具体描述
跨越时空的电磁波：现代通信技术的核心原理与实践 本书简介 本册著作深入探讨了现代通信系统的基石——射频与微波电路设计的前沿理论与工程应用。它并非聚焦于基础的电子管或分立元件构成的低频放大电路，而是将读者的目光聚焦于超越传统电子学范畴的电磁波的精确操控与高效传输。本书致力于构建一座连接纯粹理论物理与复杂工程实践的桥梁，为电子工程、通信工程及相关领域的研究人员和高级工程师提供一套系统、深入且极具实操价值的知识体系。 第一部分：电磁场与传输线的精微解析 本书伊始，便以扎实的数学基础为支撑，重新审视麦克斯韦方程组在高速传播介质中的动态表现。我们摒弃了理想化环境下的电路分析模型，转而深入研究非集总元件系统（Non-Lumped Element Systems）的本质。 详细阐述了传输线理论的精髓，不仅仅停留在史密斯圆图的简单应用，而是深入剖析了瞬态响应、色散效应以及非均匀传输线的特性。章节细致地分析了TEM波、TE波和TM波在不同几何结构（如平行板波导、同轴线和微带线）中的传播模式。尤其值得一提的是，我们引入了时域有限差分法（FDTD）和矩量法（MoM）等先进的数值电磁学工具，用以精确预测和模拟复杂结构中的电磁场分布和耦合现象。读者将学会如何从物理层面理解信号的“反射”、“透射”和“损耗”，而非仅仅停留在S参数的代数描述。 第二部分：高功率与低噪声放大器的设计哲学 在通信系统中，信号的放大是维持链路质量的关键。本书的第二部分，完全聚焦于射频（RF）和微波（Microwave）放大器的设计优化，特别是针对功率放大器（PA）和低噪声放大器（LNA）的特定挑战。 对于功率放大器，本书超越了经典的效率与线性度只能二选一的困境。我们详细讨论了D类、E类和F类高效率开关模式放大器的拓扑结构及其驱动电路的设计细节。更重要的是，我们引入了现代通信对峰均功率比（PAPR）极高要求的背景下，预失真技术（Predistortion）在数字域和模拟域的实现，特别是基于记忆多项式模型和逆模型的数字预失真（DPD）算法的硬件加速实现方案。书中还对比了晶体管（如GaAs HEMT, GaN HEMT）在不同工作频率和功率密度下的选型标准和偏置技巧。 在低噪声放大器部分，重点在于如何将噪声系数（NF）推向物理极限。本书详尽阐述了噪声匹配网络的设计，包括使用等噪声系数圆（CNG）的概念进行优化。我们深入探讨了反馈拓扑、共源共栅（CG-CS）和共基（CB）结构在不同增益需求下的适用性，并给出了如何在高Q值电感元件的寄生参数影响下，实现亚皮法（sub-pF）输入电容的精确阻抗变换的实用方法。 第三部分：频率的产生、控制与混频技术 现代无线通信的核心在于频率的精确合成与调控。本书第三部分致力于解析振荡器、锁相环（PLL）和混频器的设计难题。 关于振荡器，我们摒弃了简单的LC振荡器分析，转而着重于高Q值谐振腔（如陶瓷腔或SAW谐振器）的应用，以及Colpitts、Clapp和Hartley等拓扑结构在相位噪声控制上的差异。关键内容在于如何将振荡器的相位噪声与环路滤波器的噪声传递函数相结合，实现整个PLL系统输出频谱的精确预测和优化。书中包含了VCO（压控振荡器）的非线性建模与线性化技术，以应对宽带调频的需求。 在混频器方面，本书重点剖析了上变频和下变频链路中的非理想因素。我们详细分析了单平衡、双平衡和I/Q混频器的结构，并量化了插入损耗、本振泄漏、隔离度以及镜像抑制比对整个系统性能的影响。特别针对高动态范围应用，书中探讨了主动混频器（Active Mixers）的设计，如何通过优化晶体管的跨导和匹配，在保证足够增益的同时，将三阶交点（IP3）推向更高水平。 第四部分：无源元件的精密构建与电磁兼容性 为了支撑前述有源电路的优异性能，无源元件的设计必须达到极高的精度。本书专门辟出一章用于探讨微波无源器件的实现。 内容涵盖了耦合线滤波器、树枝线（Stubs）结构、巴伦（Balun）和宽带匹配网络的精确设计。重点讲解了如何利用电磁仿真软件来提取电感、电容和耦合系数的准确值，并将其纳入级联匹配网络的设计流程中。此外，本书也深入探讨了电磁兼容性（EMC）问题在高速电路设计中的体现，包括去耦电容的选择、地平面分割的原则以及串扰抑制技术，确保设计在实际物理环境中能够稳定工作。 总结 本书是为那些希望从根本上掌握射频与微波电路系统设计，并能在实际工程中解决复杂瓶颈的技术人员量身打造的。它要求读者具备扎实的电路理论基础，并渴望在电磁场、噪声理论和非线性系统分析的交叉地带深耕细作。阅读完毕后，读者将能够独立完成从系统级指标分解到具体晶体管级网络合成的全套设计流程，并能熟练运用现代工具解决前沿的通信系统集成挑战。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 book.wenda123.org All Rights Reserved. 图书目录大全 版权所有