基本信息
- 原书名：Practical RF Circuit Design for Modern Wireless Systems Vol. 2: Active Circuits and Systems
- 原出版社： Artech House Publishers
- 作者： （美）Rowan Gilmore, Les Besser
- 译者： 杨芳 翁木云 等
- 丛书名： 国外电子与通信教材系列
- 出版社：电子工业出版社
- ISBN：7121032961
- 上架时间：2006-11-8
- 出版日期：2006 年11月
- 开本：16开
- 页码：376
- 版次：1-1
- 所属分类：工业技术 > 电工技术 > 电路 > 综合
教材 > 研究生/本科/专科教材 > 工学 > 电工电子
内容简介
本书集作者40年从事RF电路和系统设计工作及授课经验于一体。涵盖有源及非线性电路，并介绍了RF电路和系统设计中的高级论题。全书共分8章，依次为线性放大器常规设计、线性低噪声放大器、有源RF器件及其模型、非线性电路仿真技术、高功率RF晶体管放大器设计、振荡器、混频器与倍频器和无线系统应用。每章后面附有习题和参考书。.
本书可作为相关专业的高年级本科生和研究生教材或参考书，也可作为工厂和研究部门的有关科技人员在应用设计时参考。...
本书可作为相关专业的高年级本科生和研究生教材或参考书，也可作为工厂和研究部门的有关科技人员在应用设计时参考。...
目录
第1章 线性射频放大器设计——常规设计
1．1 引言.
1．2 功率增益定义
1．3 中和
1．4 单向转换功率增益
1．4．1 单向化设计误差因子
1．4．2 举例：单向增益计算
1．4．3 带有单个匹配网络的放大器设计
1．4．4 单向化等增益圆
1．4．5 举例：单边放大器设计
1．5 RF电路稳定性判定
1．5．1 RF振荡的原因
1．5．2 源和负载终端为任意值的稳定性分析
1．5．3 二端口稳定性考虑
1．5．4 稳定性判别圆
1．5．5 绝对稳定的图解形式
1．5．6 潜在不稳定圆的图解形式
1．5．7 关于多级系统的注意事项
1．6 保持有源二端口稳定
1．6．1 器件输入端的最小损耗电阻
1．1 引言.
1．2 功率增益定义
1．3 中和
1．4 单向转换功率增益
1．4．1 单向化设计误差因子
1．4．2 举例：单向增益计算
1．4．3 带有单个匹配网络的放大器设计
1．4．4 单向化等增益圆
1．4．5 举例：单边放大器设计
1．5 RF电路稳定性判定
1．5．1 RF振荡的原因
1．5．2 源和负载终端为任意值的稳定性分析
1．5．3 二端口稳定性考虑
1．5．4 稳定性判别圆
1．5．5 绝对稳定的图解形式
1．5．6 潜在不稳定圆的图解形式
1．5．7 关于多级系统的注意事项
1．6 保持有源二端口稳定
1．6．1 器件输入端的最小损耗电阻
译者序
近年来，随着通信技术的迅猛发展，射频和微波电路已得到广泛应用，对从事射频和微波电路设计的人才需求很大。但国内这方面注重实用的参考教材比较少。本书是Rowan Gilmore和Les Besser博士为那些对RF电路设计与应用有更高要求的研究生和工程师编著的，其中凝聚了作者几十年的工作和授课经验，具有权威性和实用性。.
本书从介绍有源线性电路和RF稳定性分析开始，讲述了低噪声和小信号宽带放大器设计。然后对现代RF器件及其建模做出综述，探究像谐波平衡这样的非线性电路仿真技术，始终用大量的图示来说明有源电路设计中的现代CAD工具使用方法，并用实际的元件使读者增强对所讨论主题的理解。通过在高功率RF晶体管放大器、振荡器、混频器和倍频器应用这些非线性设计技术，然后再去学习理论，有助于读者对器件的工作性能有直观的理解。书中还讲述了各种有源和无源直流偏置的方法，侧重于它们在RF电路中的应用。最后给出了一个无线芯片组的设计。..
