內容簡介
《射頻電路設計》第一版寫於1982年並多次重印，是一本經典的射頻電路書籍。新版加強了無線技術方面的闡述，新增了關於射頻前端設計與射頻設計工具的兩章內容，還包含了積體電路和系統級設計方面的內容。《射頻電路設計》內容包括電路元件、諧振電路、濾波器設計、阻抗匹配、射頻電晶體、小信號射頻放大器設計、射頻（大信號）功率放大器設計、射頻前端電路設計和射頻軟體工具等。該書內容精煉，深入淺出，書中包括許多詳細的設計實例，非常適合有一定電路基礎的初學者作為實踐指南。 《射頻電路設計》適合射頻與微波技術工程師、無線通信工程技術人員和通信網技術人員閱讀，也可供相關科研工作者及工程技術人員參考。
內容提要
本書通過通俗易懂的方式講解射頻電容、線圈、電晶體、接收器、傳輸、天線、混頻器、放大器、阻抗匹配、濾波器、史密斯圓圖等基本概念；運用詳實具體的射頻電路設計實例，如接收器電路、射頻電橋、放大器、接收預選器、定向混合耦合器等，闡述了許多實用的技術方案。在分析如何構建實際射頻電路的同時，也分析了簡單射頻器件、UHF和微波元件的特性，分別從理論和實踐兩個方面講述解決技術和材料問題，用具體的數據計算論證了射頻理論。
本書提供了詳盡的元件列表和模組來源、完整的故障解決方案和技術指導，以及更新的射頻電路結構和設計方法。對於技術人員、無線電愛好者和任何想把射頻理論付諸實踐的人來說，本書是再適合不過的參考書。
編輯推薦
電子電路是較難學的課目，但是通過本書的學習，你就會發現過去認為神秘的射頻電子學並不神秘。本書通過通俗易懂的方式講解射頻電容、線圈、電晶體、接收器、傳輸、天線、混頻器、放大器、阻抗匹配、濾波器、史密斯圓圖等基本概念；運用詳實具體的射頻電路設計實例，如接收器電路、射頻電橋、放大器、接收預選器、定向混合耦合器等，闡述了許多實用的技術方案。在分析如何構建實際射頻電路的同時，也分析了簡單射頻器件、UHF和微波元件的特性。相信學完這本書，你會對射頻電子學有一個新的認識！
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作者簡介
J.卡爾·約瑟夫先生是國際知名電子工程學專家，擁有近20年的實際電路設計及驗證經驗。他在專業期刊上發表了800多篇技術文章，並且是麥格勞-希爾公司出版的：Mastering Radio Frequency Circuits Through Projects & Experiments，Mastering Oscillator Circuit Through Projects & Experiments和Practical Antenna Handbook(第三版)這三本書的作者。同時，他還為Popular Communications，Popullar Electronics等雜誌撰寫月評，擁有消費電子和通訊電子的專業證書。目前，J.卡爾·約瑟夫先生生活在美國維吉尼亞州的安南達爾，有關電路設計方面的問題，讀者可以根據書中提供的地址直接與他聯繫。
目錄
第1章 射頻電子學概述
1.1 電磁波譜
1.2 物理單位和物理常數
1.3 微波波段的字母命名法
1.4 射頻電路的元件、布局和構造
1.5 同軸電纜傳輸線
1.6 警告
第2章 射頻元件和諧振電路
2.1 諧振電路
2.2 向量
2.3 電感和電感器
2.4 電容和電容器
2.5 電容器在電路中的電壓和電流
2.6 射頻/中頻(RF/IF)調諧變壓器
第3章 射頻電路中的可變電容器
3.1 線性容值電容器和線性頻率電容器
3.2 特殊的可變電容器
3.3 變容二極體的套用
3.4 注意事項和警告
第4章 自己動手製作電感
4.1 阿米德(Amidon Associates)線圈系統
4.2 製作自己的環形鐵芯電感和RF變壓器
4.3 鐵氧體和鐵粉棒
4.4 製作實例
第5章 無線接收器的原理與設計
5.1 調諧器
5.2 射頻調諧(TRF)接收器
5.3 超外差式接收器
5.4 自製接收器電路
第6章 直接變頻無線電接收機
6.1 基本工作原理
6.2 直接變頻接收機設計中的相關問題
6.3 一些實際的設計方法
參考文獻及注釋
