平面微波工程 理论、测量与电路2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

平面微波工程 理论、测量与电路PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 微波技术简史1

1.1 引言1

1.2 真空管的诞生9

1.3 阿姆斯特朗（Armstrong）与自激放大器／检波器／振荡器11

1.4 奇才间的战争14

1.5 结语21

1.6 附录A 其他一些无线系统的特征22

1.7 附录B 谁是无线电的真正发明人23

第2章 射频与微波电路导论30

2.1 一些定义30

2.2 常规的频段划分31

2.3 集总电路与分布电路33

2.4 集总与分布域的联系35

2.5 级联重复结构的策动点阻抗35

2.6 传输线更详细的讨论37

2.6.1 有损传输线的集总参数模型37

2.6.2 有损传输线的特征阻抗37

2.6.3 传播常数38

2.6.4 γ与传输线参数的关系39

2.7 有限长度传输线的行为特征41

2.7.1 终端匹配的传输线41

2.7.2 终端接上任意负载阻抗的传输线41

2.8 传输线方程小结43

2.9 人造传输线43

2.9.1 集总参数传输线的截止频率44

2.9.2 集总参数传输线的终断44

2.9.3 m参数推导出的半段网络45

2.10 总结46

第3章 史密斯圆图与散射（S）参数47

3.1 引言47

3.2 史密斯圆图47

3.3 散射参数（S参数）52

3.4 附录A 对于单位的注解54

3.5 附录B 为什么采用50Ω或75Ω55

3.5.1 功率处理能力56

3.5.2 衰减56

3.5.3 总结57

第4章 阻抗匹配58

4.1 引言58

4.2 最大功率传输定理59

4.3 匹配方法60

4.3.1 经典的集总元件匹配方法60

4.3.2 经典的传输线阻抗变换器67

4.3.3 宽带阻抗匹配技术71

第5章 连接件电缆线与波导81

5.1 引言81

5.2 连接件81

5.2.1 模与衰减81

5.2.2 非线性效应85

5.3 同轴电缆86

5.3.1 为何要同轴86

5.3.2 同轴电缆的种类87

5.4 波导88

5.4.1 有关模的术语89

5.4.2 波导的衰减性质90

5.5 总结90

5.6 附录 同轴电缆的性质91

第6章 无源元件93

6.1 引言93

6.2 射频频率下的互连线：趋肤效应93

6.3 电阻器97

6.4 电容器100

6.5 电感器104

6.5.1 表面贴片电感和铁氧磁珠104

6.5.2 电感公式104

6.6 磁耦合的导体110

6.6.1 变压器110

6.6.2 耦合的键合线113

6.6.3 宽带传输线变压器113

6.6.4 窄带传输线变压器116

6.7 总结117

第7章 微带线、带状线与平面无源元件118

7.1 引言118

7.2 印刷电路板（PC板）的一般特征118

7.3 印刷电路板上的传输线121

7.3.1 共面波导（CPW）和共面带线（CPS）125

7.3.2 线线之间的不连续性127

7.3.3 连接器和传输线之间的过渡130

7.4 用传输线段构成的无源器件132

7.5 谐振器134

7.6 合成器分配器和耦合器135

7.6.1 电阻性合成器136

7.6.2 分布式合成器136

7.6.3 混合型变换器和巴伦变换器140

7.6.4 定向耦合器147

7.6.5 宽带和尺寸缩小技术164

7.7 总结167

7.8 附录A 一些有用的电感公式167

7.8.1 平板金属和圆导线168

7.8.2 单圆环168

7.8.3 平面螺旋线168

7.9 附录B 边缘修正公式的推导170

7.10 附录C 其他材料的介电常数173

第8章 阻抗测量174

8.1 引言174

8.2 时域反射计174

8.2.1 定位不连续174

8.2.2 表征不连续性175

8.2.3 参数提取177

8.2.4 补偿179

8.2.5 TDR总结179

8.3 开槽线180

8.3.1 引言180

8.3.2 往昔：开槽线阻抗测量180

8.4 矢量网络分析仪（VNA）186

8.4.1 背景186

8.4.2 基本测试模式和误差来源187

8.4.3 对微带线的一些专门考虑192

8.5 校准方法小结193

8.6 VNA的其他一些测量能力193

8.7 参考文献194

8.8 附录A 其他一些阻抗测量的装置194

8.8.1 SWR计194

8.8.2 栅陷式（Grid-Dip）振荡器（GDO）194

8.9 附录B 设计课题196

8.9.1 微带槽线设计方案196

8.9.2 自制亚纳秒级脉冲发生器198

第9章 微波二极管201

9.1 引言201

9.2 结型二极管201

9.3 肖特基二极管204

9.4 变容管205

9.5 隧道二极管207

9.6 PIN二极管209

9.7 噪声二极管210

9.8 急变（snap）二极管211

9.9 耿氏（Gunn）二极管212

9.10 金属-绝缘层-金属（MIM）二极管214

9.11 IMPATT（碰撞电离雪崩渡越时间：IMPact ionization Avalanche Transit-Time）二极管214

