高頻電路設計與製作

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《高頻電路設計與製作》，市川裕一，青木勝，卓聖鵬 著，出版社： 科學出版社。

科學出版社是中國最大的綜合性科技出版機構，由前中國科學院編譯局與1930年代創建的有較大影響的龍門聯合書局合併而來。科學出版社比鄰皇城根遺址公園，是一個歷史悠久、力量雄厚，以出版學術書刊為主的開放式出版社。

目錄

內容簡介

本書是「圖解實用電子技術叢書」之一。全書共分9章。本書首先對高頻的基本知識加以介紹，然後在後續的篇章里，對開關、低噪聲放大器、混頻器、濾波器、檢波電路、振盪電路、PLL的設計與製作等進行詳細論述。本書全面地闡述了有關高頻電路設計的基礎理論及其實際製作，且配有大量的印製電路板圖、仿真電路等，圖文並茂，大大地提高了本書的參考閱讀價值。

目錄

第1章 歡迎進入高頻世界——成為高頻工程師為目標

1.1 頻帶和電路

1.2 高頻電路設計環境的變化

1.3 現在高頻電路設計中廣泛存在的弊端

第2章 高頻的基礎知識——為了更好地理解高頻信號

2.1 信號的波長

2.2 高頻電路看作分布常數的電路

2.3 高頻中最重要的工作是傳輸線的設計

2.3.1 表示傳輸線電氣特性的「特性阻抗」

2.3.2 高頻使用的傳輸線

2.4 用分布常數與集中常數製作的高頻電路

2.5 高頻中功率比電壓與電流更容易處理

2.5.1 S參數的概要

2.5.2 實際高頻元件數據表中記載的S參數

2.6 用史密斯圖求阻抗

2.6.1 史密斯圖

2.6.2 在史密斯圖上描繪阻抗

2.6.3 元件與傳輸線路的增加以及史密斯圖上的阻抗軌跡

2.7 高效率地傳輸高頻信號的技術——匹配

2.7.1 禁止使用電阻取得匹配

2.7.2 阻抗匹配實例1

2.7.3 阻抗匹配實例2

2.7.4 匹配電路構成的不同造成輸入阻抗特性的差異

2.7.5 使用實際元件的匹配電路

2.8 實際無源元件的高頻阻抗

2.9 能發揮高頻電路性能的印製基板的設計

2.9.1 高頻電路用印製基板的基礎知識

2.9.2 印製圖案的精度與特性阻抗的偏差

2.9.3 印製圖案「彎曲」對特性阻抗的影響

2.9.4 鄰近接地圖案對信號圖案的影響

2.9.5 鄰近信號圖案的耦合會彼此影響

第3章 開關的設計與製作——控制信號流的技術

3.1 高頻開關的作用與性能

3.1.1 開關的作用

3.1.2 開關要求的性能

3.2 開關的種類與選擇

3.3 高頻開關所使用的半導體元件

3.3.1 PIN二極管

3.3.2 MESFET

3.4 PIN二極管作為開關元件的特性實驗

3.5 開關基本型——SPST開關的種類與特性

3.5.1 兩種SPST開關

3.5.2 SPST開關的接入損耗與隔離特性

3.6 SPDT開關的種類與動作

3.6.1 串聯型與並聯型的組合開關

3.6.2 兩種串聯型的組合開關

3.7 試作的SPDT開關特性的仿真分析

3.7.1 SPDT開關的規格

3.7.2 試作SPDT開關的高頻特性

3.7.3 隔離特性的改善

3.8 SPDT開關的試作

3.9 試作SPDT開關基板的初始特性與調整

3.10 試作前仿真預測與評價結果不同的原因

第4章 低噪聲放大器的設計與製作——放大微弱信號的技術

4.1 LNA的作用

4.2 噪聲越小而增益越大越好

4.2.1 表示噪聲大小的參數——噪聲指數

4.2.2 LAN的噪聲指數對系統總體噪聲特性有很大影響

4.2.3 兩個LNA串聯時電路的總體噪聲指數

4.3 LNA設計時其他重要參數

4.3.1 輸入電平範圍

4.3.2 輸入輸出VSWR與噪聲特性及穩定度之間的關係

4.2.3 振盪的穩定性

4.4 LNA使用的半導體元件

4.4.1 MMIC MGA-87563

4.4.2 EMT ATF-35143

4.5 LNA的仿真進行特性分析

4.5.1 使用MGA-875635構成LNA的仿真

4.5.2 使用ATF-35143構成LNA的仿真

4.6 使用MMIC MGA一87563的LNA製作

4.6.1 規格與電路的說明

4.6.2 評價時的檢測點

4.6.3 初始性能

4.6.4 特性的改善

4.6.5 試作前仿真預測與評價結果的比較

