前 言
随着现代通信和雷达技术的飞速发展,微波及毫米波技术的应用日益广泛,MMIC作为其中的核心技术,已经成为通信、国防、航天等领域的关键支撑。MMIC以其小型化、高性能和高集成度的特点,正在引领新一代电子系统的发展潮流。然而,MMIC设计的复杂性也给工程师提出了更高的要求,不仅需要具备扎实的理论基础,还需要掌握各种工艺和设计工具。
本书旨在填补国内关于MMIC设计与应用系统性书籍的空白,全面介绍MMIC的设计方法、工艺流程以及具体的设计实例。全书内容由浅入深,既涵盖了基本的理论知识,也详细讲解了如何通过实际工程项目掌握和应用这些知识。特别是对于GaAs工艺的介绍和ADS软件的使用,本书提供了详尽的说明和实践指导,旨在帮助读者在掌握理论的基础上,独立完成复杂的MMIC设计。
本书适合从事微波与毫米波技术的研究人员、开发及应用的工程师,以及相关专业的研究生和高年级本科生使用。我们希望通过本书,读者能够深入理解MMIC设计的核心要义,提升设计能力,并在实际工作中做到学以致用,为我国微波技术的发展贡献力量。
在国内,关于MMIC设计的书籍并不少见,但大多侧重于理论层面的阐述,或者聚焦于某些具体领域如放大器设计、射频电路等,还有一部分是基于国外教材的译著。本书的独特之处在于,不仅涵盖了微波集成电路的理论知识,还详细介绍了PDK的使用,基于GaAs工艺的MMIC设计方法和基于ADS软件的具体设计实例。这使得本书在实用性和深度上比很多国内同类书籍更具优势。
在国外,经典的MMIC设计书籍如Behzad Razavi的RF Microelectronics和David Pozar的Microwave Engineering也具有相当的影响力。然而,这些书籍大多偏向于广泛的射频和微波工程,而非专注于MMIC设计的全流程。尤其是在实际应用层面,例如使用PDK进行具体设计和仿真,这类内容在国外书籍中并不多见。然而值得一提的是,Steve Marsh的Practical MMIC Design也是一本广受初学者好评的MMIC设计入门书籍,虽然它也并没有像本书一样配套各种设计实例,但本书有多处内容也参考了它。
虽然国内外都有一些优秀的MMIC设计书籍,但相比之下本书具有以下四点独特优势:
(1)实用性强
本书从理论到实际操作,提供了完整的设计流程和实战案例,特别是对PDK的应用进行了深入讲解。这使得它不仅适合学生和研究人员使用,也对从事实际工程设计的专业人士具有很高的参考价值。
(2)内容全面
相比其他专注于某一领域的书籍,本书涵盖了MMIC设计的各个方面,从基础理论、工艺流程,到具体的设计实例,内容体系完整,可以帮助读者从零基础到深入掌握MMIC设计。
(3)案例丰富
本书提供了多个具体的设计实例,包括放大器、混频器、射频开关等,使读者可以通过实际案例,掌握复杂电路的设计技巧。这一点在其他很多书籍中是欠缺的。
(4)国内化内容
本书针对中国读者的需求,提供了更贴近国内市场和技术背景的案例分析和工艺流程介绍,特别是在GaAs工艺方面,结合国内实际情况进行阐述,使其更具本地化优势。
本书在编写过程中得到了很多帮助和支持,在此,作者衷心感谢所有为本书提供帮助与支持的同行和伙伴。首先,感谢工作单位提供的技术平台和锻炼机会,过往的每一次芯片设计经历,无论成功与否,都为本书奠定了坚实的技术基础。特别感谢是德科技大中华区EDA解决方案经理蒋修国先生提供的技术支持和鼎力推荐。感谢逄立飞先生对芯片测试章节进行了大量斧正。此外,一并感谢王玉军、张高俊、冷益平、余刚、代海亮等朋友,他们为本书出版提供了很多宝贵建议和帮助。最后,作者还要感谢清华大学出版社编辑团队的专业协作,他们与作者共同完成了多轮书稿的校对与勘误工作,确保了技术细节的准确性、内容格式的规范性,使本书得以顺利面世。尽管作者力求本书内容做到专业、准确,但仍难免有疏漏或者错误之处,还望广大读者批评指正。谨以此书献给所有推动微波集成电路领域发展的同行者!
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作者
2026年3月
