簡介
《無線通信射頻電路技術與設計》本書在概述現代無線通信信道特性、調製與解調機理及類型、收發機結構及特點的基礎上,全面系統地介紹了無線通信套用的射頻電路與系統基礎知識、單元功能電路原理和關鍵技術、電路製造技術及測試技術,通過實例闡明了各單元電路設計方法,並集成了該領域最新理論與實驗研究成果。全書共十四章。第1章介紹收發機結構及套用,第2章至第7章分別介紹無源和有源射頻元器件及模型、傳輸線理論及Smith圓圖、射頻網路參量及分析、阻抗匹配與調諧、噪聲和非線性失真、電路和電磁場設計工具與仿真技術等基礎知識,第8章至第12章分別介紹射頻濾波器、放大器、信號產生電路(振盪器、壓控振盪器與頻率綜合器)、頻譜搬移電路(混頻器、倍頻器和分頻器)、控制電路(開關、移相器、衰減器和限幅器)的原理及其分析和設計技術,第13章介紹射頻電路製造技術,第14章介紹射頻電路與系統測試技術。
特點
近年來,以個人移動通信、衛星通信、無線區域網路、寬頻無線接入技術為代表的無線通信技術發展迅猛,其工作頻率日益提高,促使射頻電路技術得到了非常廣泛的套用。射頻微波電路技術為現代無線通信、定位、感測、識別等系統提供了關鍵的核心元器件及集成組件,已成為各種無線技術發展與成功的關鍵,因此,得到了學術界和工業界的特別關注,無線通信射頻電路及相關領域的從業人員與日俱增。針對國內沒有面向無線通信等具體套用的射頻電路與系統設計方法、製造工藝與測試技術介紹的教材和工程參考書現狀,回響具有深刻理解並掌握射頻電路設計原理及技術的工程師的巨大需求,在電子工業出版社的大力支持下,我們決定編寫一本系統性介紹無線通信射頻電路技術與設計的教材,希望對無線通信、微波技術專業的師生和專業技術人員有所裨益。
本書在簡要介紹了移動通信、區域網路、衛星通信、高速數據鏈等無線通信信道特性、調製與解調、收發機功能與結構的基礎上,導出無線通信收發機中射頻電路及集成系統的技術特點與要求,以及構成射頻電路的各種無源和有源器件射頻特性與等效電路模型。詳細介紹了設計和分析射頻電路特性必須理解和掌握的傳輸線理論、Smith圓圖及套用方法、射頻網路參量及分析方法、阻抗匹配與調諧電路、噪聲和非線性失真機理及效應、ADS(AdvancedDesignSystem)/MWO(MicrowaveOffice)/HFSS(HighFrequencyStructureSimulator)等常用射頻/微波電路與電磁場設計和仿真EDA工具與套用技術等基礎知識。然後詳細介紹了射頻濾波器、放大器、混頻器、倍頻器、分頻器、振盪器、壓控振盪器、頻率綜合器、開關、移相器、限幅器、衰減器等單元基礎電路的工作原理、功能指標參數及技術要求、基本電路結構與類型、設計與仿真技術、其最新理論與實驗研究成果。最後介紹了射頻電路基片材料與工藝、混合/單片積體電路、MCM和三維積體電路等射頻電路製造技術,射頻電路與系統的噪聲特性、頻率特性、功率特性、傳輸與連線埠匹配特性的測試技術。
書摘
早在1917年,阿姆斯特朗就發明了超外差式接收機,與此同時,沃特·肖特基也獨立地提出了一種相似的接收機結構。如今,這種經典的接收結構仍廣泛地套用在各種無線通信系統中。
實現超外差式接收機時遇到的一個主要問題是鏡像信號的干擾。鏡像信號的頻率與有用信號的頻率相隔兩個中頻,而鏡像信號的強弱是不可預知的。為了在最壞的情況下依然有優良的性能,接收機必須有足夠的鏡像信號抑制率,一般要求鏡像信號抑制率必須達到60~70dB。對鏡像信號的抑制是由鏡頻抑制濾波器來完成的,在射頻的情況下要達到這么高的抑制率,對濾波器的要求是很高的。射頻濾波器必須具有很高的Q值(50甚至更高)、很高的階數(甚至到6階),在某些情況下,還要求其中心頻率是可調的。在目前的技術條件下,能滿足這種要求的射頻濾波器不能單片集成,一般採用分立元件來製作。為了減輕對分立元件的要求,可以提高固定中頻頻率,以加大鏡像信號與有用信號頻率之間的間隔。但這樣將需要額外的下變頻器來將中頻信號變換到低中頻或基帶,這種結構就是二次變頻超外差式接收機或多級外差式接收機。
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