射频微波电路设计主要内容

本书主要内容包括:现代无线电系统与电路概论、分布式传输线基本理论与散射参数、射频微波滤波器、放大器、功分器与合成器以及天线等。本书通过大量实例阐述了经典电路的设计方法与步骤，并对业界广泛使用的电路与电磁仿真技术进行了介绍。同时，结合射频振荡器和混频器实例阐述了CAD技术在电路设计中的应用。另外，针对近年来出现的一些新型微带电路与技术也进行了介绍与讨论，主要包括:微带/共面波导(CPW)、微带/槽线以及基片集成波导(SIW)等双面印制板电路 。

近年来，无线技术，特别是通信(例如数据网络、移动电话)、射频识别(RFID)、导航(GPS)、遥感遥测以及探测(雷达)等领域的飞速发展与不断进步引起了全球范围内的普遍关注。因此，对于无线电应用所需的高频载波，将有利于更好地规划和使用电磁频谱，并允许设计更多有效的天线。可以预见，基于低成本制造工艺和现代计算机辅助设计工具，未来新型无线系统将使用更高频率以及更宽频带的频谱。因此，射频前端及其电路在现代无线系统中占据重要地位。

纵观当今电路技术，不难发现射频概念已经深入到高速数字电路，因而数字电路设计师面临新的设计挑战，即必须以分布式传输线理论来重新考虑以前的集总元件和相邻元件之间的寄生耦合等问题和现象。然而，从学习和掌握的角度来讲，射频微波电路的分析与设计始终是一个难点，这不仅是因为严格的射频微波电路分析与综合绕不开难以理解和掌握的电磁场理论与麦克斯韦方程，而且更重要的原因是射频微波电路很难做到准确设计与调试，尤其是以功率放大器为代表的有源电路更是如此。虽然现代电路与电磁仿真软件能够在一定程度上减轻设计师繁琐的分析与计算，但是这很大程度上取决于电路模型的准确性。

尽管射频微波领域包括了很宽的主题，但本书重点关注的是基本电路设计技术，主要包括无线系统及电路概述、传输线基本理论与散射参数、射频微波电路的计算机辅助设计(CAD)技术、滤波器、放大器、功率分配与合成以及天线等内容。在本书内容和写法上有以下突出特点:一是，在内容安排上本书重点介绍以射频微波滤波器为代表的无源电路以及以放大器为代表的有源电路;二是，在写法上以大量设计实例阐述射频电路与器件的设计方法与步骤;三是，注重新型实用电路技术的引入与讨论，以拓展读者的学术视野。

在每章之后有习题以便加深读者对于本章材料的基本理解。关于习题答案以及教学课件感兴趣的读者可以到机械工业出版社网站上免费下载。

本书由电子科技大学的陈会副教授与张玉兴教授合作完成，其中张玉兴教授撰写了第一章和第二章，其余章节由陈会副教授完成。另外，张玉兴教授负责全书的统稿与审校。

本书最终完成于作者出国访学期间，因此，特别感谢电子科技大学与国家留学基金委的支持。限于成书时间以及作者的水平，书中不妥之处敬请广大同行批评与斧正 。

作者

2014年5月

目前，关于射频/微波电路方面的书籍在国内外市场上有很多，但很多书籍内容不是比较陈旧，就是大量雷同。大部分射频微波电路方面的书籍要么注重理论与公式推导，要么泛泛而谈缺乏针对性。因此，对于初学者而言总感觉射频电路难以下手，学起来很费劲。介于此，作者将从射频微波电路的基本概念入手，并结合射频电路设计工具，通过大量设计实例阐述了现代射频微波平面电路的设计方法和步骤。同时，适当引入新型平面电路设计技术:单基板双面混合电路基本原理及应用，以拓展读者的学术视野 。

第1章Genesys仿真软件基础入门

1.1Genesys仿真软件介绍

1.2Genesys2008新功能及其安装

1.3Genesys用户界面

1.4Genesys仿真功能

第2章射频微波平面电路设计的特点

2.1微波平面电路

2.2射频微波电路的分析方法

2.3微波元件器件模型

2.4微波电路的计算机辅助设计方法

2.5优化设计与变量初值选取原则

2.6集成化设计与系统级仿真

2.7ADS软件简介

2.8Genesys与ADS协同仿真效果

第3章Genesys的综合功能

3.1平行耦合线滤波器设计

3.2交指型滤波器设计

3.3S/FILTERLC分布式滤波器综合

3.4SignalContr01分路器、匹配器和衰减器综合

3.5混频器的综合

3.6PLL锁相环设计综合

3.7振荡器综合

3.8Match匹配网络综合

第4章射频微波电路设计理论基础

4.1无源电路的设计

4.2有源电路的设计

第5章典型电路设计实例

5.1滤波器的设计

5.2功率分配器的设计

5.3定向耦合器的设计

5.4振荡器的设计

5.5混频器的设计

5.6放大器的设计

5.7功率放大器的设计

第6章收发信机系统级设计仿真

6.1接收机系统的仿真

6.2发射机系统的仿真

附录

附录1电磁波频谱及波段

附录2微波波段及代号

附录3与分贝相关的常用电学物理量

附录4常用射频/微波连接器接头

参考文献