本书的突出特点在于始终紧扣如何理解微波和RF电路、如何培养直觉洞察力以及如何将其应用于实际工作中这一主题。相信不论是学生还是从业工程师，都能够从本书中获得有益的知识。
全书共分8章，其中第1、2、3、4和7章由杨芳翻译，第5和6章由翁木云翻译，第8章由李波翻译，全书由杨芳统稿，曾越胜审校。刘芸江参加了部分译文的讨论修改工作，硕士研究生卞瑜作了大量的文字及图表工作，在此一并表示感谢。
由于译者水平有限，译文中必定有错误不当之处，敬请广大读者批评指正。...
译者
本书从介绍有源线性电路和RF稳定性分析开始，讲述了低噪声和小信号宽带放大器设计。然后对现代RF器件及其建模做出综述，探究像谐波平衡这样的非线性电路仿真技术，始终用大量的图示来说明有源电路设计中的现代CAD工具使用方法，并用实际的元件使读者增强对所讨论主题的理解。通过在高功率RF晶体管放大器、振荡器、混频器和倍频器应用这些非线性设计技术，然后再去学习理论，有助于读者对器件的工作性能有直观的理解。书中还讲述了各种有源和无源直流偏置的方法，侧重于它们在RF电路中的应用。最后给出了一个无线芯片组的设计。..
本书的突出特点在于始终紧扣如何理解微波和RF电路、如何培养直觉洞察力以及如何将其应用于实际工作中这一主题。相信不论是学生还是从业工程师，都能够从本书中获得有益的知识。
全书共分8章，其中第1、2、3、4和7章由杨芳翻译，第5和6章由翁木云翻译，第8章由李波翻译，全书由杨芳统稿，曾越胜审校。刘芸江参加了部分译文的讨论修改工作，硕士研究生卞瑜作了大量的文字及图表工作，在此一并表示感谢。
由于译者水平有限，译文中必定有错误不当之处，敬请广大读者批评指正。...
译者
前言
本书是一本普及型教材。.
当我们在书店的书架上看到一排排充满复杂数学方程式的工程类图书时，也许会问，对于那些没有高学位的人，是否有一本他们能读懂的关于微波和RF学科的教科书。作者相信会有这样的教科书。一本普及型教材的目的不仅要能够吸引飞速发展的生产部门的实际工作者，同时也要能够吸引高等学府里从事学术研究的人。作者希望读者能从本书中获得有益于你的教学工作或提高你自身的知识。
本书的读者对象主要是从业工程师和即将成为工程师的人。当今时代，有谁能够承受不坚持学习的代价?不论你是在校最后一年的大学生，或者是在工业部门刚刚接手一项RF设计任务的工程师，还是经验丰富的微波设计师，我们希望你都能够从本书中获得有益的知识。以我们写作本书的经验，即使你是微波或RF行业经验丰富的权威，仍然会有不知其所以然的地方。如果你的确没有从本书中获得你所需要的东西，那么至少可以保证，这些年来你确实没有落伍。
我们并非建议读者将其他讲述半导体传递方程、格林函数以及关于滤波器设计的复杂数学的优秀教科书抛在一边，而恰恰是应该努力掌握这些相互关联的知识。我们并不是暗示任何不应用复杂代数知识的人都可以成为高级RP电路和系统设计师，这一点希望读者不要产生误解。然而，我们也深刻认识到，读者以前课程中学到的那么多的数学内容不是必需的。
本书和卷I是40年授课经验的积累，学员是遍及世界各地的成千上万的从业电子工程师。逐渐地，我们扩展了课程的内容，并且摸索出将基本概念灌输给学生的最通俗的方法。我们经常吃惊地发现，大多数情况下，我们的学生对权威地位、学术知识一般不甚感兴趣，他们感兴趣的往往是如何理解微波和RF电路、如何培养直觉洞察力以及如何将其应用于他们的实际工作中。作者希望本书能紧扣这一主题。
本书并不是写给专家的，书中尽量省略了关于专业能手方面的内容(这些内容的确太多)。在每一次课程的开始，我们都告诉学生，如果他们在过去的一年里为设计预矫正电路而研究器件的互调制性质，那么他们很可能就是世界上在这一领域内少数专家中的一员，而且有些东西我们很可能还要请教他们。虽然本书旨在为读者提供和培养成为专家所必需的背景知识和洞察力，但并不是一定要引导读者艰苦地成为一名专家。本书关注于离散电路和离散电路设计，而不涉及IC设计。作者认为，只有离散设计技术才能应用于集成电路。书中有意避开IC设计，因此许多有意义的专题只好割爱，如RC或AGC振荡器、复杂偏置技术等，而锁相环这样的集成系统书中也没有涉及。所有这些有意义的专题在其他专家技能教科书中都有所涵盖。也许某一天本系列的卷Ⅲ也会试图简化上述专题。..
