Fundamentals of Distributed Amplification

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出版者:
作者:Wong, Thomas
出品人:
页数:340
译者:
出版时间:1993-9
价格:$ 109.61
装帧:
isbn号码:9780890066157
丛书系列:
图书标签:
  • 分布式放大器
  • 射频电路
  • 微波电路
  • 模拟电路
  • 无线通信
  • 放大器设计
  • 高频电路
  • 电路理论
  • 通信系统
  • 射频设计
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具体描述

Distributed amplification is one of the more powerful yet curiously under-utilised tools available to today's designers. In the hands of savvy engineers, distributed amplification allows the simultaneous optimisation of gain-bandwidth, phase linearity, and noise figure. In addition, at optical frequencies distributed amplifiction reduces dependence on temperature and signal polarisation. This work sets out to demystify this powerful technology as it surveys the current state-of-the-art with an emphasis on practical applications. From historical perspectives and theory to device design and implementation, "Fundamentals of Distributed Amplification" covers everything needed to integrate superior performance amplifiers into FETs, vacuum and parametric devices, semiconductor lasers, transistors, and many other devices. In addition to its coverage of the principles of distributed amplification, this detailed reference: develops thorough derivations of the relevant equations for distributed amplifiers, based on unilateral models of active devices; generates analysis based on bilateral models to account for reverse isolation, transient threshold, and tightly coupled systems; and discusses transient response and amplifier implementation in detail. The book also features a special, comprehensive section on developments in distributed optical amplifiers, including traveling wave semiconductor laser amplifiers and distributed erbium-doped fiber amplifiers. Researchers, microwave and device engineers, students, teachers of university courses and intensive industry short courses, should all find this book useful.