第7章 射頻放大器及預選器電路
7.1 JFET預選器電路
7.2 MOSFET預選器電路
7.3 噪聲和預選器
7.4 套用於VLF、LF和AM BCB的寬頻射頻前置放大器
7.5 寬頻射頻放大器(50Ω輸入輸出阻抗)
7.6 使用MC-1350P的寬頻調諧射頻/中頻(RF/IF)放大器
7.7 VLF前置放大器
7.8 小結
第8章 組裝中頻放大器
8.1 放大器電路
8.2 級聯對放大器
8.3 通用中頻放大器
8.4 耦合至其他濾波器
8.5 集成中頻放大器
8.6 中頻信號處理積體電路
8.7 逐級檢波對數放大器
8.8 中頻放大器中的濾波器開關
參考文獻
第9章 無線接收機特性詳解
9.1 理想無線電接收機
9.2 計量單位
9.3 動態性能
9.4 動態範圍
9.5 接收機性能改進策略
參考文獻
第10章 構造信號發生器和振盪器電路
10.1 振盪器電路的類型
10.2 1～20MHz晶體振盪器
10.3 高頻(HF)/甚高頻(VHF)緩衝放大器
10.4 455kHz調幅(AM)中頻放大器測試校準振盪器
10.5 調幅(AM)及短波波段信號發生器
第1l章 射頻定向耦合器
小結
參考文獻
第12章 射頻混合耦合器
12.1 混合耦合器的套用
12.2 相移混合器
12.3 小結
參考文獻
第13章 構造簡單的超低頻無線電接收機
13.1 接收機類型
13.2 調頻電路問題
13.3 VLF接收機工程
參考文獻
第14章 接收機里的干擾現象
14.1 無線電站干擾
14.2 其他干擾
第15章 針對電磁干擾的濾波電路
15.1 電磁干擾傳輸的方式
15.2 電子噪聲
15.3 防止電磁干擾的措施
15.4 共模電流和差模電流
15.5 交流輸電線濾波器
15.6 特殊的醫學電磁干擾問題
15.7 計算機中的電磁干擾
15.8 小結
第16章 射頻電感與電容的測量
16.1 電壓駐波比(VSWR)方法
16.2分壓法
16.3 信號發生器法
16.4變頻振盪器法
16.5 使用射頻橋路
16.6 測量寄生電容與寄生電感
16.7 小結
第17章 射頻噪聲橋的構建與套用
17.1 天線的調整
17.2 諧振頻率
17.3 電容與電感的測量
第18章 射頻電路中的向量
第19章 阻抗匹配：方法與電路
19.1 阻抗匹配的方法
19.2 L形網路
19.3 Pi(Ⅱ)形網路
19.4 電容式變壓器網路
19.5 阻抗匹配電路
19.6 同軸電纜平衡一不平衡轉換器
19.7 匹配短截線
19.8 四分之一波長匹配線
19.9 串聯阻抗匹配器
第20章 雙平衡混頻器DBM的套用
20.1 雙工濾波器電路
20.2 JFET與MOSFET雙平衡混頻電路
20.3 雙平衡二極體混頻電路
20.4 雙極跨導單元雙平衡混頻器
20.5 前置放大器與後置放大器
20.6 小結
參考文獻
第2l章 PIN二極體及其套用
21.1 PIN 極管開關電路
21.2 PIN二極體的套用
21.3 小結
第22章 UHF和微波二極體、電晶體及積體電路
22.1 二極體器件
22.2 負電阻(-R)元件介紹
22.3 UHF和微波射頻電晶體
22.4 半導體概述
22.5 電晶體的選擇
第23章 LC射頻濾波器電路
23.1 濾波器套用
23.2 濾波器構造
23.3 濾波器的設計方法
23.4 低通濾波器
23.5 高通濾波器
23.6 帶通濾波器
23.7 帶阻濾波器
23.8 其他帶通濾波器
23.9 小結
第24章 工程中的時域反射法
24.1 TDR的基本原理
24.2 脈衝源
24.3 實驗結構
24.4 實際測量
第25章 頻率漂移問題的解決
25.1 頻率移位問題
25.2 漂移問題
25.3 高頻(VHF)問題
25.4 早期設備的問題
25.5 熱量問題
25.6 設備更新
第26章 史密斯圓圖
26.1 Smith圓圖的組成
26.2 Smith圓圖的套用
第27章 檢波器與解調器電路
27.1 AM包絡檢波器
27.2 噪聲
27.3 平衡解調器
27.4 同步調幅(AM)解調
27.5 雙邊帶抑制載波(DSBSC)與單邊帶抑制載波(SSBSC)解調器