本书和卷I可作为大学本科电子工程专业最后一年的“应用RF工程”的教科书，或作为硕士研究生课程作业的阅读材料，或者作为具有同等水平工程师的参考资料。本书可作为大学两个学期课程的教材。作者假设学生已经掌握了矢量、电磁学、傅里叶变换、电路分析以及半导体等基本理论。为保险起见，卷I中第1章和第2章作为必要的基础总结了大部分基本原理，我们建议后续章节的顺序可作为授课的顺序。根据我们的授课经验，初始预备课程之后，卷I第3章开始的系统内容有助于激发学生学习其他部分的兴趣。第3章包括无线电技术的简单应用，它能使学生较早具有成就感并且愿意深入钻研后续内容。我们在本卷末尾有意呼应本卷开始的关于无线电的内容，完成一个循环，但此时学生已经深入掌握了大量的技术。最后一章要求学生在自己查资料和课堂教学的基础上，完成一个无线电系统及其部分集成电路的样机设计。这种设计是对学生的一种很好的训练，学生可在一学年的时间内逐步完成。本书中间部分讲述了所有重要的RF技术，包括阻抗匹配、器件特性描述和建模、放大器、振荡器以及混频器等。学生一旦掌握了组建用于增益、衰减、频率变换和振荡等用途的高速单元电路的技术，就能够组建几乎任何RF部件。
与其他教材不同之处在于本书集中讨论了关于设计的系统层面上的问题。就好比是在寻找森林而不是具体的树木，虽然我们发现了许多不同的绿色树木，并且还花费大量时间研究树叶和树干。我们假设学生掌握了基本的农业知识，了解土壤、雨水、太阳等的作用。由于放大这一性质是最基础的性质，因此介绍得非常详细，但我们并未集中讨论其他某一特殊的专题。我们借助放大这一性质学习器件、仿真、分立元件、性质描述、阻抗匹配、稳定性、增益和功率以及非线性工作等。我们也花了大量篇幅讲述许多应用仿真器说明每一棵树的例子，并且鼓励学生自己动手继续深入。我们的目的是使学生学完本课程后，有能力计划和种植属于他或她自己的森林，并且怀着极大的兴趣培育它成长。
贯穿全书，我们强调计算机辅助设计(CAD)技术的重要性，并鼓励学生在平时作业中尽可能多地应用它，同时我们也极力反对那种不是首先得到合理的初始估计和对输出结果的直观感受，而是盲目优化的观点。尽管当前的CAD工具非常强大，以至于有时能够立即解决某些简单的问题／但是这种对所分析的电路或系统的基本原理不求甚解而仅依赖于优化技术的做法难免要导致失败。在深入理解RF基本概念的基础上，结合CAD技术与传统的工程工具才是通向成功的最佳路线。
尽管本书倾向于保留那些现代的、比最近发表在学术期刊上的结果更有助于理解基本问题的成熟技术，但书中包含的技术内容有些是成熟的，有些则仍处于继续发展的水平。作者相信最优秀的教科书都是新近完成的，其中讲述的基本原理就好像与新技术一同出现那样，能够应用于所有最新的技术进展，而不是在技术发展过程中显得那样陈旧。我们在授课过程中曾努力做到这一点，我们希望通过将授课内容的核心浓缩在本书中后也能达到这一目的。...