9.12 总结215

9.13 附录 自制便士二极管和晶体收音机215

第10章 混频器220

10.1 引言220

10.2 混频器的基本原理221

10.2.1 转换增益221

10.2.2 噪声系数：单边带（SSB）与双边带（DSB）221

10.2.3 线性度和隔离度222

10.2.4 杂散信号224

10.3 非线性、时变与混频225

10.4 基于乘法器的混频器229

10.4.1 单平衡乘法器229

10.4.2 有源双平衡混频器231

10.4.3 无源双平衡混频器234

10.4.4 单二极管混频器236

10.4.5 双二极管混频器237

10.4.6 双平衡二极管混频器239

10.4.7 在镜像频率处的终断240

10.4.8 其他混频器结构242

第11章 晶体管244

11.1 历史与回顾244

11.2 建模251

11.3 双极型晶体管的小信号模型252

11.3.1 简单的直流模型252

11.3.2 一个简单的高频模型254

11.3.3 高频品质因数256

11.3.4 从数据手册中提取模型参数257

11.4 场效应晶体管（FET）模型258

11.4.1 动态元件260

11.4.2 MESFET和HEMT的区别263

11.5 总结263

第12章 放大器264

12.1 引言264

12.2 微波偏置电路基础264

12.2.1 双极型晶体管的偏置265

12.2.2 耗尽型FET的偏置269

12.2.3 有源偏置271

12.3 带宽扩展技术272

12.3.1 串联和并联补偿272

12.3.2 更多关于用零点来拓展带宽278

12.3.3 二端口网络的带宽拓展279

12.4 并串放大器282

12.4.1 并联-串联放大器的详细设计283

12.4.2 分布式放大器（行波放大器）290

12.4.3 宽带放大器的交调失真293

12.5 调谐放大器294

12.5.1 引言294

12.5.2 带单个调谐负载的共射放大器295

12.5.3 调谐放大器的详细分析296

12.6 中和与单向化297

12.7 异常的阻抗行为及稳定性299

12.8 附录 桥接T形线圈转移函数的推导304

12.8.1 差模响应305

12.8.2 共模响应305

12.8.3 完整的传输函数306

12.8.4 最大平坦幅度响应的设计公式307

12.8.5 最大平坦时延的设计公式310

12.8.6 最大带宽的设计公式311

12.8.7 总结312

第13章 低噪声放大器（LNA）设计313

13.1 引言313

13.2 经典的两端口网络噪声理论313

13.2.1 噪声因子313

13.2.2 最优的源导纳315

13.2.3 经典噪声优化方法的局限316

13.2.4 噪声系数与噪声温度316

13.3 双极型噪声模型的推导317

13.4 窄带LNA321

13.5 几个实用的设计细节323

13.5.1 实现发射极简简并电感323

13.5.2 集电极负载324

13.5.3 偏置电路324

13.6 线性度与大信号性能325

13.7 赝空动态范围（SFDR）328

13.8 级联系统330

13.9 总结333

13.10 附录A 双极型晶体管的噪声系数方程333

13.11 附录B 场效应晶体管（FET）噪声参数333

13.11.1 理论333

13.11.2 实际考虑335

第14章 噪声系数测量336

14.1 引言336

14.2 基本定义和噪声测量理论336

14.3 噪声温度339

14.4 级联系统噪声系数的Friis公式341

14.5 噪声测量342

14.6 典型的噪声系数测量343

14.6.1 过去的（好？）日子343

14.6.2 在当今这个时代344

14.7 误差源347

14.7.1 外部噪声347

14.7.2 夹具损耗348

14.7.3 来自次级的贡献348

14.7.4 噪声源校准的不确定性349

14.7.5 冷温度不等于T0349

14.7.6 线性性的失效：二极管检波器349

14.8 混频器的特殊考虑350

14.9 参考文献351

14.10 附录两个粗略的目测方法351

第15章 振荡器353

15.1 引言353

15.2 与纯线性振荡器关联的问题353

15.3 描述函数354

15.3.1 描述函数的一些例子355

15.3.2 对于晶体管与真空管的一个通用描述函数356

15.3.3 实例：COLPITTS（考尔匹茨）振荡器358

15.3.4 COLPITTS设计细节360

15.4 谐振器367

15.5 调谐振荡器分类370

15.5.1 基本LC反馈振荡器370

15.5.2 晶体振荡器的集锦372

15.5.3 其他的振荡器结构373

15.6 负阻振荡器373

15.7 总结376

第16章 频率综合器377

16.1 引言377

16.2 锁相环（PLL）简史377

16.3 线性化的锁相环模型379

16.3.1 一阶PLL380

16.3.2 二阶PLL381

16.4 输入端噪声的PLL抑制382

16.5 鉴相器383

16.5.1 模拟信号乘法器作为鉴相器383

