁波的产生、传播及其在空间中的特性，例如频率、波长、幅度、相位等关键参数。 理解了电磁波，我们便能进入信号传输的核心。信号在空气中传播时，会经历衰减、反射、折射、散射等多种现象，这些都会影响信号的质量和通信的可靠性。因此，掌握信号的调制与解调技术至关重要。本书将详细介绍各种经典的调制方式，如幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM），以及现代通信中广泛应用的数字调制技术，如调幅键控（ASK）、调频键控（FSK）、调相键控（PSK）和正交幅度调制（QAM）等。同时，我们也会探讨解调器的原理和设计，它们是恢复原始信息的关键。 此外，信号在传输过程中不可避免地会受到噪声的干扰。噪声是影响通信系统性能的头号敌人。本书将深入分析各种噪声的来源，如热噪声、散粒噪声、闪烁噪声等，并介绍提高信噪比（SNR）的有效策略，包括信号处理技术、滤波器的设计以及增益控制等。 二、 射频电路的核心组件：精密的微电子器件 射频电路的构建离不开一系列高性能的微电子器件。本书将逐一解析这些核心组件的原理、特性和在射频系统中的作用。 晶体管与放大器： 晶体管是射频电路中最基本的有源器件，用于信号的放大。我们将深入研究双极结型晶体管（BJT）和金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET）在射频频段下的行为特性，重点关注其频率响应、噪声系数、线性度以及功率效率。在此基础上，我们将详细介绍各种射频放大器的设计，包括低噪声放大器（LNA）、功率放大器（PA）以及跨导放大器（OTA）等，分析其在不同应用场景下的设计考量与优化方法。 滤波器： 滤波器是射频电路中用于选择性地通过或抑制特定频率信号的关键组件。我们将介绍不同类型的滤波器，如低通、高通、带通和带阻滤波器，并探讨其在集总参数和分布式参数设计下的实现。读者将学习到如何根据系统需求设计出具有特定频率响应、插入损耗和阻带衰减的滤波器。 匹配网络： 在射频系统中，阻抗匹配是保证功率有效传输、减少反射损耗的关键技术。本书将详细阐述阻抗匹配的原理，介绍史密斯圆图的应用，并展示各种匹配电路的设计方法，包括L型匹配、π型匹配和T型匹配等，帮助读者理解如何将不同阻抗的器件高效地连接起来。 振荡器与频率合成器： 振荡器是产生特定频率信号的源头，而频率合成器则能够生成多种精确可控的频率。我们将探讨不同类型的振荡器，如LC振荡器、RC振荡器和石英晶体振荡器，分析其频率稳定性、相位噪声等关键指标。在此基础上，我们将深入讲解压控振荡器（VCO）、锁相环（PLL）等频率合成技术，这是现代无线通信系统不可或缺的组成部分。 混频器与乘法器： 混频器用于将两个不同频率的信号相乘，产生新的信号频率，这是实现上变频和下变频的关键。我们将介绍无源混频器和有源混频器的原理，分析其隔离度、转换损耗和镜像抑制等性能参数。 开关与耦合器： 射频开关用于在不同信号路径之间进行切换，而耦合器则用于将信号分成两路或将两路信号合并。我们将探讨各种射频开关的设计，如PIN二极管开关和FET开关，以及定向耦合器、功率分配器/合路器等常用器件。 