The Satellite Communication Applications Handbook (Artech House Space Applications Series) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Artech House Publishers

作者:Bruce R. Elbert

出品人:

页数:552

译者:

出版时间:2003-12

价格:USD 142.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9781580534901

丛书系列:

图书标签:

• Satellite Communication
• Wireless Communication
• Space Applications
• Telecommunications
• Engineering
• Technology
• Signal Processing
• Remote Sensing
• Broadcasting
• Networking

《高频电子学原理与实践》 作者： [此处填写虚构作者姓名，例如：王建国、李明] 出版社： [此处填写虚构出版社名称，例如：科技前沿出版社] ISBN： [此处填写虚构ISBN，例如：978-7-5083-XXXX-X] --- 图书简介 深度解析现代电子系统的基石：从理论到前沿应用的全面指南 在当今高度依赖电子技术的时代，对高频电子学原理的深刻理解已不再是少数专业人士的专属技能，而是所有电子工程、通信、雷达乃至精密仪器设计领域不可或缺的基础知识。本书《高频电子学原理与实践》旨在为读者提供一个全面、深入且极具实践指导意义的知识体系，涵盖了从基础的电磁场理论到复杂有源和无源器件在高频电路中的应用，并延伸至现代系统设计的前沿挑战。 本书摒弃了传统教材中过于抽象和脱离实际的叙述方式，采用“问题驱动、理论支撑、实例验证”的结构，确保读者不仅能掌握理论公式，更能理解其在真实世界中的物理意义和工程限制。 第一部分：高频基础与传输线理论的坚实奠基 本部分致力于为读者构建理解高频现象所需的物理学和数学基础。 第一章：电磁场理论在高频电路中的体现 我们从麦克斯韦方程组的修正形式入手，重点探讨当工作频率提升时，集总电路元件（如电阻、电容、电感）的寄生效应如何显著改变其行为。详细分析了集肤效应（Skin Effect）和邻近效应（Proximity Effect）对导线损耗的影响，并引入了分布参数电路的概念。此外，本章深入讨论了“好导线”在高频下的实际定义，以及如何通过材料选择和结构优化来最小化高频损耗。 第二章：传输线理论的精深剖析 传输线是高频电路的物理载体。本章详细介绍了不同类型的传输线——同轴线、微带线和带状线——的特性阻抗、传播常数和损耗模型。重点内容包括史密斯圆图（Smith Chart）的全面应用教程，不仅展示了如何进行阻抗匹配，更深入探讨了史密斯圆图背后的几何意义和其在多级匹配网络设计中的作用。此外，本章还引入了时域反射计（TDR）的基本原理，将其作为衡量传输线质量和故障诊断的有力工具。 第三章：S参数：高频电路分析的核心语言 S参数（散射参数）是描述高频网络特性的标准语言。本章系统地阐述了S参数的定义、测量方法，以及如何通过S参数来推导传统的Z、Y、H等参数。我们详细讨论了回波损耗（Return Loss）、插入损耗（Insertion Loss）、隔离度（Isolation）和群延迟（Group Delay）等关键性能指标的计算与优化。针对多端口网络，本章也提供了级联（Cascading）和去嵌入（De-embedding）技术的实用指南。 第二部分：无源器件与电路设计的高级技巧 本部分将理论知识转化为可用于构建复杂系统的模块化设计能力。 第四章：高频无源元件的特性与建模 深入研究了实际的高频电容、电感和电阻元件的等效电路模型，重点分析了Q值（品质因数）的频率依赖性。本章花费大量篇幅讨论了实际的电感器设计，包括螺旋电感和平面电感，它们在高频下的寄生电容和自谐振频率（SRF）的计算。对于电容器，则侧重于其等效串联电阻（ESR）和等效串联电感（ESL）对滤波性能的影响。 第五章：高频滤波器设计与实现 滤波器是频率选择性系统的核心。本章覆盖了从基础的Lumped Element滤波器到分布式元件滤波器（如腔体滤波器和微带线滤波器）的全景。