27.6 FM與PM解調器電路
27.7 鑒頻器電路
27.8 比例檢波器電路
27.9 脈衝計數檢波器
27.10 鎖相環FM/PM檢波器
27.11 積分檢波器
專業名詞注釋
射頻電路設計中的熱量分析
熱量管理是所有電路設計人員都關心的一個問題，特別是針對大信號時。在射頻/微波電路中，大信號常見於功率放大器和系統傳送端元件。不管是連續波(CW)信號還是脈衝信號，如果產生的熱量得不到有效疏導，它們都將導致印製電路板(PCB)上和系統中的熱量積聚。對電子設備來說，發熱意味著工作壽命的縮短。
防止電路熱量積聚需要一定的想像力：可以想像成熱量從一個熱源(如功率電晶體)流向一個目的地(如散熱片或設備底座)。
理解熱量在系統各射頻/微波元件中是如何產生的也有助於熱量分析。例如，功率放大器發熱不是僅因其工作在大功率級，諸如放大器效率、放大器輸出端的阻抗匹配(VSWR)以及源自放大器輸出的熱路徑等因素都會影響放大器熱量的產生。儘管具有50%效率的功率放大器似乎已經很不錯，但這也會浪費掉系統供給它的一半能量，其中大部分以熱量的形式損失掉了。
除功率放大器外，像濾波器和功率分配器這樣的無源器件的插入損耗以及元件、同軸電纜和其它互連器件連線處的阻抗不匹配(高VSWR)也會導致“散熱障礙”.高效的熱管理需要了解熱量從源(例如放大器)流過所有連線電纜和其它元件再到散熱終點的熱量流動過程。
在電路層面，熱管理也是放大器自身的一個問題，因為熱量從放大器的有源器件向外流動--有些熱量通過電路板材料，有些進入周圍元件，有些流入電路板上下方周圍的空氣。理想情況下，可以提供一條讓熱量從有源器件正確地散發出來的路徑，因為這些器件周圍的熱量積聚也會縮短它們的工作壽命。此外，這些熱量可能對某些器件造成有害影響，比如在矽雙極型電晶體中溫度的不斷上升，即通常所說的“熱失控”.
在散熱不當的情況下，有些器件相比其它器件更易受到損壞。例如，GaAs半導體襯底的導熱率大約只有矽器件的三分之一。在高溫下，GaAs電晶體也可能遭受記憶效應的影響(也就是說即使溫度已經下降，器件仍可能工作在高溫時的特定增益狀態)，進而導致器件線性性能變差。
熱量分析實質上是基於對器件或電路中使用的不同材料的研究，以及這些材料的熱阻或其對熱量流動的阻力。當然，反過來說就是材料的導熱率，這是衡量材料導熱能力的一個指標。熱材料(比如導熱膠和電路板材料)的數據手冊中一般都列有這一參數，參數值越高，代表這種材料處理大功率級和發熱量的能力就越高。
熱阻可以用溫度變化(該數值是作為所採用功率的函式)來描述，通常單位為℃/W.在為器件、電路板和系統建立熱量模型時，必須考慮所有熱效應的影響，這不僅包括器件的自發熱效應，還包括其對周邊器件的影響。由於這些互動作用的存在，熱建模一般是通過構建一個帶有全部發熱器件的熱矩陣來完成的。
在電路上，即使像電容這樣的無源電路元件也可能對散熱起作用。當然，為了使系統能考慮到所有的熱量規劃，正確的熱量設計應從PCB級和選擇最適合特定電路設計中功率和熱量等級的PCB層壓材料開始。在選擇電路板層壓材料時，不應只是簡單地選擇具有最高導熱率的材料，還需要考慮在不同溫度下的電氣和機械穩定性。
例如，層壓板可由其在所有三個方向(長、寬、厚)上的熱膨脹係數(CTE)以及介電常數的熱係數來描述。第一個參數代表了材料隨溫度變化而膨脹或收縮的程度，而第二個參數表明了介電常數隨溫度的變化情況。第一個參數對可靠性有很大影響，而第二個參數可能引起介電常數在不同溫度下發生偏離，最終導致微帶電路中的阻抗發生變化(例如，這種變化可能改變帶通濾波器的中心頻率)。
由於很多系統(包括商業通信和戰術軍事系統)都需要具有高可靠性和穩定的電氣性能，電路板材料供應商近年來非常關注熱管理問題，開發出的材料不僅能夠處理類似功率放大器等電路中的較高功率級，而且在高溫下不會發生電氣性能改變。下圖材料整合了穩定的機械與電氣性能以及導熱性能，因此可作為高頻功率放大器的理想材料。
RT/duroid 6035HTC電路材料圖：新開發的RT/duroid6035HTC電路材料用來滿足設計人員對改善高溫性能的需求。