三、 射频集成电路设计：从原理到实践 随着微电子技术的飞速发展，越来越多的射频功能被集成到单个芯片上，形成了射频集成电路（RFIC）。这不仅减小了产品的体积和功耗，还提高了系统的集成度和性能。本书将带领读者深入了解RFIC的设计流程和关键技术。 半导体工艺选择： 不同的半导体材料和工艺（如CMOS、SiGe、GaAs）在射频性能方面各有优劣。我们将分析各种工艺的特点，以及它们如何影响射频器件的性能和设计选择。 版图设计与寄生效应： 在微纳尺度下，导线的电感、电容以及器件间的耦合都会产生不可忽视的寄生效应，严重影响射频电路的性能。本书将强调版图设计的重要性，介绍如何通过合理的布局和布线来最小化寄生效应，并利用电磁场仿真工具进行分析。 封装与互连： 射频信号对封装和互连的敏感度极高。我们将探讨不同类型的射频封装（如QFN、BGA），以及引线键合、倒装芯片等互连技术对信号完整性的影响。 电磁兼容性（EMC）与电磁干扰（EMI）： 在高频工作环境下，电磁兼容性和电磁干扰问题尤为突出。本书将介绍射频系统的EMC/EMI设计原则，包括屏蔽、滤波、接地等，以确保系统稳定可靠地工作。 四、 射频系统应用与前沿技术 射频微电子技术的应用领域极为广泛，渗透到我们生活的方方面面。本书将通过具体的应用实例，展现射频微电子技术的强大生命力。 移动通信： 从2G到5G，移动通信技术经历了翻天覆地的变化，其核心是射频技术的不断创新。我们将探讨手机、基站等设备中的射频前端模块（FEM）、射频收发器（RF Transceiver）等关键组件的设计，以及多天线（MIMO）、波束赋形等先进技术在提升通信速率和覆盖范围中的作用。 无线局域网（Wi-Fi）与蓝牙： Wi-Fi和蓝牙已成为连接各种智能设备的重要桥梁。本书将分析这些无线技术中射频芯片的设计，以及其在提高数据传输速率、降低功耗和增强连接稳定性方面的挑战。 雷达系统： 雷达作为重要的探测和测距系统，广泛应用于军事、航空、交通等领域。我们将介绍雷达系统中射频前端的设计，包括发射机、接收机、天线等，以及脉冲压缩、多普勒效应等核心技术。 卫星通信与导航： 卫星通信提供了全球范围内的通信服务，而卫星导航则为我们提供了精准的定位信息。本书将探讨相关射频链路的设计，以及抗干扰、信号捕获等关键技术。 物联网（IoT）： 物联网的兴起对射频通信提出了低功耗、低成本、高连接密度的要求。我们将分析LPWAN（低功耗广域网）技术，如LoRa、NB-IoT等，以及这些技术背后射频芯片的设计挑战。 新兴领域： 此外，我们还将触及一些新兴的射频应用领域，如射频识别（RFID）、无线充电、汽车雷达、生物医学射频应用等，展望射频微电子技术未来的发展趋势。 本书特色： 本书以系统性的视角，从基础原理到实际应用，全面覆盖了射频微电子技术的各个方面。内容深入浅出，逻辑清晰，既有扎实的理论基础，又不乏工程实践的指导意义。大量的图表、公式和设计实例，将帮助读者更好地理解抽象概念，掌握关键技术。无论您是初次接触射频领域的学生，还是希望深入钻研的工程师，本书都将是您不可或缺的参考资料，助您在波澜壮阔的射频微电子世界中，扬帆远航，探索无限可能。

