进入21世纪以来,无线通信技术及其应用得到了突飞猛进的发展。分立元件已经很难满足高速发展的信息社会了,射频集成电路以其高性能,低成本的优势应运而生。因此,培养出大批的射频集成电路设计人员,对推进一个国家的信息化水平起着至关重要的作用,而我国在这方面的技术实力还不如一些发达国家,因而普及射频集成电路设计基本原理已迫在眉睫。国内关于这方面的教材大多是从国外引进的,存在很多理解上的分歧和问题。而本书是刘轶教授在美国教学讲义的基础上,同时总结了自己在海外射频电路设计二十余年的经验,并融入了相关的微波理论,撰写而成的,便于国内学生理解和接受。
全书共分11章来展开讲述。第1章介绍RF基本概念与集总参数模型,主要包括微波的基本概念,电阻、电感以及电容的等效模型。第2章介绍谐振电路和滤波器的相关知识,主要涉及品质因数的概念和高通、低通、带通滤波器的设计。第3章讲述传输线理论及其类型和射频领域极其重要的概念——S参数。第4章主要介绍阻抗匹配的相关理论以及三种匹配网络: L形、π形和T形匹配网络。第5章讲述的是射频电路设计的重要工具——Smith圆图,该章是通过介绍Smith圆图的主要组成——等阻抗圆和等电抗圆,阻抗变换以及Smith圆图在传输线的应用来展开论述的。第6章讲述信号流图,主要包括信号流图的基本概念,梅森公式以及转换功率增益的相关理论。第7章论述小信号放大器的设计以及几个重要的概念: 增益、稳定性及噪声系数。第8章介绍功率分配器、功率合成器和功率耦合器的相关理论。第9章讲述PIN二极管和开关的基本原理。第10章简述在功率放大器中的一些应用: 数字预失真(DPD)、波峰因数消减(CFR)、包络跟踪(ET)。第11章阐述芯片电磁兼容相关理论和应用。
本书自成体系,系统地介绍了射频电路设计过程中所涉及的基本理论,是作者从事射频电路设计二十余年经验总结的精华,并辅以一些经典例题帮助读者理解,这些例题是作者在多年的射频电路设计前沿所遇到的第一手材料,极具代表性。全书通俗易懂,便于自学,是作为高等院校微电子、无线电、通信与电路系统等专业高年级本科生或研究生的理想教材,本书也可作为射频集成电路工程技术人员的参考书。因此本书是集基本理论与实践为一体的结晶,将有助于我国培养出更多更优秀的射频电路设计人员。
本书由刘轶教授、严伟和宋昆仑研究员主持编著和审校。参加本书翻译、制图工作的有崔杰、陈俊安、王雨辰、徐西峰、宫光天、杨爽。同时,金婕博士,陈磊博士对本书的翻译工作提出了宝贵的意见。对于以上同事、同仁的大力支持和帮助,在此一并表示感谢。
限于作者水平,书中难免存在不妥和错误之处,恳请读者批评指正。
刘轶于中国科学院上海高等研究院2013年8月