16.5.2 可互换的乘法器作为鉴相器384

16.5.3 异或门作为鉴相器385

16.6 序列鉴相器386

16.6.1 具有增宽输入范围的序列鉴相器386

16.6.2 鉴相器与鉴频器的比较387

16.7 环路滤波器与电荷泵387

16.8 频率综合392

16.8.1 分频器“延迟”393

16.8.2 静态模量频率综合器394

16.8.3 具有抖动分频比（dithered modulus）的频率综合器395

16.8.4 合成频率综合器397

16.8.5 直接数字频率综合398

16.9 一个设计实例399

16.10 总结401

16.11 附录 一个价廉的锁相环PLL设计实验指南书402

16.11.1 4046 CMOS PLL的特性402

16.11.2 设计实例404

16.11.3 小结408

第17章 振荡器的相位噪声409

17.1 引言409

17.2 一般性考虑410

17.3 更详细的讨论：相位噪声412

17.4 线性度与时变在相位噪声中的作用414

17.5 几个电路实例——LC振荡器422

17.6 振幅响应426

17.7 总结427

17.8 附录 有关仿真的说明427

第18章 相位噪声测量429

18.1 引言429

18.2 定义与基本测量方法429

18.3 测量技术431

18.3.1 基于锁相环的监相器技术431

18.3.2 延迟线分辨器技术433

18.3.3 谐振鉴别技术434

18.4 误差来源436

18.4.1 频谱分析仪方法436

18.4.2 延迟线鉴别器436

18.5 参考文献437

第19章 采样示波器、频谱分析仪与探针438

19.1 引言438

19.2 示波器438

19.2.1 “纯”模拟示波器438

19.2.2 采样示波器441

19.2.3 探针、补偿、噪声与接地443

19.3 频谱分析仪446

19.3.1 分辨度带宽与视频带宽的比较447

19.3.2 跟踪振荡发生器448

19.3.3 带有提醒性的附加说明448

19.4 参考文献449

第20章 射频功率放大器450

20.1 引言450

20.2 传统功率放大器拓扑结构451

20.2.1 A类放大器451

20.2.2 B类功率放大器453

20.2.3 C类放大器455

20.2.4 AB类放大器457

20.2.5 D类放大器457

20.2.6 E类放大器458

20.2.7 F类放大器460

20.3 功率放大器的调制463

20.3.1 A类、AB类、B类、C类、E类及F类463

20.3.2 线性化技术466

20.3.3 效率提升技术475

20.3.4 脉宽调制477

20.3.5 其他技术477

20.3.6 性能标准480

20.4 其他设计考虑483

20.4.1 附加功率效率483

20.4.2 功率放大器的不稳定性483

20.4.3 击穿现象484

20.4.4 热失控485

20.4.5 大信号的阻抗匹配485

20.4.6 功率放大器的负载拉特性486

20.4.7 负载拉等值线举例487

20.5 总结489

第21章 天线490

21.1 引言490

21.2 坡印廷（Poynting）定理、能量与导线491

21.3 辐射的本质492

21.4 天线特性495

21.5 偶极子天线497

21.5.1 辐射电阻497

21.5.2 天线阻抗中的电抗分量499

21.5.3 容性负载偶极子500

21.5.4 感性负载偶极子501

21.5.5 磁场环形天线502

21.6 微带贴片天线503

21.7 其他各种平面天线512

21.8 总结513

第22章 集总滤波器514

22.1 引言514

22.2 背景——一个简短的历史回顾514

22.3 用传输线构成的滤波器516

22.4 滤波器的分类与指标525

22.5 通用滤波器近似526

22.5.1 Butterworth滤波器527

22.5.2 Chebyshev（等抖动或最小最大）滤波器529

22.5.3 第二类（逆）Chebyshev滤波器537

22.5.4 椭圆（考尔）滤波器538

22.5.5 Bessel-Thomson最平坦延迟滤波器542

22.6 附录A 网络综合546

22.7 附录B 椭圆积分、函数与滤波器552

22.7.1 为什么它们是“椭圆”552

22.7.2 椭圆函数554

22.7.3 椭圆函数的数值计算555

22.7.4 有用的近似公式557

22.8 附录C 通用低通滤波器的设计表557

第23章 微带线滤波器560

23.1 背景560

23.2 从集总原型得到的分布式滤波器560

23.2.1 步进阻抗滤波器562

23.2.2 分支（stub）低通滤波器563

23.2.3 椭圆、m导出式和逆Chebyshev低通滤波器566

23.2.4 等比传输线滤波器568

23.2.5 半波（凹角）“带通”滤波器573

23.3 耦合谐振器带通滤波器575

23.3.1 集总带通滤波器575

23.3.2 能量耦合和模式分裂585

23.3.3 微带线边缘耦合带通滤波器589

23.4 实际的考虑602

23.5 总结603

23.6 附录 分布式谐振器的集总等效形式603