当我们在书店的书架上看到一排排充满复杂数学方程式的工程类图书时，也许会问，对于那些没有高学位的人，是否有一本他们能读懂的关于微波和RF学科的教科书。作者相信会有这样的教科书。一本普及型教材的目的不仅要能够吸引飞速发展的生产部门的实际工作者，同时也要能够吸引高等学府里从事学术研究的人。作者希望读者能从本书中获得有益于你的教学工作或提高你自身的知识。
本书的读者对象主要是从业工程师和即将成为工程师的人。当今时代，有谁能够承受不坚持学习的代价?不论你是在校最后一年的大学生，或者是在工业部门刚刚接手一项RF设计任务的工程师，还是经验丰富的微波设计师，我们希望你都能够从本书中获得有益的知识。以我们写作本书的经验，即使你是微波或RF行业经验丰富的权威，仍然会有不知其所以然的地方。如果你的确没有从本书中获得你所需要的东西，那么至少可以保证，这些年来你确实没有落伍。
我们并非建议读者将其他讲述半导体传递方程、格林函数以及关于滤波器设计的复杂数学的优秀教科书抛在一边，而恰恰是应该努力掌握这些相互关联的知识。我们并不是暗示任何不应用复杂代数知识的人都可以成为高级RP电路和系统设计师，这一点希望读者不要产生误解。然而，我们也深刻认识到，读者以前课程中学到的那么多的数学内容不是必需的。
本书和卷I是40年授课经验的积累，学员是遍及世界各地的成千上万的从业电子工程师。逐渐地，我们扩展了课程的内容，并且摸索出将基本概念灌输给学生的最通俗的方法。我们经常吃惊地发现，大多数情况下，我们的学生对权威地位、学术知识一般不甚感兴趣，他们感兴趣的往往是如何理解微波和RF电路、如何培养直觉洞察力以及如何将其应用于他们的实际工作中。作者希望本书能紧扣这一主题。
本书并不是写给专家的，书中尽量省略了关于专业能手方面的内容(这些内容的确太多)。在每一次课程的开始，我们都告诉学生，如果他们在过去的一年里为设计预矫正电路而研究器件的互调制性质，那么他们很可能就是世界上在这一领域内少数专家中的一员，而且有些东西我们很可能还要请教他们。虽然本书旨在为读者提供和培养成为专家所必需的背景知识和洞察力，但并不是一定要引导读者艰苦地成为一名专家。本书关注于离散电路和离散电路设计，而不涉及IC设计。作者认为，只有离散设计技术才能应用于集成电路。书中有意避开IC设计，因此许多有意义的专题只好割爱，如RC或AGC振荡器、复杂偏置技术等，而锁相环这样的集成系统书中也没有涉及。所有这些有意义的专题在其他专家技能教科书中都有所涵盖。也许某一天本系列的卷Ⅲ也会试图简化上述专题。..
本书和卷I可作为大学本科电子工程专业最后一年的“应用RF工程”的教科书，或作为硕士研究生课程作业的阅读材料，或者作为具有同等水平工程师的参考资料。本书可作为大学两个学期课程的教材。作者假设学生已经掌握了矢量、电磁学、傅里叶变换、电路分析以及半导体等基本理论。为保险起见，卷I中第1章和第2章作为必要的基础总结了大部分基本原理，我们建议后续章节的顺序可作为授课的顺序。根据我们的授课经验，初始预备课程之后，卷I第3章开始的系统内容有助于激发学生学习其他部分的兴趣。第3章包括无线电技术的简单应用，它能使学生较早具有成就感并且愿意深入钻研后续内容。我们在本卷末尾有意呼应本卷开始的关于无线电的内容，完成一个循环，但此时学生已经深入掌握了大量的技术。最后一章要求学生在自己查资料和课堂教学的基础上，完成一个无线电系统及其部分集成电路的样机设计。这种设计是对学生的一种很好的训练，学生可在一学年的时间内逐步完成。本书中间部分讲述了所有重要的RF技术，包括阻抗匹配、器件特性描述和建模、放大器、振荡器以及混频器等。学生一旦掌握了组建用于增益、衰减、频率变换和振荡等用途的高速单元电路的技术，就能够组建几乎任何RF部件。
