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射频与微波电路
丛   书   名: 工业和信息化部“十四五”规划教材
作   译   者:李兆龙 出 版 日 期:2022-05-01
出   版   社:电子工业出版社 维   护   人:杜军 
书   代   号:G0432880 I S B N:9787121432880
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    内容简介

    本书为工业和信息化部“十四五”规划教材。全书以传输线理论为钥匙,试图打开射频与微波电路“场”与“路”相互交织的大门,通过深入剖析具有高度学习价值的经典射频与微波电路,促使读者快速掌握射频与微波无源电路和有源电路的基本设计原理、方法,以及一定的使用经验,使得不具备高深电磁理论的读者也能在短期内掌握这一不遵循摩尔定律的电路设计艺术。全书共8章,涵盖经典传输线理论、典型无源器件和有源器件,以及各种器件在射频与微波系统中的应用三大主题。本书适合作为通信、电子信息类专业的教材,也适合相关工程技术人员参考。

    图书详情

    ISBN:9787121432880
    开 本:16(185*260)
    页 数:252
    字 数:423

    本书目录

    目录
    第1章  传输线—波导—集成与互连	1
    1.1  麦克斯韦和基尔霍夫	1
    1.2  传输线理论	3
    1.2.1  均匀传输线及其等效电路	3
    1.2.2  端接负载的无耗传输线	6
    1.2.3  史密斯圆图	12
    1.3  射频与微波传输线	14
    1.3.1  TE波和TM波的通解	15
    1.3.2  矩形波导	20
    1.3.3  微带线	28
    1.3.4  射频电路的制作	31
    1.4 基片集成波导	32
    参考文献	33
    习题	34
    第2章  射频与微波网络	36
    2.1  阻抗参量与导纳参量	37
    2.1.1  非归一化阻抗参量与导纳参量	37
    2.1.2  归一化阻抗参量与导纳参量	39
    2.1.3  阻抗矩阵与导纳矩阵的性质	40
    2.2  散射参量	42
    2.2.1  散射矩阵及其性质	42
    2.2.2  散射矩阵与阻抗矩阵及导纳矩阵的关系	48
    2.3  功率波与广义散射参量	48
    2.4  二端口网络	52
    2.4.1  ABCD矩阵与T矩阵	52
    2.4.2  二端口网络散射矩阵的特性	59
    2.4.3  二端口单元电路的网络矩阵	61
    2.5  网络的组合	63
    2.6  网络的信号流图表示	72
    参考文献	77
    习题	78
    第3章  典型无源器件——功率分配/合成器、90°/180°耦合器	80
    3.1  三端口与四端口器件的网络分析与表征	81
    3.1.1  三端口T型结及特性	81
    3.1.2  四端口网络及定向耦合器的测量	83
    3.2  无耗功分器和威尔金森功分器	87
    3.2.1  无耗功分器	88
    3.2.2  威尔金森功分/合成器	90
    3.3  正交(90°)混合结	97
    3.4  180°混合结	109
    参考文献	115
    习题	115
    第4章  射频与微波半导体器件	117
    4.1  新型半导体材料	117
    4.2  射频与微波二极管	118
    4.2.1  肖特基二极管	119
    4.2.2  PIN二极管	121
    4.3  射频晶体管	123
    4.3.1  金属氧化物半导体晶体管	124
    4.3.2  高电子迁移率晶体管	125
    4.3.3  异质结双极性晶体管	126
    参考文献	128
    习题	128
    第5章  射频与微波放大器	130
    5.1  放大器的功率增益与驻波比	131
    5.1.1  放大器的功率增益	131
    5.1.2  驻波比的计算	137
    5.2  放大器的稳定性	141
    5.3  单向晶体管放大器	146
    5.4  双向晶体管放大器	149
    5.4.1  最大增益设计(双共轭匹配)	149
    5.4.2  等增益圆与等驻波比圆	152
    5.5  低噪声放大器	158
    5.6  功率放大器	159
    5.6.1  功率放大器的效率与类型	160
    5.6.2  功率放大器的设计	161
    5.7  宽带放大器	162
    参考文献	164
    习题	165
    第6章  典型有源器件——混频器	167
    6.1  混频器的基本工作原理、特性及表征	169
    6.2  混频器电路	180
    6.2.1  单端混频器	182
    6.2.2  单平衡混频器	182
    6.2.3  双平衡混频器	190
    参考文献	190
    习题	191
    第7章  RF MEMS开关和移相器	192
    7.1  RF MEMS器件的力学模型	193
    7.1.1  RF MEMS 开关的机械性能	193
    7.1.2  静态特性分析	195
    7.1.3  动态特性分析	198
    7.2  RF MEMS开关的电磁模型	200
    7.2.1  MEMS电容并联开关的电磁模型	200
    7.2.2  MEMS电容串联开关的电磁模型	204
    7.3  RF MEMS移相器	206
    7.3.1  反射线型移相器	206
    7.3.2  开关线型移相器	208
    7.3.3  负载线型移相器	209
    参考文献	210
    习题	211
    第8章  射频与微波系统导论	212
    8.1  天线	212
    8.1.1  天线的4种分类	213
    8.1.2  天线的方向图	214
    8.1.3  天线的方向性和增益	217
    8.2  无线通信系统	219
    8.2.1  Friis公式	220
    8.2.2  无线接收机结构	222
    8.2.3  系统前端级联噪声系数计算	223
    8.2.4  增益压缩、最小可检测功率及动态范围	227
    8.2.5  前端系统三阶交调及级联系统三阶交调的计算	229
    8.3  雷达系统	232
    8.3.1  雷达方程	233
    8.3.2  脉冲雷达	234
    8.3.3  多普勒雷达	236
    8.3.4  调频连续波雷达	237
    8.3.5  人体生命体征检测	240
    参考文献	242
    习题	243
    展开