4.7 使用HEMT ATF-35143製作的LNA

4.7.1 規格與電路的說明

4.7.2 評價時的檢測點

4.7.3 初始性能

4.7.4 特性的改善

4.7.5 試作前仿真預測與評價結果的比較

第5章 混頻器的設計與製作——升降頻技術

5.1 混頻器的作用

5.1.1 發射信號電路中混頻器的作用

5.1.2 接收信號電路中混頻器的作用

5.1.3 轉換頻率的必要性

5.2 頻率轉換的原理與實際方法

5.2.1 頻率不同的信號相乘就會產生其他頻率成分

5.2.2 收發信號電路的工作情況

5.3 混頻器的種類與特徵

5.3.1 只用無源元件構成的無源混頻器

5.3.2 用放大元件構成的有源混頻器

5.4 DBM的工作原理

5.5 由DBM進行降頻轉換的實驗

5.5.1 將L0信號頻率設定為2200MHz的場合

5.5.2 將LO信號頻率設定為2600MHz的場合

5.5.3 實驗觀察

5.6 DBM的升頻轉換實驗

5.6.1 將L0信號頻率設定為2200MHz的場合

5.6.2 將LO信號頻率設定為2600MHz的場合

5.7 觀察實際的有源混頻器

5.8 放大器非線性工作進行頻率轉換

5.8.1 在輸出失真的非線性區進行頻率轉換

5.8.2 放大器輸出高次諧波的實驗

5.9 有源混頻器的實驗

5.9.1 實驗系統的概要

5.9.2 降頻轉換的實驗

5.9.3 升頻轉換實驗

第6章 濾波器的設計與製作——取出所期望頻率成分的技術

6.1 高頻濾波器的種類與作用

6.1.1 接收電路中濾波器的作用

6.1.2 發射電路中濾波器的作用

6.1.3 濾波器的種類

6.2 BPF基本上是諧振電路

6.3 用介質諧振器製作的BPF

6.4 用微帶線製作的BPF

6.4.1 可用音叉的共鳴動作進行示意

6.4.2 印製圖案的形狀與傳輸特性

6.5 用介質諧振器製作的BPF

6.5.1 介質BPF的設計

6.5.2 試作的步驟

6.5.3 特性評價與調整

6.6 LC諧振電路製作的BPF

6.6.1 使用軟件工具進行簡單設計

6.6.2 試作的步驟

6.6.3 特性評價與調整

第7章 檢波電路的設計與製作——將調製信號進行解調的技術

7.1 檢波電路的主要元件一肖特基二極管

7.2 檢波電路的種類

7.3 用SBD製作的檢波電路

7.3.1 電路的說明

7.3.2 試作與特性評價

第8章 振盪電路的設計與製作——從振盪原理到VCO的製作

8.1 振盪電路的基礎

8.1.1 產生振盪的原因

8.1.2 各種反饋電路

8.1.3 諧振電路的Q值越大，越能得到高穩定度與純正度

8.2 各種LC振盪電路

8.2.1 科耳皮茲振盪電路與哈特萊振盪電路

8.2.2 克拉普振盪電路

8.3 VCO的基礎知識

8.3.1 VCO要求的特性

8.3.2 VCO中主要元件——變容二極管

8.4 用LC諧振電路製作的VCO

8.4.1 用空芯線圈製作的VCO

8.4.2 作為終端微帶線製作的VCO

8.4.3 用耄?4阻抗反轉電路製作的VCO

8.4.4 用介質諧振器製作的VCO

8.5 用SAW器件製作的VCO

第9章 PLL的設計與製作——得到穩定振盪信號的控制技術

9.1 PLL為穩定度高的振盪器

9.2 PLL核心部分環路濾波器的設計

9.2.1 開環傳輸特性

9.2.2 環路濾波器的增加與振盪穩定度

9.2.3 環路濾波器的常數設計

9.2.4 Wn、嬗牖仿誹匭緣墓叵?

9.2.5 環路濾波器的兩種電路方式

9.2.6 環路濾波器設計時三個要點

9.3 用LMX2326TM製作2.1 ～2.3 GHz的PLL

9.3.1 PLL IC LMX2326TM內部等效電路

9.3.2 環路濾波器能用廠家免費提供的軟件工具進行簡單設計

9.3.3 LMX2326TM參數的設定

9.3.4 相位噪聲與基準信號泄漏的實測

9.3.5 改善特性與防止誤動作的技術

9.4 環路濾波器的常數與PLL基本性能

9.4.1 用PLL仿真軟件——「Genesis PLL設計工具」進行驗證

9.4.2 仿真時導出需要的參數

9.4.3 頻率收斂時間、相位噪聲、相位裕量的分析結果

9.4.4 環路濾波器的改進減小基準信號泄漏

參考文獻