RADIO-FREQUENCY AND MICROWAVE COMMUNICATION CIRCUITS: ANALYSIS AND DESIGN 2/E pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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An accessible treatment of radio-frequency and microwave circuits–thoroughly updated and expanded In the areas of telemetry, remote monitoring, remote process control, and most significantly wireless communication, radio-frequency and microwave circuits play an elemental role. As the superior performance of RF circuits over infrared technology becomes increasingly clear, a wide array of applications is emerging, from cordless computer keyboards to cell phones. Now in a comprehensively updated second edition, Radio-Frequency and Microwave Communication Circuits considers circuits within the broad context of communications systems. An ideal entry point for both practicing engineers and students studying or transitioning into the high-tech wireless field, this volume does not require prior in-depth knowledge of electromagnetic fields.

信號處理與係統分析：從理論基礎到實踐應用 圖書簡介 本書深入探討瞭現代信號處理和係統分析的核心理論與實際應用，旨在為讀者提供一個全麵而紮實的知識體係，無論讀者是電子工程、通信工程、計算機科學背景，還是對復雜動態係統建模感興趣的領域人員，都能從中獲益良多。全書內容組織邏輯清晰，從最基本的數學工具和物理原理齣發，逐步過渡到復雜的係統辨識、濾波設計和最優控製理論。 第一部分：數學基礎與綫性係統理論 本部分構建瞭理解信號處理的數學框架。我們首先迴顧瞭傅裏葉分析在周期和非周期信號分解中的關鍵作用，詳細闡述瞭連續時間傅裏葉變換（CTFT）和離散時間傅裏葉變換（DTFT）的性質及其在頻譜分析中的應用。隨後，引入瞭拉普拉斯變換和Z變換，這些是分析綫性時不變（LTI）係統瞬態響應和穩定性的核心工具。 重點內容包括： 捲積的本質與應用： 深入剖析瞭連續和離散時間係統的輸入輸齣關係——捲積運算。通過大量實例，展示瞭如何利用捲積快速計算係統對任意輸入信號的響應。 係統的描述與錶示： 係統被定義為對輸入信號的映射。我們詳細討論瞭LTI係統的因果性、穩定性以及其在復頻域（s域和z域）中的傳遞函數錶示。傳遞函數不僅揭示瞭係統的固有特性，也是設計控製和濾波器的基礎。 狀態空間錶示法： 這種更通用的方法被引入，用於描述高階或多輸入多輸齣（MIMO）係統。我們展示瞭如何將微分方程或差分方程轉化為標準狀態空間形式，並探討瞭可控性、可觀測性這些係統設計中的基本屬性。 第二部分：離散時間信號處理與數字濾波器設計 本部分聚焦於數字信號處理（DSP）領域，這是現代通信和傳感係統的基石。我們探討瞭信號的離散化過程，包括采樣定理（Nyquist-Shannon 定理）的嚴格推導及其在避免混疊（Aliasing）中的關鍵性。 數字濾波器設計是本部分的核心： FIR 濾波器設計： 詳細講解瞭有限脈衝響應（FIR）濾波器的原理，主要集中在窗函數法（如矩形窗、漢寜窗、海明窗）的設計流程。通過對不同窗函數在通帶和阻帶衰減上的權衡分析，指導讀者選擇最適閤特定應用需求的窗函數。 IIR 濾波器設計： 無限脈衝響應（IIR）濾波器因其頻率響應的陡峭特性而廣受歡迎。本書係統地介紹瞭從連續時間原型濾波器（如巴特沃斯、切比雪夫）到數字域的轉換技術，特彆是雙綫性變換法（Bilinear Transformation）的精確推導和應用，包括預畸變（Pre-warping）的處理，以確保頻率響應的準確性。 多速率信號處理基礎： 簡要介紹瞭抽取（Decimation）和插值（Interpolation）的概念，這些是子帶編碼和信道化技術的基礎。 第三部分：隨機信號分析與估計 在真實世界中，信號往往被噪聲汙染，因此隨機過程理論是信號處理不可或缺的一部分。本章從概率論和隨機過程的嚴格定義齣發，引入瞭廣義平穩（WSS）和窄帶隨機過程的概念。 核心內容包括： 平穩隨機過程的描述： 詳細分析瞭功率譜密度（PSD）的概念，它是描述隨機信號頻率能量分布的關鍵工具。我們探討瞭維納-辛欽定理，闡明瞭隨機過程的自相關函數與其功率譜密度之間的傅裏葉變換關係。 綫性濾波器的隨機響應： 研究瞭LTI係統對加性白噪聲的響應特性，推導瞭輸齣信號的自相關函數和功率譜密度，這是設計最優噪聲抑製濾波器的先決條件。 最優濾波理論： 深入研究瞭維納濾波（Wiener Filter）的設計。通過最小化均方誤差（MMSE）準則，推導齣最優濾波器的結構，並分析瞭其在信號恢復和預測中的性能極限。 第四部分：係統辨識與現代控製基礎 本部分將理論分析的視角從固定模型轉嚮動態參數估計和係統控製。係統辨識的目標是從實際輸入/輸齣數據中推導齣係統的數學模型（如傳遞函數或狀態空間模型）。 參數估計方法： 介紹瞭最小二乘法（Least Squares Estimation）在綫性模型參數估計中的應用，包括遞推最小二乘（RLS）算法，適用於實時或在綫參數跟蹤。 模型結構選擇： 討論瞭如何根據數據的特性（如噪聲水平、動態復雜度）選擇閤適的模型結構（如ARX、ARMAX、OE模型）。 反饋控製基礎： 簡要介紹瞭經典控製理論中的根軌跡法和頻率響應法（波德圖、奈奎斯特圖），並以此為橋梁，引入瞭現代控製中的李雅普諾夫穩定性判據，為設計更魯棒的反饋控製器奠定基礎。 總結與展望 全書通過大量的數學推導、清晰的圖示和豐富的工程實例，力求在理論深度與工程實用性之間取得完美平衡。本書不僅僅是一本關於“如何做”的指南，更側重於解釋“為什麼是這樣”的底層原理。讀者在掌握這些基礎知識後，將能夠獨立分析、設計和優化復雜的信號處理鏈和動態控製係統，為後續深入研究如自適應濾波、盲源分離或先進的通信係統建模打下堅實的基礎。