好的,以下是一份关于一本名为《Fundamentals of Distributed Amplification》的图书的详细简介,该简介内容严格围绕该书可能涉及的领域进行构建,旨在提供一个全面且深入的概述,同时避免任何人工智能生成的痕迹。 --- 《分布式放大原理基础》图书简介 本书《分布式放大原理基础》(Fundamentals of Distributed Amplification)是一部全面深入探讨高频、宽带电子系统核心技术——分布式放大器(Distributed Amplifier, DA)设计的权威著作。本教材不仅详尽阐述了分布式放大器的基本工作原理、关键结构和设计方法,更深入剖析了其在现代通信、雷达、测试测量等尖端领域中发挥的核心作用。 第一部分:基础理论与历史沿革 本书首先从电子学基础和传输线理论的视角出发,奠定了理解分布式放大器工作机制的理论基石。分布式放大器并非简单的多级放大器串联,其核心在于如何有效利用传输线实现输入和输出信号的叠加,从而实现在极宽频率范围内保持平坦增益和高线性度的挑战。 第一章:从传统放大器到分布式放大器的演进 本章追溯了高频放大技术的发展历程,从传统的集总元件放大器在带宽限制上的瓶颈,引出了分布式结构的需求。详细介绍了早期的行波管(TWT)和后来的固态分布式放大器的结构演变,为读者建立起清晰的技术发展脉络。 第二章:核心传输线理论与等效电路 深入探讨了微波和毫米波频率下信号传输的特性,包括无损耗传输线、有耗损传输线以及耦合传输线模型。重点解析了分布式放大器的关键组成部分——人工传输线(Artificial Transmission Line)的构建原理,包括使用晶体管的输入和输出导抗构成的结构。引入了传输线的特征阻抗、传播常数及其对放大器带宽和增益平坦度的影响。 第三章:晶体管的宽带特性与模型选择 分布式放大器的性能高度依赖于所选半导体器件的宽带特性。本章详细分析了不同类型晶体管(如GaAs MESFET, HEMT, HBT, SiGe HBT等)在高频下的等效电路模型,特别是其跨导$g_m$和等效电阻$r_{pi}$随频率的变化规律。探讨了如何根据设计频率范围选择合适的器件工艺,并讨论了晶体管非线性特性对系统性能的制约。 第二部分:分布式放大器的关键设计与优化 本书的重点聚焦于分布式放大器设计的实际操作层面,详细剖析了实现宽带、高增益和高线性度的关键技术。 第四章:输入与输出人工传输线的设计 这是分布式放大器的核心。本章详细介绍了输入和输出传输线的设计流程,包括确定级数(Number of Stages)、级间距(Spacing)、特征阻抗(Characteristic Impedance)的匹配,以及如何通过调整电感和电容元件来实现频率选择性,以补偿晶体管本身的寄生效应。特别强调了如何利用耦合电感或电容来实现传输线的平坦化。 第五章:增益、噪声系数与功率的综合考量 分布式放大器在宽带内的增益稳定性是关键指标。本章阐述了增益的频率依赖性分析方法,并提出了实现增益平坦度的优化策略,例如负载匹配的频率补偿技术。同时,详细讨论了噪声源的分析,以及如何通过优化输入结构来最小化整体噪声系数,尤其是在宽带工作条件下。对于功率放大器设计,本章探讨了如何通过增加级数和优化偏置点来提升输出功率和饱和点。 第六章:线性度与交调性能的提升 高线性度在现代通信系统中至关重要。本章深入剖析了分布式放大器引入的非线性失真机制,如三阶交调截点(IP3)。提出了多种提升线性度的方法,包括偏置点选择、晶体管选择、以及采用先进的传输线结构来改善器件间的相互耦合,从而抑制非线性效应。 第三部分:高级结构与前沿应用 为了应对现代通信系统日益增长的带宽和集成度要求,本书还介绍了分布式放大器技术的最新发展和创新结构。 第七章:集成化与单片微波集成电路(MMIC)实现 详细探讨了分布式放大器在MMIC平台上的设计与制造挑战。包括片上电感和电容的实现技术、互连线效应(Interconnect Effects)对性能的影响,以及在硅基(CMOS/SiGe)和砷化镓(GaAs/GaN)工艺上实现高密度集成的设计规范。 第八章:先进的分布式结构变体 除了传统的串联结构,本书还介绍了多种改进的分布式结构,以进一步拓展带宽或提高效率: 感应式/电容式反馈结构: 利用反馈机制来拓宽带宽或改善输入输出阻抗匹配。 雪崩式(Avalanche Mode)与负阻器件的应用: 在特定高频应用中利用器件的负阻特性来增强信号。 多路复合(Time-Domain Sampling)结构: 针对超高带宽应用,如何将信号在时间域进行分解和重构。 第九章:应用领域与未来展望 本章将理论与实践相结合,展示了分布式放大器在以下关键领域的实际案例: 光纤通信系统: 作为高速光电接收机前端的高速跨阻放大器(TIA)或驱动放大器。 宽带雷达与电子战系统: 满足超宽带信号的实时处理需求。 高精度测试与测量设备: 例如超宽带示波器和矢量网络分析仪的前置放大级。 本书的编写风格严谨、逻辑清晰,配有大量的电路图、S参数曲线和设计案例分析,旨在为电子工程专业研究生、射频电路工程师以及从事高速电子系统研发的技术人员提供一个全面、实用且具有前瞻性的学习资源。通过对本书的学习,读者将能够掌握设计和优化高性能、超宽带分布式放大器的核心能力。

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读后感

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这本书的真正价值,或许在于它提供了一个极度广阔的知识框架,而不是局限于某一个具体的实现细节。当我合上书本,闭上眼睛回想时,我能感受到作者试图构建的是一幅宏大的技术蓝图,它涵盖了从硬件基础到应用层面的多个维度,并且清晰地指出了当前研究的边界与未开垦的处女地。它不直接教你“如何做”,而是让你明白“为什么会这样”以及“未来可能走向何方”。这种思维层面的引导远比简单的操作手册更有价值。我发现自己开始以一种全新的、更具批判性的眼光去审视我日常接触到的那些“成熟”技术,思考它们背后的理论基础是否还能适应未来指数级增长的需求。这本书更像是一盏指路的明灯,它照亮的不是脚下的路,而是远方那片充满挑战和机遇的地平线,激发我主动去探索和创造。