    前     言

    前言
    在射频与微波/毫米波技术飞速发展的今天,优秀的射频与微波电路教材可以说层出不穷,是否有必要再编写一本来锦上添花呢?在长期的教学实践中,我们确实也尝试使用了若干经典的教材。在使用过程中,经常能感受到,如果有一本书能把各书中最经典、最优美的部分集结到一起,并修改为采用现代射频与微波语言进行描述,通过提供多角度的思维视角来提高教材的高阶性和挑战度,适合我国学生应用,那么阅读起来对初学者定会大有裨益。
    在编写过程中,我们坚持的理念是着重培养学生分析问题和解决问题的能力,而不是单纯的知识点的积累。因为我们相信,对于人的成长,重要的是对知识理解的积累,而不仅仅是知识库容的扩大。所以,本书不追求大而全的包含射频与微波电路学科的全部知识点,而是侧重深度分析和应用具有极高学习价值的射频与微波典型电路及结构,从而达到提高学生分析问题与解决问题能力的教学目标。
    同时,我们坚决避免通过改变常用符号而“创新”出经典理论的写法,而是大胆借鉴国内外优秀作品,并且深刻融入十多年来在课程建设和课堂教学实践过程中积累、总结的经验,努力在此基础上进行更为深入的探讨与挖掘,着重表达我们自身对这门学科从学习到掌握的感知方式和体验,通过自底向顶全面、系统地掌握一个知识点,达到触类旁通、举一反三的学习效果。通过将我们总结的写作体验和教改经验(如Effective Learning and Teaching Strategies for Microwave Engineering等)发表在IEEE Microwave Magazine上,我们的成果受到了本专业国内外学者的关注和应用,真正做到了在更宽广的国际舞台上讲好中国故事。
    本书具体分工如下:李兆龙编写第1、3、6、8章,并统稿全书;王贵编写第2、5章;韩居正编写第7章;廖轶明编写第4章;陈如山主审稿件。
    在此特别感谢为本书成书给予大力支持的南京理工大学电光学院的领导、同事和电磁仿真与射频感知工业和信息化部重点实验室全体成员,以及为本书部分录入工作提供帮助的研究生李可欣、赵颖、郭沫浛、李亚梅等,还要感谢本书借鉴的所有优秀作品的作者、译者、编者。本书在编写过程中接受国家自然科学基金(61571227)和南京理工大学教务处的资助,并入选工业和信息化部“十四五”规划教材,在此一并致谢。
    同时,本书配套开发了由李兆龙主讲的全媒体视频公开课资源和精良电子教案,发布在“中国大学MOOC”网站,搜索与书同名课程即可加入学习。对于本书的全部习题答案,欢迎拟采用本书及配套资源的高校主讲教师通过邮件索取:zhaolong.li@njust.edu.cn。
    由于时间仓促,书中难免存在不足之处,恳请读者批评指正,以让我们在将来做得更好。
    
    编者
    2022年3月
    展开

    作者简介

    李兆龙 男 教授 博士生导师,毕业于加拿大蒙特利尔大学,研究方向:电子科学与技术,电磁场与微波技术,通信工程,射频与微波电路,应用于通信,雷达,以及生物医学工程的射频与微波电路设计,天线工程,雷达工程。
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