与其他教材不同之处在于本书集中讨论了关于设计的系统层面上的问题。就好比是在寻找森林而不是具体的树木，虽然我们发现了许多不同的绿色树木，并且还花费大量时间研究树叶和树干。我们假设学生掌握了基本的农业知识，了解土壤、雨水、太阳等的作用。由于放大这一性质是最基础的性质，因此介绍得非常详细，但我们并未集中讨论其他某一特殊的专题。我们借助放大这一性质学习器件、仿真、分立元件、性质描述、阻抗匹配、稳定性、增益和功率以及非线性工作等。我们也花了大量篇幅讲述许多应用仿真器说明每一棵树的例子，并且鼓励学生自己动手继续深入。我们的目的是使学生学完本课程后，有能力计划和种植属于他或她自己的森林，并且怀着极大的兴趣培育它成长。
贯穿全书，我们强调计算机辅助设计(CAD)技术的重要性，并鼓励学生在平时作业中尽可能多地应用它，同时我们也极力反对那种不是首先得到合理的初始估计和对输出结果的直观感受，而是盲目优化的观点。尽管当前的CAD工具非常强大，以至于有时能够立即解决某些简单的问题／但是这种对所分析的电路或系统的基本原理不求甚解而仅依赖于优化技术的做法难免要导致失败。在深入理解RF基本概念的基础上，结合CAD技术与传统的工程工具才是通向成功的最佳路线。
尽管本书倾向于保留那些现代的、比最近发表在学术期刊上的结果更有助于理解基本问题的成熟技术，但书中包含的技术内容有些是成熟的，有些则仍处于继续发展的水平。作者相信最优秀的教科书都是新近完成的，其中讲述的基本原理就好像与新技术一同出现那样，能够应用于所有最新的技术进展，而不是在技术发展过程中显得那样陈旧。我们在授课过程中曾努力做到这一点，我们希望通过将授课内容的核心浓缩在本书中后也能达到这一目的。...
序言
2001年7月间，电子工业出版社的领导同志邀请各高校十几位通信领域方面的老师，商量引进国外教材问题。与会同志对出版社提出的计划十分赞同，大家认为，这对我国通信事业、特别是对高等院校通信学科的教学工作会很有好处。.
教材建设是高校教学建设的主要内容之一。编写、出版一本好的教材，意味着开设了一门好的课程，甚至可能预示着一个崭新学科的诞生。20世纪40年代MIT林肯实验室出版的一套28本雷达丛书，对近代电子学科、特别是对雷达技术的推动作用，就是一个很好的例子。
我国领导部门对教材建设一直非常重视。20世纪80年代，在原教委教材编审委员会的领导下，汇集了高等院校几百位富有教学经验的专家，编写、出版了一大批教材；很多院校还根据学校的特点和需要，陆续编写了大量的讲义和参考书。这些教材对高校的教学工作发挥了极好的作用。近年来，随着教学改革不断深入和科学技术的飞速进步，有的教材内容已比较陈旧、落后，难以适应教学的要求，特别是在电子学和通信技术发展神速、可以讲是日新月异的今天，如何适应这种情况，更是一个必须认真考虑的问题。解决这个问题，除了依靠高校的老师和专家撰写新的符合要求的教科书外，引进和出版一些国外优秀电子与通信教材，尤其是有选择地引进一批英文原版教材，是会有好处的。
一年多来，电子工业出版社为此做了很多工作。他们成立了一个“国外电子与通信教材系列”项目组，选派了富有经验的业务骨干负责有关工作，收集了230余种通信教材和参考书的详细资料，调来了100余种原版教材样书，依靠由20余位专家组成的出版委员会，从中精选了40多种，内容丰富，覆盖了电路理论与应用、信号与系统、数字信号处理、微电子、通信系统、电磁场与微波等方面，既可作为通信专业本科生和研究生的教学用书，也可作为有关专业人员的参考材料。此外，这批教材，有的翻译为中文，还有部分教材直接影印出版，以供教师用英语直接授课。希望这些教材的引进和出版对高校通信教学和教材改革能起一定作用。..
