无线通信射频电路技术与设计
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前言

近年来,以个人移动通信、卫星通信、无线局域网、宽带无线接入技术为代表的无线通信技术发展迅猛,其工作频率日益提高,促使射频电路技术得到了非常广泛的应用。射频微波电路技术为现代无线通信、定位、传感、识别等系统提供了关键的核心元器件及集成组件,已成为各种无线技术发展与成功的关键,因此,得到了学术界和工业界的特别关注,无线通信射频电路及相关领域的从业人员与日俱增。针对国内没有面向无线通信等具体应用的射频电路与系统设计方法、制造工艺与测试技术介绍的教材和工程参考书现状,响应具有深刻理解并掌握射频电路设计原理及技术的工程师的巨大需求,在电子工业出版社的大力支持下,我们决定编写一本系统性介绍无线通信射频电路技术与设计的教材,希望对无线通信、微波技术专业的师生和专业技术人员有所裨益。

本书在简要介绍了移动通信、局域网、卫星通信、高速数据链等无线通信信道特性、调制与解调、收发机功能与结构的基础上,导出无线通信收发机中射频电路及集成系统的技术特点与要求,以及构成射频电路的各种无源和有源器件射频特性与等效电路模型。详细介绍了设计和分析射频电路特性必须理解和掌握的传输线理论、Smith圆图及应用方法、射频网络参量及分析方法、阻抗匹配与调谐电路、噪声和非线性失真机理及效应、ADS(Advanced Design System)/MWO (Microwave Office)/HFSS(High Frequency Structure Simulator)等常用射频/微波电路与电磁场设计和仿真EDA工具与应用技术等基础知识。然后详细介绍了射频滤波器、放大器、混频器、倍频器、分频器、振荡器、压控振荡器、频率综合器、开关、移相器、限幅器、衰减器等单元基础电路的工作原理、功能指标参数及技术要求、基本电路结构与类型、设计与仿真技术、其最新理论与实验研究成果。最后介绍了射频电路基片材料与工艺、混合/单片集成电路、MCM和三维集成电路等射频电路制造技术,射频电路与系统的噪声特性、频率特性、功率特性、传输与端口匹配特性的测试技术。

本书系统地介绍了无线通信射频电路基础知识,单元基础电路原理与设计方法,电路制造技术,制造工艺,射频电路与系统测试技术。全书共十四章。第1章介绍收发机结构及应用,第2章至第7章分别介绍无源和有源射频元器件及等效电路模型、传输线理论、Smith圆图及应用方法、射频网络参量及分析方法、阻抗匹配与调谐、噪声和非线性失真、电路和电磁场设计工具与仿真技术等基础知识,第8章至第12章分别介绍射频滤波器、放大器、信号产生电路(振荡器、压控振荡器与频率综合器)、频谱搬移电路(混频器、倍频器和分频器)、控制电路(开关、移相器、限幅器和衰减器)的原理分析和设计技术,第13章介绍射频电路制造技术,第14章介绍射频电路与系统测试技术。

本书特点在于从射频电路元件、原理、工艺、性能出发,循序渐进地提升到射频电路设计的先进思想,全面系统地介绍了现代射频电路与系统所涉及的基础知识、基础功能电路原理与经典拓扑结构、设计方法、制造技术及测试技术,通过实例阐明了各单元电路设计方法与步骤、性能仿真技巧,并集成了该领域最新理论与实验研究成果,使其既是相关专业高年级本科生或研究生的教材,又是适合工程师的实用参考书或手册。

本书的完成得到了中国工程院院士李乐民教授、蔡竟业教授的支持和帮助,他们对本书的编写提出了许多宝贵意见,在此表示诚挚的感谢。

文光俊教授负责了本书第1章、第8章至第12章、第14章的编著及全书的审校工作;谢甫珍副教授编著了第2章至第7章;李建老师编著了第13章,并完成了全书的统稿工作。陈伟建副教授、王兵博士、包红玉、王记平、高凡青、解文军等研究生参与了本书的资料整理与校对工作,在此感谢他们的辛勤劳动和夜以继日的工作。最后,感谢电子工业出版社领导与编辑同志对本书顺利出版提供的大力支持与指导。

由于编著者水平有限,加之时间仓促,全书中难免有不妥之处,希望广大读者给予批评指正。

文光俊,谢甫珍,李建

2010年8月于电子科技大学