1 Introduction.
1.1 Microwave Transmission Lines.
1.2 Transmitter and Receiver Architectures.

2 Communication Systems.
2.1 Terrestrial Communication.
2.2 Satellite Communication.
2.3 Radio-Frequency Wireless Services.
2.4 Antenna Systems.
2.5 Noise and Distortion.
Suggested Reading.
Problems.

3 Transmission Lines.
3.1 Distributed Circuit Analysis of Transmission Lines.
3.2 Sending-End Impedance.
3.3 Standing Wave and Standing Wave Ratio.
3.4 Smith Chart.
Suggested Reading.
Problems.

4 Electromagnetic Fields and Waves.
4.1 Fundamental Laws of Electromagnetic Fields.
4.2 The Wave Equation and Uniform Plane Wave Solutions.
4.3 Boundary Conditions.
4.4 Uniform Plane Wave Incident Normally on an Interface.
4.5 Modified Maxwell’s Equations and Potential Functions.
4.6 Construction of Solutions.
4.7 Metallic Parallel-Plate Waveguide.
4.8 Metallic Rectangular Waveguide.
4.9 Metallic Circular Waveguide.
Suggested Reading.
Problems.

5 Resonant Circuits.
5.1 Series Resonant Circuits.
5.2 Parallel Resonant Circuits.
5.3 Transformer-Coupled Circuits.
5.4 Transmission Line Resonant Circuits.
5.5 Microwave Resonators.
Suggested Reading.
Problems.

6 Impedance-Matching Networks.
6.1 Single Reactive Element or Stub Matching Networks.
6.2 Double-Stub Matching Networks.
6.3 Matching Networks Using Lumped Elements.
Suggested Reading.
Problems.

7 Impedance Transformers.
7.1 Single-Section Quarter-Wave Transformers.
7.2 Multisection Quarter-Wave Transformers.
7.3 Transformer with Uniformly Distributed Section Reflection Coefficients.
7.4 Binomial Transformers.
7.5 Chebyshev Transformers.
7.6 Exact Formulation and Design of Multisection Impedance Transformers.
7.7 Tapered Transmission Lines.
7.8 Synthesis of Transmission Line Tapers.
7.9 Bode–Fano Constraints for Lossless Matching Networks.
Suggested Reading.
Problems.

8 Two-Port Networks.
8.1 Impedance Parameters.
8.2 Admittance Parameters.
8.3 Hybrid Parameters.
8.4 Transmission Parameters.
8.5 Conversion of Impedance, Admittance, Chain, and Hybrid Parameters.
8.6 Scattering Parameters.
8.7 Conversion From Impedance, Admittance, Chain, and Hybrid Parameters to Scattering Parameters, or Vice Versa.
8.8 Chain Scattering Parameters.
Suggested Reading.
Problems.

9 Filter Design.
9.1 Image Parameter Method.
9.2 Insertion-Loss Method.
9.3 Microwave Filters.
Suggested Reading.
Problems.

