图灵电子与电气工程丛书 RF权威指南PDF电子书下载

第1章 无线电波和传播 1

1.1 电场 1

1.2 磁场 2

1.3 无线电波 3

1.4 频率到波长的转换 4

1.5 无线电频谱 5

1.6 极化 6

1.7 无线电信号是如何传播的 6

1.8 折射、反射和衍射 7

1.9 反射信号 9

1.10 地面以上的大气层 10

1.11 地波 13

1.12 天波 13

1.13 传播距离和辐射角 15

1.14 多次反射 16

1.15 临界频率 17

1.16 MUF 17

1.17 LUF 17

1.18 跳跃区 18

1.19 电离层状态 18

1.20 衰落 18

1.21 电离层扰动 19

1.22 VLF信号的传播 20

1.23 VHF及以上的信号 20

1.24 更远的传播距离 20

1.25 对流层散射 21

1.26 分散E层 21

1.27 流星散射 22

1.28 3 GHz以上的信号 23

第2章 RF前端设计 24

2.1 更高的集成度 25

2.2 接收机基本结构 26

2.2.1 AM检波接收机 27

2.2.2 TRF接收机 29

2.2.3 直接转换接收机 30

2.2.4 超外差接收机 31

2.2.5 前端放大器 37

2.2.6 选择性 38

2.3 模数转换器对RF前端设计的影响 39

2.4 软件无线电 40

2.5 案例分析——现代通信接收机 40

第3章 WLAN无线电传输基本原理 45

3.1 传输能力和吞吐量的定义 45

3.2 带宽、无线电和香农定理 46

3.2.1 带宽是个模拟测度 46

3.2.2 数字设备的带宽 46

3.2.3 香农定理：带宽和噪声 47

3.2.4 关系 47

3.3 带宽效率 47

3.3.1 自适应调制 48

3.3.2 效率与健壮性的权衡 49

3.4 前向纠错 49

3.4.1 802.1 1a和802.11g卷积编码 49

3.4.2 FEC开销：3/4编码和1/2编码 49

3.4.3 其他FEC技术 49

3.5 无线电法规 50

3.5.1 美国联邦通信委员会（1934） 50

3.5.2 ITU-R 50

3.6 许可的和无需许可的无线电频谱 50

3.6.1 主要的许可频段 50

3.6.2 美国无需许可的频段：ISM和U-NII频段 51

3.6.3 WLAN频谱 51

3.7 其他国家的无需许可频段 52

3.7.1 欧盟5 GHz频段频谱 52

3.7.2 国际上5 GHz频段的频谱 52

3.8 无线通信中存在的普遍难题 53

3.8.1 距离和路径损耗 53

3.8.2 信号频率 53

3.8.3 环境障碍物 53

3.8.4 楼层间的传输 54

3.8.5 多径和码间干扰 54

3.8.6 同信道干扰 55

3.8.7 多普勒效应 55

3.8.8 其他环境因素 55

3.9 802.11 WLAN的基本特征 56

3.10 总结 56

第4章 高级结构 58

参考文献 66

第5章 RF功率放大器 67

5.1 功率放大器的工作方式 67

5.1.1 A类放大器的工作方式 67

5.1.2 B类放大器的工作方式 68

5.1.3 AB类放大器的工作方式 70

5.1.4 C类放大器的工作方式 70

5.1.5 各类滤波器的使用 71

5.1.6 IMD简介 71

5.1.7 A类放大器性能 72

5.1.8 A类偏置电路 73

5.1.9 A类放大器的限制 74

5.1.10 B类放大器的性能 75

5.1.11 AB类放大器的性能 76

5.1.12 AB类偏置电路 77

5.1.13 C类放大器的性能 78

5.1.14 放大器类型小结 79

5.2 结论 79

参考文献 80

第6章 RF放大器 81

6.1 噪声和预选器／前置放大器 82

6.2 放大器配置 82

6.3 晶体管增益 82

6.4 基于公共元件的分类 83

6.4.1 共发射极电路 84

6.4.2 共集电极电路 84

6.4.3 共基极电路 84

6.5 晶体管偏置 85

6.5.1 集电极—基极偏置 85

6.5.2 发射极偏置或“自偏置” 86

6.6 频率特性 86

6.7 JFET和MOSFET连接 86

6.8 JFET预选器 87

6.9 VHF接收机预选器 89

6.10 MOSFET预选器 90

6.11 电压可调接收机预选器 92

6.12 用于VLF、LF和AM BCB的宽带RF前置放大器 93

6.13 推挽式RF放大器 94

6.13.1 推挽式放大器的类型 94

6.13.2 实际电路细节 95

6.14 宽带RF放大器（50Ω输入和输出） 98

第7章 PA设计基础 100

7.1 谱域分析 100

7.2 基本的工作类型：A、AB、B和C 104

7.3 有源器件模型 110

7.4 高频导通角 113

7.5 集电极电容的非线性效应 118

7.6 推挽功率放大器 120

7.7 功率增益和稳定性 123

7.8 参数振荡 131

参考文献 134

第8章 功率放大器 136

8.1 需要考虑的安全因素 136

8.1.1 氧化铍 136

8.1.2 高温 136

8.1.3 高RF电压 136

8.2 最初的设计决策 137

8.3 调平器、VSWRP和RF路径开关 137

8.4 开始设计 137

8.5 低通滤波器设计 138

8.5.1 切比雪夫滤波器 138

