第一章 微波晶体管电路 1
1.1 引言 1
1.2 硅微波双极晶体管 1
1.2.1 微波双极晶体管的特征频率 1
1.2.2 双极晶体管的等效电路和参数 3
1.2.3 双极晶体管的噪声 4
1.3 微波场效应晶体管 6
1.3.1 微波场效应晶体管的结构和工作原理 6
1.3.2 管芯等效电路和性能参数 8
1.3.3 MESFET的噪声 10
1.4 异质结双极晶体管和高电子迁移率晶体管 11
1.4.1 异质结的能带图 11
1.4.2 高电子迁移率晶体管 12
1.4.3 异质结双极晶体管 14
1.4.4 HEMT和HBT的等效电路 15
1.5 小信号微波晶体管放大器的分析 17
1.5.1 微波晶体管的S参数 18
1.5.2 微波晶体管放大器的增益 18
1.5.3 微波晶体管放大器的稳定性 21
1.6 微波晶体管放大器的噪声参量 26
1.6.1 有源二端口网络噪声系数的一般表达式 26
1.6.2 等噪声系数圆 28
1.7 小信号微波晶体管放大器的设计 29
1.7.1 高增益放大器的设计 29
1.7.2 低噪声放大器的设计 35
1.7.3 匹配网络的形式 36
1.7.4 宽带放大器 38
1.7.5 微波小信号晶体管收大器CAD方法简介 42
1.8 微波晶体管功率放大器 44
1.8.1 晶体管功率放大器的设计 45
1.9 微波晶体管振荡器 50
1.9.1 晶体管三端口S参数特性 51
1.9.2 振荡和稳定的条件 51
1.9.3 振荡器的设计 52
1.9.4 介质谐振器稳频FET振荡器 54
习题 58
主要参考资料 60
2.2.1 金属-半导体结 61
2.2 肖特基势垒二极管 61
第二章 微波混频器 61
2.1 引言 61
2.2.2 金属-半导体结二极管的特性 63
2.2.3 梁式引线肖特基势垒二极管 66
2.3 非线性电阻的混频原理 69
2.4 微波混频器的基本电路 71
2.4.1 微波混频器的电路形式 71
2.4.2 微波单端混频电路 71
2.4.3 微波平衡混频器 73
2.4.4 微波双平衡混频器 76
2.5.1 混频器的时域和频域方程 79
2.5 微波混频器的理论分析 79
2.5.2 微波混频器小信号等效网络 81
2.5.3 微波混频器的大信号分析 83
2.6 变频损耗 84
2.6.1 频率变换损耗的计算 84
2.6.2 镜像回收混频器 85
2.7 混频器的噪声 86
2.7.1 混频器的噪声系数 86
2.7.2 混频器-中放组件的噪声系数 88
2.8.1 毫米波集成平衡混频器 90
2.8 毫米波混频及谐波混频 90
2.8.2 分谐波混频器 92
2.8.3 谐波混频器 93
2.9 微波MES FET混频器 95
2.9.1 单栅FET混频器 95
2.9.2 单栅FET混频电路 98
2.9.3 双栅FET混频器 98
习题 100
主要参考资料 102
3.1.1 上变频器与倍频器的应用 103
3.2 微波变容二极管 103
3.1 引言 103
第三章 微波上变频器与倍频器 103
3.2.1 微波变容管的结构 104
3.2.2 变容管的主要参数 104
3.3 非线性电容的变频效应 106
3.3.1 泵浦电压作用下的结电容 106
3.3.2 非线性电容中的能量关系 107
3.4 变容管上变频器的分析方法 110
3.4.1 电荷分析法 110
3.5.1 变容管上变频器电路 112
3.5 微波上变频器电路 112
3.5.2 微波晶体管上变频器电路 113
3.6 变容管倍频器 116
3.6.1 变容管倍频器的分析 116
3.6.2 变容管大信号方程 118
3.6.3 变容管倍频器电路 120
3.7 阶跃恢复二极管倍频器 120
3.7.1 阶跃恢复二极管的特性 120
3.7.2 阶跃管倍频器电路原理及分析 122
3.7.3 阶跃管倍频器的设计 130
3.7.4 阶跃管倍频器举例 131
3.8 微波晶体管倍频器 132
3.8.1 FET倍频原理 132
3.8.2 晶体管倍频器电路 133
习题 134
主要参考资料 135
附录 137
4.2 雪崩渡越时间二极管 140
4.2.1 雪崩渡越时间二极管工作原理 140
4.1 引言 140
第四章 微波二极管负阻振荡管 140
4.2.2 雪崩管的等效阻抗 142
4.2.3 雪崩管实用结构 144
4.3 转移电子器件体效应管 146
4.3.1 体效应管的工作原理 146
4.3.2 高场畴的形成 148
4.3.3 GaAs体效应器件的I-V特性与工作模式 150
4.3.4 体效应管的等效电路 152
4.4 负阻振荡器的一般理论 152
4.4.1 负阻振荡器的起振条件和平衡条件 153
4.4.2 振荡器工作点的稳定性 155
4.4.3 调谐过程中的滞后现象 158
4.5 负阻振荡器的基本电路 159
4.5.1 微带型振荡器 159
4.5.2 介质谐振器负阻振荡器 160
4.6 注入锁相 163
4.6.1 注入锁相原理 163
4.7 负阻振荡器的频率调谐 166
4.8 负阻振荡器的调频和调幅噪声 168
4.9 固态微波功率合成技术 170
习题 174
主要参考资料 175
第五章 微波控制电路 176
5.1 引言 176
5.2 PIN管的基本特性 176
5.2.1 PIN结的特性与外加偏压的关系 177
5.2.2 PIN管的等效电路 179
5.3 微波开关 182
5.3.1 单刀单掷开关 182
5.3.2 单刀多掷开关 187
5.3.4 开关时间和功率容量 189
5.3.3 毫米波PIN管开关 189
5.3.5 MES FET微波开关 193
5.4 电调衰减器 196
5.4.1 PIN二极管衰减器 196
5.4.2 FET衰减器 200
5.5 电压控制移相器 201
5.5.1 加载线型移相器 201
5.5.2 反射型移相器 204
5.5.3 开关网络移相器 206
5.5.4 平衡式移相器 207
习题 209
主要参考资料 210
6.1 引言 211
6.2 微波集成电路的元件和材料 211
6.2.1 基片材料 211
第六章 微波集成电路 211
6.2.2 无源元件 212
6.3 单片微波集成电路的元件和材料 214
6.3.1 基片材料 214
6.3.2 MMIC中的无源元件 214
6.3.3 有源器件 217
6.4.2 微波集成电路制造工艺 218
6.4 微波集成电路的制造工艺 218
6.4.1 微波集成工艺流程简述 218
6.4.3 单片微波集成电路制造工艺 219
6.5 MMIC的设计 222
6.6 单片微波集成电路举例 224
6.7 MMIC的计算机辅助设计 227
6.7.1 元件模型 227
6.7. 灵敏度分析和优化 228
习题 229
主要参考资料 229