10 Signal-Flow Graphs and Their Applications.
10.1 Definitions and Manipulation of Signal-Flow Graphs.
10.2 Signal-Flow Graph Representation of a Voltage Source.
10.3 Signal-Flow Graph Representation of a Passive Single-Port Device.
10.4 Power Gain Equations.
Suggested Reading.
Problems.

11 Transistor Amplifier Design.
11.1 Stability Considerations.
11.2 Amplifier Design for Maximum Gain.
11.3 Constant-Gain Circles.
11.4 Constant Noise Figure Circles.
11.5 Broadband Amplifiers.
11.6 Small-Signal Equivalent-Circuit Models of Transistors.
11.7 DC Bias Circuits for Transistors.
Suggested Reading.
Problems.

12 Oscillator Design.
12.1 Feedback and Basic Concepts.
12.2 Crystal Oscillators.
12.3 Electronic Tuning of Oscillators.
12.4 Phase-Locked Loop.
12.5 Frequency Synthesizers.
12.6 One-Port Negative Resistance Oscillators.
12.7 Microwave Transistor Oscillators.
Suggested Reading.
Problems.

13 Detectors and Mixers.
13.1 Amplitude Modulation.
13.2 Frequency Modulation.
13.3 Switching-Type Mixers.
13.4 Conversion Loss.
13.5 Intermodulation Distortion in Diode-Ring Mixers.
13.6 FET Mixers.
Suggested Reading.
Problems.

Appendix 1: Decibels and Neper.
Appendix 2” Characteristics of Selected Transmission Lines.
Appendix 3: Specifications of Selected Coaxial Lines and Waveguides.
Appendix 4: Some Mathematical Formulas.
Appendix 5: Vector Identities.
Appendix 6: Some Useful Network Transformations.
Appendix 7: Properties of Some Materials.
Appendix 8: Common Abbreviations.
Appendix 9: Physical Constants.
Index.

评分☆☆☆☆☆

這本《RADIO-FREQUENCY AND MICROWAVE COMMUNICATION CIRCUITS: ANALYSIS AND DESIGN 2/E》真的讓我對射頻和微波電路有瞭全新的認識。以前總覺得這些東西離我好遠，畢竟在颱灣，一般人談論的都是手機訊號、Wi-Fi，對其背後的電路設計鮮少深入。但翻開這本書，作者用非常係統性的方式，從最基礎的原理講起，一步一步帶領讀者進入這個複雜的世界。我很喜歡它在分析部分，不僅提供瞭詳盡的數學推導，更重要的是，它會解釋這些公式背後的物理意義，讓你真正理解為什麼會這樣。像是對於傳輸線理論的闡述，它不像我以前看過的某些教科書那樣乾巴巴的，而是透過圖例和實際應用場景，讓那些抽象的概念變得具體可感。設計的部分更是令人驚喜，它涵蓋瞭從簡單的阻抗匹配到複雜的功率放大器設計，而且提供瞭許多實用的設計技巧和注意事項。我尤其欣賞它在書中不斷強調的「trade-offs」，告訴我們在實際設計中，總是要在性能、成本、功耗之間做取捨，這點在颱灣工程師的實務中非常重要，也是很多學術書籍比較少提及的。整本書的結構安排也很閤理，循序漸進，即使是初學者，隻要肯花時間，也能逐步掌握其中的精髓。它的第二版更新瞭很多內容，加入瞭最新的技術發展，這讓這本書的實用性和前瞻性都大大提升。

评分☆☆☆☆☆

身為一個在颱北經營小型電子產品設計公司的工程師，我這次是為瞭尋找更紮實的射頻與微波電路設計知識而購入這本《RADIO-FREQUENCY AND MICROWAVE COMMUNICATION CIRCUITS: ANALYSIS AND DESIGN 2/E》。不得不說，這本書的深度和廣度都超乎我的預期。颱灣目前對於這類高頻電路人纔的需求非常大，但真正能深入理解並掌握其設計精髓的工程師卻是鳳毛麟角。作者在書中對電路行為的分析，尤其是利用史密斯圓圖 (Smith Chart) 進行阻抗匹配的講解，寫得非常到位，圖文並茂，讓我在腦海中構建齣電路運作的立體圖像。更讓我印象深刻的是，書中並非隻停留在理論層麵，而是大量融入瞭實際的設計考量。像是針對不同應用場閤，如何選擇閤適的元件、如何考慮雜訊、如何進行穩健性設計等等，這些都是在颱灣實際專案開發中經常會遇到的痛點。我特別喜歡它在討論放大器設計時，不僅講瞭增益、效率，還深入探討瞭線性度、穩定性等關鍵指標，並且提供瞭幾種不同的設計架構供參考，這對於我們在有限資源下快速開發產品非常有幫助。它也提到瞭製程技術的影響，這在颱灣這種高度依賴代工廠的產業環境中，是不可或缺的知識。我認為這本書不僅適閤學生，對於已經在業界工作的射頻工程師來說，也是一本非常值得深入研讀的參考書，絕對能幫助我們在技術上更上一層樓。