8.5.2 椭圆滤波器 138

8.5.3 电容器的选择 139

8.5.4 电感器的选择 139

8.6 离散PA 140

8.6.1 输出匹配方法 140

8.6.2 最大集电极／漏极电压 141

8.6.3 最大集电极／漏极电流 141

8.6.4 集电极／漏极效率 142

8.6.5 功率晶体管的封装 142

8.6.6 增益期望 144

8.6.7 散热设计和散热片 144

8.6.8 偏置 145

8.6.9 反馈元件的选择 148

8.6.10 输入匹配 150

8.6.11 稳定性考虑 153

8.6.12 布局考虑 153

8.6.13 结构技巧 154

8.6.14 性能测量 154

参考文献 156

第9章 RF/IF电路 157

9.1 混合器 158

9.1.1 理想混合器 158

9.1.2 二极管环混合器 160

9.1.3 有源混合器的基本操作 162

9.2 调制器 163

9.3 模拟乘法器 163

9.4 对数放大器 168

9.5 Tru-Power检测器 173

9.6 VGA 175

9.6.1 电压控制放大器 175

9.6.2 X-AMP 176

9.6.3 数字控制VGA 179

9.7 直接数字合成 179

9.7.1 DDS 179

9.7.2 DDS系统的混叠 182

9.7.3 将DDS系统用作ADC时钟驱动器 183

9.7.4 DDS系统中的AM 183

9.7.5 DDS系统的不失真动态范围考虑 184

9.8 PLL 185

9.8.1 PLL合成器的基本构建模块 187

9.8.2 参考计数器 188

9.8.3 反馈计数器 189

9.8.4 小数分频锁相环 191

9.8.5 振荡器系统的噪声 192

9.8.6 VCO的相位噪声 192

9.8.7 利林方程 193

9.8.8 闭合回路 194

9.8.9 相位噪声测量 196

9.8.10 参考杂散 197

9.8.11 CP泄漏电流 199

参考文献 199

第10章 滤波器 202

10.1 分类 202

10.2 滤波器合成 204

10.3 LPF 204

10.3.1 阶梯阻抗LPF 204

10.3.2 集总元件LPF 207

10.3.3 不规则线LPF 208

10.4 BPF 210

10.4.1 集成综合指数 210

10.4.2 平行耦合线BPF 212

10.4.3 波形耦合线BPF：有用的“锯齿” 214

10.4.4 末端耦合BPF 216

10.4.5 交指型BPF 217

10.4.6 梳状BPF 218

10.4.7 U型BPF 220

参考文献 221

第11章 将传输线和PCB用作滤波器 223

11.1 传输线滤波器 223

11.2 开路线 224

11.3 短路线 225

11.4 非终端线的使用 225

11.5 印刷电路滤波器 229

11.6 带通滤波器 231

参考文献 231

第12章 调谐与匹配 232

12.1 RF电路的矢量表示 232

12.2 LC谐振储能电路 235

12.2.1 串联谐振电路 236

12.2.2 并联谐振电路 237

12.3 调谐RF/IF变压器 238

12.4 RF/IF变压器的构造 238

12.5 RF/IF变压器的带宽 240

12.6 挑选LC谐振回路的元件值 242

12.7 追踪问题 244

12.8 RF放大器／天线调节问题 244

12.9 本地振荡器问题 246

12.10 微调电容的方法 246

12.11 RF电路的阻抗匹配 247

12.12 变压器匹配 248

12.13 谐振变压器 248

12.14 谐振网络 250

12.15 相反L网络 250

12.16 π网络 251

12.17 分离电容网络 251

12.18 晶体管—晶体管阻抗匹配 252

第13 章阻抗匹配 254

13.1 背景 254

13.2 L型网络 256

13.3 处理复阻抗负载 258

13.4 三元件匹配 260

13.4.1 π型网络 260

13.4.2 T型网络 264

13.5 低Q值或宽带匹配网络 264

13.6 史密斯图 269

13.6.1 史密斯图的结构 270

13.6.2 有关史密斯图的基本技巧 274

13.6.3 绘制阻抗值 274

13.6.4 图中的阻抗操作 274

13.6.5 阻抗到导纳的转换 278

13.6.6 图上的电导操作 281

13.7 史密斯图上的阻抗匹配 285

13.7.1 二元件匹配 285

13.7.2 三元件匹配 285

13.7.3 多元件匹配 286

13.8 软件设计工具 290

13.8.1 史密斯图设计工具 291

13.8.2 集成设计工具 297

13.9 小结 302

第14章 RF功率放大器线性化技术 303

14.1 RF放大器的非线性 303

14.2 线性化技术 305

14.2.1 前馈放大器 306

14.2.2 决定前馈放大器的耦合器值 306

14.2.3 RF预失真 308

14.3 数字基带预失真 309

14.3.1 星座映射 311

14.3.2 信号映射 311

14.3.3 复LUT 311

14.3.4 调节 312

14.3.5 采样 312

14.3.6 量化 313

14.3.7 反馈 313

14.4 小结 314

参考文献 314

索引 316