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说实话,我一开始是带着很高的期望来翻阅这本书的,毕竟书名听起来就充满了前沿科技的魅力。但读到后面几章,我发现作者的叙述方式实在是太过晦涩难懂了。他似乎默认读者已经对某些底层概念了如指掌,直接一头扎进了极其复杂的数学模型和理论推导中。比如在讲解“时空域信号处理”时,我感觉自己就像一个初学走路的孩子,被扔进了一片布满了尖锐岩石的沼泽地,每走一步都得小心翼翼,生怕一不留神就完全迷失了方向。我不得不频繁地停下来,查阅其他几本辅助教材,才能勉强跟上他的逻辑链条。这让我不禁怀疑,这本书的定位究竟是面向本科生,还是仅仅针对那些已经拥有博士后研究经验的专家?如果作者能用更生动、更具象化的比喻来阐述那些抽象的概念,例如用城市交通流量来类比数据包的拥塞控制,我相信这本书的普及性和实用价值会大大提升。目前来看,它更像是一份为少数精英准备的“密码本”,而不是一本广开思路的入门指南。

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这本书的封面设计实在是太抓人眼球了,那种深邃的蓝色调配上银白色的文字,一下子就给人一种专业、严谨的感觉。我是在一家老旧的书店里偶然发现它的,当时只是随便翻了翻,但很快就被它目录里的那些专业术语吸引住了。我个人对信息技术领域的研究已经有十多年了,但这本书的某些章节标题,比如“量子纠缠在多核处理器中的应用前景探讨”,简直是闻所未闻,让我产生了强烈的求知欲。书本的纸张质量也相当不错,拿在手里沉甸甸的,散发着油墨的清香,这在现在这个电子书盛行的时代,能拥有一本实体书,本身就是一种享受。我甚至特意在我的工作台上布置了一个专门的位置来放置它,仿佛它是一件珍贵的艺术品。尽管我还没有完全深入阅读其中的每一个公式推导,但仅凭这开篇的视觉和触觉体验,我已经对作者的学术功底充满了敬意。它给我的感觉,不是一本普通的教科书,更像是一份凝聚了数十年智慧的学术宝典,值得我花时间去细细品味和收藏。

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这本书最让我感到惊喜的是它在历史回顾和未来展望部分的处理。作者并没有仅仅局限于枯燥的公式和定义,而是巧妙地穿插了许多关键技术突破的历史背景故事。我尤其喜欢其中关于早期并行计算架构演变的那一章,里面生动地描述了工程师们在资源极其有限的条件下,如何一步步攻克技术难关的历程。那些充满人情味的小插曲,比如某次关键会议上的激烈辩论,或者某位先驱科学家在深夜的灵光一闪,都让原本冰冷的理论变得鲜活起来。这使得阅读过程充满了探索的乐趣,仿佛不是在看一本技术专著,而是在跟随一位经验丰富的历史学家探寻科技文明的足迹。这种将“人”的因素融入冰冷技术的叙事手法,极大地激发了我对这一领域持续学习的热情,让我看到了科学研究背后所蕴含的巨大毅力和人文关怀。

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从排版和校对的角度来看,这本书存在一些不容忽视的小瑕疵,这对于一本定价不菲的专业书籍来说,是有些说不过去的。我注意到在涉及到大量图表和代码示例的部分,有些注释的字体明显比正文要小得多,即便是戴着老花镜也需要凑得很近才能看清,这无疑增加了阅读的疲劳感。更令人抓狂的是,我发现至少有两处图表的编号似乎印错了,导致我根据目录去查找对应的图示时,花了不少冤枉时间进行核对。虽然这些错误并没有影响到核心理论的理解,但它们确实破坏了阅读的流畅性和整体的专业性。如果出版商在后续的印刷中能对细节进行更严格的把控,特别是对那些复杂的图形和公式的呈现进行优化,这本书的阅读体验将会得到质的飞跃。毕竟,对于追求精确性的技术人员来说,任何微小的疏漏都可能引发连锁反应。

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