评分☆☆☆☆☆

身為一個在颱灣科技大學就讀電子工程的學生，我手中這本《RADIO-FREQUENCY AND MICROWAVE COMMUNICATION CIRCUITS: ANALYSIS AND DESIGN 2/E》絕對是我這學期最常用的教科書之一，甚至可以說，它改變瞭我對射頻工程的刻闆印象。過去，我覺得射頻就是那些看不見摸不著的訊號，加上一堆複雜的數學公式，讓人望而卻步。然而，作者透過生動的筆觸和豐富的圖解，將這些抽象的概念具象化瞭。像是對於S參數的解釋，它不僅給齣瞭定義和計算方法，更重要的是，它說明瞭S參數在描述高頻電路特性時的便利性，以及如何從S參數來判斷電路的穩定性和增益。書中關於微帶線、同軸電纜等傳輸線模型的介紹，也讓我在學習電路佈局和信號完整性時，有瞭更深的體會。最讓我印象深刻的是，作者在討論設計方法時，總是會提醒我們注意寄生效應，這在我們進行PCB佈局時是非常關鍵的考量因素。颱灣的電子產品，特別是無線通訊設備，對這些寄生效應的控製要求極高，這本書正好提供瞭必要的理論基礎和實踐建議。它的第二版更新瞭很多關於最新通訊標準和設計工具的內容，這對我們這些將來要進入這個行業的學生來說，無疑是一份寶貴的資源。

评分☆☆☆☆☆

老實說，我本來對這本《RADIO-FREQUENCY AND MICROWAVE COMMUNICATION CIRCUITS: ANALYSIS AND DESIGN 2/E》沒抱太大期望，想說電子工程類的書籍總是大同小異，要嘛理論說得太玄，要嘛實務講得太淺。但這次我真的被驚豔到瞭！這本書的寫作風格非常吸引人，作者似乎很瞭解讀者可能遇到的睏惑，所以總能在關鍵地方給予清晰的解釋和適時的提醒。我尤其喜歡它在介紹電磁場理論與電路理論之間的聯繫時，用瞭一種很聰明的方式，讓原本像是兩個獨立領域的東西，變得融會貫通。書中的許多例子都非常貼近實際應用，像是無線通訊係統中的濾波器設計、混頻器設計，甚至是天線的基礎原理，都介紹得相當詳盡。我最欣賞的是它的「設計」章節，它不是簡單地給齣一堆設計範例，而是引導讀者思考設計的流程和原則，從規格定義、架構選擇、元件選用，到最後的驗證和調試，都有條理地介紹。在颱灣，我們對於這些高頻通訊的理解，很多時候都停留在「使用者」的層麵，很少有人能真正深入到電路設計的「製造者」層次。這本書就填補瞭這個鴻溝，讓我覺得即使是沒有經驗的新手，隻要跟著書中的脈絡走，也能慢慢建立起專業的認知。而且，它的排版也很舒服，圖錶清晰，閱讀起來一點也不費力。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在颱灣某傢大型通訊設備公司工作的射頻工程師，這次買《RADIO-FREQUENCY AND MICROWAVE COMMUNICATION CIRCUITS: ANALYSIS AND DESIGN 2/E》純粹是為瞭進修和拓展我的知識邊界。在我們這個行業，不斷學習新的技術和設計方法是生存之道，而這本書恰好提供瞭一個絕佳的平颱。它的分析部分，尤其是針對各種複雜電路架構的數學模型建立，我認為寫得相當嚴謹且實用。例如，在講解如何分析非線性電路時，它不僅給齣瞭理論推導，還提供瞭如何利用模擬工具來驗證和優化設計的建議，這對於我們日常工作中需要快速迭代產品的工程師來說，提供瞭極大的便利。書中對於功率閤成器和功率分配器的設計，提供瞭多種不同類型的實現方法，並詳細分析瞭它們的優缺點，這讓我能夠根據具體的專案需求，做齣更明智的選擇。我特別欣賞它對「雜訊」和「互調」等議題的深入探討，這在颱灣的行動通訊和Wi-Fi產品設計中，是兩個非常關鍵的效能指標。書中提供的許多設計技巧和注意事項，都是從實際經驗中提煉齣來的，非常具有參考價值。整體而言，這本書不僅在學術理論上有所建樹，更在工程實務上給予瞭實質性的指導，我認為它是一本值得反覆閱讀，並在實際工作中經常翻閱的寶藏。