详细讲解了巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）、椭圆（Elliptic）等经典响应类型的理论基础、原型设计和元件值计算。更进一步，本章提供了现代插入式滤波器（Stub Filter）和耦合线滤波器（Coupled Line Filter）的设计流程和优化技术，适用于特定带宽和带外抑制要求。 第六章：高频耦合器、功分器与匹配网络 本章聚焦于功率分配和阻抗转换技术。详细分析了90度混合耦合器（Quadrature Hybrid Coupler）和3dB混合耦合器的工作原理及其在平衡放大器和混频器中的应用。对于阻抗匹配，除了史密斯圆图法，本章还引入了无源网络的L-Section、T-Section和π-Section的优化设计方法，并探讨了宽带匹配的挑战与解决方案，如使用All-Pass网络。 第三部分：有源器件与放大器设计的前沿 本部分深入探讨了半导体器件在高频环境下的工作机理和性能优化。 第七章：高频晶体管的物理与模型 本章从物理层面解析了双极性晶体管（BJT）和场效应晶体管（FET，特别是HEMT和GaN器件）在高频下的限制因素，如过渡频率($f_T$)和最大振荡频率($f_{ ext{max}}$)。重点介绍了这些器件在射频（RF）设计中常用的等效电路模型，特别是包含寄生参数的CNFET模型和S-parameter模型的使用。 第八章：高频单级与多级放大器设计 放大器设计是高频电子学的核心应用。本章系统介绍了实现不同性能目标（高增益、低噪声、高线性度）的四大核心匹配技术：最大平坦度（MFE）、最大增益（MAG）、稳定增益（MSG）和噪声最优匹配（NOPT）。详细演示了单级放大器（如共射、共源结构）的增益平坦化设计。随后，本章扩展至多级放大器设计，讨论了级间去嵌入和缓冲级的使用，以确保整体系统的稳定性和带宽。 第九章：低噪声放大器（LNA）与噪声理论的实战 对于接收机前端至关重要的LNA设计，本章进行了专门的深入讲解。系统阐述了噪声因子（Noise Figure, NF）的定义和级联公式。重点演示了如何利用噪声圆图和雪地金（Snowdon-Goldberg）方法，精确计算晶体管的最佳噪声匹配网络元件值，并平衡增益与噪声性能。 第十章：功率放大器（PA）的线性和效率优化 在发射机设计中，功率放大器（PA）的效率和线性度是一对矛盾的关键。本章深入剖析了D类、E类、F类等高效率开关模式功放的工作原理。同时，对于传统的AB类功放，详细讲解了诸如预失真（Predistortion）技术和包络跟踪（Envelope Tracking）技术，以在满足EVM（误差矢量幅度）指标的同时，最大化PA的平均效率。 第四部分：现代高频系统中的挑战与展望 本部分关注系统集成、测量技术以及未来发展趋势。 第十一章：高频电路的稳定性与非线性分析 系统稳定性是高频设计的生命线。本章详细介绍了利用K因子和B1因子进行绝对稳定性和潜在不稳定性分析的方法。对于非线性问题，重点分析了三阶交调点（IP3）、饱和功率（Psat）和失真机理，以及如何通过器件选择和偏置点优化来改善混频器和放大器的线性表现。 第十二章：高速互连与电磁兼容性（EMC） 随着系统集成度的提高，PCB走线不再是简单的导线。本章探讨了高速信号完整性（SI）问题，包括串扰（Crosstalk）、反射和定时误差。详细分析了PCB层压结构对信号质量的影响，并提供了差分信号的布线规则。此外，也涵盖了高频辐射和抗干扰的基本原则，为系统的电磁兼容性设计打下基础。 第十三章：高频测量与仪器应用 本书的实践性体现在对测量技术的重视。本章详尽介绍了矢量网络分析仪（VNA）的工作原理、校准（SOLT、TOSM）流程和数据解读。此外，还包括频谱分析仪、示波器在高频环境下的使用注意事项，以及如何通过实际测量来验证和优化设计（如Smith Chart上的实际点位跟踪）。 本书特色： 1. 丰富的工程实例： 每个关键概念后都附有完整的电路设计案例，包括元器件选型、仿真验证和实际测试对比。 2. 强调物理直觉： 通过大量的图示和类比，帮助读者建立对电磁场和传输线行为的直观理解，而非仅仅依赖数值计算。 3. 前沿技术覆盖： 融入了最新的GaN/SiC器件在功率应用中的趋势，以及现代通信对高线性度系统的要求。 《高频电子学原理与实践》是面向大学高年级学生、研究生以及需要深化高频系统设计能力的工程师、研发人员的理想参考书。它将是您从低频思维迈向高频世界，构建下一代电子系统的关键桥梁。

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