评分☆☆☆☆☆

这部号称是经典之作的教材，拿到手沉甸甸的，光是厚度就足以让人对它寄予厚望。然而，实际阅读下来，体验却有些复杂。首先，它的理论深度毋庸置疑，对于那些已经具备扎实电子学基础，渴望深入理解射频电路设计底层原理的研究生或者资深工程师来说，书中对电磁场理论、半导体器件物理在微波频段的特殊表现的阐述，无疑是极具价值的。作者在推导公式时一丝不苟，每一步的物理意义都试图解释到位，这对于那些不满足于只知其然，而追求知其所以然的学习者来说，无疑是宝贵的财富。不过，这种极端的学术严谨性也带来了一个显著的缺点：入门门槛极高。对于初次接触射频领域，或者仅仅需要快速掌握设计流程的本科生而言，书中大量的数学推导和抽象概念堆砌，很容易让人望而却步。很多时候，为了理解一个看似简单的结论，我不得不花费大量时间去消化那些复杂的矩阵运算和近似条件。可以说，这本书更像是一本深奥的参考手册，而不是一本平易近人的入门读物。它考验的不仅仅是读者的耐心，更是其数学功底和对物理直觉的把握能力。期待它能提供更多贴近实际应用的案例分析，而不是纯粹的理论证明，那样或许能更好地架起理论与实践之间的桥梁。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和字体选择，散发出一种浓厚的学院派气息，仿佛是直接从某个著名大学的图书馆里影印出来的。它的结构安排遵循了教科书的经典逻辑：从基础的传输线理论开始，逐步过渡到有源器件的建模，最后探讨放大器、混频器等核心模块的设计。这种循序渐进的方式，对于系统性学习者来说，构建了一个完整的知识框架。但是，不得不说，阅读体验并不总是愉快的。插图的质量和数量，相较于现在的专业书籍，显得有些单薄，很多关键的波形图和结构示意图，需要读者自行在大脑中进行高度的想象和重构。此外，章节之间的衔接，虽然逻辑上严密，但在阅读的流畅性上略有欠缺，有时感觉像是不同作者在不同阶段拼凑起来的成果，知识点的跳跃性偶尔会让人感到措手不及。尤其是在处理复杂的耦合效应和电磁干扰（EMI）问题时，书中往往只是点到为止，没有提供足够详尽的、可操作的“怎么办”的方案，更多的是停留在“为什么会发生”的层面。这使得我们这些追求工程实践的人，在合上书本准备动手时，仍然感到一丝迷茫。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本看起来颇具历史感的书籍，我最直观的感受是，它仿佛带领我穿越回了射频技术刚刚蓬勃发展的那个年代，那种厚重的历史积淀感扑面而来。它不像当代许多流行的技术书籍那样，追求前沿技术的快速迭代和紧跟最新的工艺节点，而是将笔墨集中在那些经过时间考验的、更偏向于基础原理的构建上。我特别欣赏其中对于噪声理论和非线性效应分析的详尽讨论，这些是射频系统性能的“隐形杀手”，处理不好，再精妙的架构也形同虚设。书中对史密斯圆图的应用，讲解得极其细致入微，甚至连一些看似细枝末节的操作技巧都被囊括其中，这对于需要手工进行匹配网络设计的工程师来说，简直是福音。然而，时代的局限性也显而易见。书中引用的很多电路实例和器件模型，似乎停留在若干代以前的技术水平。虽然基础原理是共通的，但在面对当前以CMOS/SOI技术为主流，且集成度越来越高的现代设计流程时，书中提供的设计流程和工具链的影子已经很难找到了。它更像是一部“射频工程的文艺复兴史”，充满了智慧的火花，但缺乏通往未来高速发展路径的导航图。对于想要紧跟产业前沿的读者而言，可能需要大量的二次学习，将书中的原理与现代EDA工具的仿真结果进行映射和印证。

评分☆☆☆☆☆

这本书的精编版名字听起来很诱人，意味着删繁就简，直达核心。但实际上，它给我的感觉更像是对原著进行了精简的“学术提纯”，把所有“非必须的背景故事”和“多余的工程化引导”都剔除掉了，留下的都是硬邦邦的公式和定律。它确实高效地传递了核心的射频物理概念，比如史密斯圆图的高级应用技巧、分布式电路理论的精妙之处，这些内容一旦掌握，对理解任何射频系统的搭建都有莫大的帮助。但这种“精编”带来的副作用是，它对读者的预备知识要求极高。它不会花篇幅去复习基本的传输线理论或者传输线的基本阻抗概念，而是直接假设读者已经熟练掌握了这些内容，然后立即跃入更深层次的讨论。对于自学或者基础不牢固的读者来说，这无疑是雪上加霜。它更适合已经有了几年实践经验，现在希望提升理论深度，将模糊的经验转化为精确可控的工程语言的专业人士。如果你想找一本能带你快速入门并快速做出一个工作的书，这本书可能会让你感到失望；但如果你想找一本能让你在现有基础上，真正理解射频电路设计“内功心法”的书，那么它绝对值得你投入时间和精力去仔细研读。

评分☆☆☆☆☆

如果说市面上很多射频书籍都在努力“教你如何建造一栋摩天大楼”，那么这本书更像是“带你深入地质勘探，去理解构成地基的每一块岩石的成分和受力特性”。它极度偏重于“为什么”而不是“怎么做”。我尤其欣赏它对器件非线性特性中高阶项的分析，那些对三阶截点（IP3）和谐波失真的深入挖掘，是真正体现一个射频工程师功力的地方。它强迫你直面半导体结电容、沟道长度调制等在非理想状态下对信号完整性的破坏。然而，这种深入往往是以牺牲阅读的趣味性和直观感受为代价的。很多章节的阅读过程，更像是在攻克一道道数学难题，而不是在进行一次富有启发性的技术探索。对于那些需要快速将理论转化为量产产品的工程师来说，这种高强度的理论轰炸可能会导致学习疲劳，甚至在还没有完全消化前一章的内容时，就被迫进入下一轮更复杂的推导。这本书更像是放置在案头，在你遇到理论瓶颈，需要回溯和验证某些基本假设时才会去翻阅的“武功秘籍”，而不是一本可以伴随你从头到尾轻松阅读的教科书。