在这里，我还要感谢参加工作的各位教授、专家、老师与参加翻译、编辑和出版的同志们。各位专家认真负责、严谨细致、不辞辛劳、不怕琐碎和精益求精的态度，充分体现了中国教育工作者和出版工作者的良好美德。
随着我国经济建设的发展和科学技术的不断进步，对高校教学工作会不断提出新的要求和希望。我想，无论如何，要做好引进国外教材的工作，一定要联系我国的实际。教材和学术专著不同，既要注意科学性、学术性，也要重视可读性，要深入浅出，便于读者自学；引进的教材要适应高校教学改革的需要，针对目前一些教材内容较为陈旧的问题，有目的地引进一些先进的和正在发展中的交叉学科的参考书；要与国内出版的教材相配套，安排好出版英文原版教材和翻译教材的比例。我们努力使这套教材能尽量满足上述要求，希望它们能放在学生们的课桌上，发挥一定的作用。
最后，预祝“国外电子与通信教材系列”项目取得成功，为我国电子与通信教学和通信产业的发展培土施肥。也恳切希望读者能对这些书籍的不足之处、特别是翻译中存在的问题，提出意见和建议，以便再版时更正。...
吴佑寿
中国工程院院士、清华大学教授
“国外电子与通信教材系列”出版委员会主任
教材建设是高校教学建设的主要内容之一。编写、出版一本好的教材，意味着开设了一门好的课程，甚至可能预示着一个崭新学科的诞生。20世纪40年代MIT林肯实验室出版的一套28本雷达丛书，对近代电子学科、特别是对雷达技术的推动作用，就是一个很好的例子。
我国领导部门对教材建设一直非常重视。20世纪80年代，在原教委教材编审委员会的领导下，汇集了高等院校几百位富有教学经验的专家，编写、出版了一大批教材；很多院校还根据学校的特点和需要，陆续编写了大量的讲义和参考书。这些教材对高校的教学工作发挥了极好的作用。近年来，随着教学改革不断深入和科学技术的飞速进步，有的教材内容已比较陈旧、落后，难以适应教学的要求，特别是在电子学和通信技术发展神速、可以讲是日新月异的今天，如何适应这种情况，更是一个必须认真考虑的问题。解决这个问题，除了依靠高校的老师和专家撰写新的符合要求的教科书外，引进和出版一些国外优秀电子与通信教材，尤其是有选择地引进一批英文原版教材，是会有好处的。
一年多来，电子工业出版社为此做了很多工作。他们成立了一个“国外电子与通信教材系列”项目组，选派了富有经验的业务骨干负责有关工作，收集了230余种通信教材和参考书的详细资料，调来了100余种原版教材样书，依靠由20余位专家组成的出版委员会，从中精选了40多种，内容丰富，覆盖了电路理论与应用、信号与系统、数字信号处理、微电子、通信系统、电磁场与微波等方面，既可作为通信专业本科生和研究生的教学用书，也可作为有关专业人员的参考材料。此外，这批教材，有的翻译为中文，还有部分教材直接影印出版，以供教师用英语直接授课。希望这些教材的引进和出版对高校通信教学和教材改革能起一定作用。..
在这里，我还要感谢参加工作的各位教授、专家、老师与参加翻译、编辑和出版的同志们。各位专家认真负责、严谨细致、不辞辛劳、不怕琐碎和精益求精的态度，充分体现了中国教育工作者和出版工作者的良好美德。
随着我国经济建设的发展和科学技术的不断进步，对高校教学工作会不断提出新的要求和希望。我想，无论如何，要做好引进国外教材的工作，一定要联系我国的实际。教材和学术专著不同，既要注意科学性、学术性，也要重视可读性，要深入浅出，便于读者自学；引进的教材要适应高校教学改革的需要，针对目前一些教材内容较为陈旧的问题，有目的地引进一些先进的和正在发展中的交叉学科的参考书；要与国内出版的教材相配套，安排好出版英文原版教材和翻译教材的比例。我们努力使这套教材能尽量满足上述要求，希望它们能放在学生们的课桌上，发挥一定的作用。
最后，预祝“国外电子与通信教材系列”项目取得成功，为我国电子与通信教学和通信产业的发展培土施肥。也恳切希望读者能对这些书籍的不足之处、特别是翻译中存在的问题，提出意见和建议，以便再版时更正。...
吴佑寿
中国工程院院士、清华大学教授
“国外电子与通信教材系列”出版委员会主任
