图书简介:
第1章 微波射频系统概述 1
1.1 基本概念 1
1.1.1 频段划分 1
1.1.2 射频电路与低频电路 4
1.2 微波射频电路功能部件 8
1.2.1 接收机射频电路功能部件 9
1.2.2 发射机射频电路功能部件 13
1.3 典型射频系统设计考虑 13
1.3.1 频率选择 13
1.3.2 信源的实现 14
1.3.3 射频系统结构 15
1.3.4 射频系统性能评估 17
1.4 典型射频系统前端电路 26
1.4.1 高频地波雷达 26
1.4.2 超高频河流监测雷达 27
1.4.3 智能手机 28
1.4.4 宽带卫星通信 29
1.5 微波射频电路的设计软件 30
思考题 31
参考文献 31
第2章 阻抗匹配电路设计 33
2.1 阻抗匹配电路基本理论 33
2.1.1 基本阻抗匹配理论 33
2.1.2 阻抗匹配电路设计原理 33
2.1.3 阻抗匹配电路的设计方法 36
2.2 设计背景及指标 37
2.3 设计方法及过程 37
2.3.1 集总参数阻抗匹配电路设计 37
2.3.2 分布参数阻抗匹配电路设计 46
思考题 59
参考文献 59
第3章 功率分配器设计 61
3.1 功率分配器基本理论 61
3.1.1 功率分配器的工作原理 61
3.1.2 功率分配器的技术指标 65
3.1.3 功率分配器的设计方法 68
3.2 设计背景及指标 69
3.3 设计方法及过程 69
3.3.1 单节威尔金森功率分配器的设计 69
3.3.2 两节威尔金森功率分配器的设计 77
思考题 81
参考文献 82
第4章 定向耦合器设计 83
4.1 定向耦合器基本理论 83
4.1.1 定向耦合器的工作原理 83
4.1.2 定向耦合器的技术指标 88
4.1.3 定向耦合器的设计方法 90
4.2 设计背景及指标 91
4.3 设计方法及过程 92
4.3.1 单节分支线耦合器的设计 92
4.3.2 平行耦合线耦合器的设计 94
思考题 101
参考文献 102
第5章 射频滤波器设计 104
5.1 滤波器基本理论 104
5.1.1 滤波器的类型 104
5.1.2 滤波器的技术指标 106
5.1.3 滤波器的设计方法 109
5.2 设计背景及指标 117
5.3 设计方法及过程 118
5.3.1 中频滤波器的设计 118
5.3.2 射频预选滤波器的设计 123
5.3.3 微带线低通滤波器的设计 127
思考题 132
参考文献 132
第6章 射频放大器设计 133
6.1 射频放大器基本理论 134
6.1.1 射频放大器的工作原理 134
6.1.2 射频放大器的技术指标 137
6.2 射频放大器设计方法 140
6.2.1 等增益圆设计 140
6.2.2 低噪声放大器设计 142
6.2.3 宽带放大器设计 142
6.2.4 设计流程 143
6.3 设计背景及指标 144
6.4 设计方法及过程 145
6.4.1 基于晶体管的低噪声放大器设计 145
6.4.2 基于放大器芯片的性能仿真 163
思考题 167
参考文献 168
第7章 混频器设计 169
7.1 混频器基本理论 169
7.1.1 混频器的工作原理 169
7.1.2 混频器的技术指标 176
7.1.3 混频器的设计方法 181
7.2 设计背景及指标 183
7.3 设计方法及过程 183
7.3.1 微带线单平衡混频器的设计 183
7.3.2 二极管双平衡混频器的设计 194
7.3.3 基于专用芯片的混频器仿真 200
思考题 206
参考文献 207
第8章 雷达射频前端设计与仿真 208
8.1 设计背景及指标 208
8.1.1 设计需求和关键指标 208
8.1.2 射频前端系统结构设计 210
8.2 设计要求 211
8.3 设计方法及过程 212
8.3.1 各芯片性能指标整理 212
8.3.2 系统建模 213
8.3.3 射频前端性能指标仿真 218
思考题 226
参考文献 227
第9章 常用测量仪器及AetherMW 228
9.1 常用测量仪器 228
9.1.1 频谱分析仪 228
9.1.2 矢量网络分析仪 232
9.2 AetherMW 236
9.2.1 软件简介 236
9.2.2 设计环境 237
9.2.3 基本器件 241
9.2.4 基本操作 248
思考题 259
参考文献 259
展开
随着信息技术的飞速发展,电子设计自动化(EDA)软件成为从事微波射频设计的必备工具。鉴于国内微波射频设计与仿真相关的教材相对较少、学习资料不系统的情况,为了满足通信工程、电子信息工程、电波传播与天线等专业学生的“微波技术”“射频电路”等专业必修课程的开设需求,连接理论知识与实际无线系统“最后一公里”,作者有针对性地编写了本书。
本书主要介绍基于国产微波射频EDA软件AetherMW等设计平台进行微波射频电路设计与仿真的方法。不同于传统的EDA软件工具书,本书不仅关注软件介绍和使用本身,还将基本概念、模块设计与系统设计相结合,以典型的射频前端系统技术需求的实现为目标自上而下地展开。本书共9章。第1章从微波射频频段划分和电路特点、典型射频结构、射频系统设计主要考虑因素、典型射频系统介绍等方面展开,对射频电路基础和微波系统设计等进行了介绍。第2章至第7章为典型微波射频电路设计,包括微波射频无源器件和有源器件的设计,共 6 个设计项目,分别为阻抗匹配电路设计、功率分配器设计、定向耦合器设计、射频滤波器设计、射频放大器设计、混频器设计。这些设计项目大都按照射频器件实际设计方法与步骤展开,在进行基本原理分析、明确设计背景和关键参数指标后给出设计方法,主要包括参数计算、选择元器件、设计电路图、仿真指标及优化电路等,设计方法及过程部分包含清晰的关键步骤和操作规程。第8章介绍了以海洋探测雷达产品为原型的一个射频系统级的综合项目,其遵循典型射频系统的设计流程,结合设计背景和应用需求开展射频前端设计,使用射频仿真软件完成系统的电路建模,完成系统功能及关键参数仿真与性能评估。第9章对微波射频电路测量中常用设备(如频谱分析仪和矢量网络分析仪)的工作原理及使用方法进行了说明,并重点对电路设计和系统仿真中用到的 AetherMW 的基本功能和使用方法进行了较为详细的介绍。
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