第1章 简介

1.1 微波与射频

1.2 频率带宽

1.3 应用

参考文献

第2章 电磁场基本理论

2.1 引言

2.2 麦克斯韦方程组

2.3 时谐电磁场; 一个矢量的极化

2.4 时谐域中的麦克斯韦方程组

2.5 边界条件

2.6 电磁场的能量和功率; 坡印廷矢量

2.7 一些基本理论

2.8 平面波

2.9 直角坐标系下波动方程的解

2.10 平面波的反射和透射: 斯涅耳定律

2.11 电位

参考文献

第3章 导波电磁传输

3.1 引言

3.2 圆柱结构; TE、TM和TEM模的麦克斯韦方程解决方法

3.3 传输线的传播模式

3.4 一维电路传输线

3.5 相速度、 群速度和能量速度

3.6 横向模态矢量et、 ht的性质; 场在波导中的扩张

3.7 实际波导中的损耗、 衰减和功率处理能力

3.8 矩形波导

3.9 脊形波导

3.10 圆形波导

3.11 同轴电缆

3.12 平行板波导

3.13 带状线

3.14 微带线

3.15 共面波导

3.16 耦合线

参考文献

第4章 微波电路

4.1 引言

4.2 微波电路的简单陈述

4.3 终端传输线

4.4 史密斯圆图

4.5 功率流

4.6 矩阵表示

4.7 传输线支节电路模型

4.8 平移参考平面

4.9 带负载的二端口网络

4.10 耦合线的矩阵描述

4.11 耦合线的匹配

4.12 使用耦合线支节的二端口网络

参考文献

第5章 谐振器和腔体

5.1 引言

5.2 谐振条件

5.3 品质因数Q

5.4 传输线谐振器

5.5 平面谐振器

5.6 谐振腔

5.7 谐振腔Q值的计算

5.8 介质谐振器

5.9 电磁场的传播

参考文献

第6章 阻抗匹配

6.1 引言

6.2 法诺约束

6.3 四分之一波长传输线

6.4 多节四分之一波长变换

6.5 传输线和短截线变换器; 短截线调谐器

6.6 集总L形网络

参考文献

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第7章 无源微波元件

7.1 引言

7.2 匹配负载

7.3 可变短路线

7.4 衰减器

7.5 固定移相器

7.6 节点和互连节点

7.7 功率分配器和功率合成器

7.8 集总元件实现的电路

7.9 波束形成网络

7.10 非互易元件

参考文献

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第8章 微波滤波器

8.1 引言

8.2 定义

8.3 低通原型

8.4 半集总低通滤波器

8.5 频率变换

8.6 Kuroda规则

8.7 导抗逆变器

参考文献

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第9章 微波元件设计的基本概念

9.1 引言

9.2 级联线性二端口网络

9.3 信号流图

9.4 二端口网络中的噪声

9.5 二端口网络的非线性

9.6 半导体器件

9.7 高频半导体器件的电气模型

参考文献

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第10章 微波控制器件

10.1 引言

10.2 开关

10.3 可变衰减器

10.4 移相器

参考文献

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第11章 放大器

11.1 引言

11.2 小信号放大器

11.3 低噪声放大器

11.4 实验放大器的设计

11.5 功率放大器

11.6 其他功放结构

11.7 微波放大器实例

参考文献

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第12章 振荡器

12.1 引言

12.2 总则

12.3 负阻振荡器

12.4 正反馈振荡器

12.5 标准振荡器结构

12.6 振荡器的设计

12.7 振荡器的性能指标

12.8 特殊振荡器

12.9 双推微波VCO的设计

参考文献

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第13章 变频器

13.1 引言

13.2 检波器

13.3 混频器

13.4 倍频器

参考文献

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第14章 微波电路技术

14.1 引言

14.2 混合和单片集成电路

14.3 基本的MMIC元件

14.4 仿真模型和版图库

14.5 MMIC加工技术

14.6 射频集成电路

参考文献

第15章 射频与微波电路结构

15.1 引言

15.2 调制理论回顾

15.3 发射机

15.4 接收机

15.5 射频收发机的进一步阐述

15.6 特殊射频功能模块

参考文献

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第16章 数值方法和计算机辅助设计

16.1 引言

16.2 电磁分析

16.3 电路分析

16.4 优化

参考文献

第17章 测试仪器与技术

17.1 引言

17.2 功率计

17.3 频率计

17.4 频谱分析仪

17.5 宽带采样示波器

17.6 网络分析仪

17.7 特殊的测试仪器

参考文献

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附录A 一些有用的矢量分析关系及三角函数恒等式

附录B 傅里叶变换

附录C 理想波导中的特征矢量正交性

附录D 标准矩形波导管和同轴线参数

附录E 电气原理图常见符号

附录F 缩略词列表

本书重点讲述微波元件设计、微波控制元件、微波电路工艺、射频微波系统结构、数值分析方法与CAD技术及测试仪器与技术等工程应用中的知识。主要内容包括:基本电磁场理论、导波电磁传输、微波电路理论、谐振器和腔体、阻抗匹配、无源微波元件、微波滤波器、微波元件设计、微波控制元件、放大器、振荡器、频率变换器、微波电路工艺、射频微波系统构成、数值分析方法与CAD技术、测试仪器与技术等。本书兼备理论研究性和工程实践性，内容上既有广度又有深度。

《微波射频电路设计与仿真100例》以微波仿真设计EDA软件ADS、HFSS等为基础，结合工程设计实践，例举了100个射频电路设计实例。从工程设计仿真实践角度出发，覆盖了射频有源器件设计、无源器件设计、射频收发信机设计等主要方向，书中实例丰富翔实，并且在例举的实例中详细介绍了设计仿真全过程。通过《微波射频电路设计与仿真100例》读者可以学习到射频电路的常见器件及其设计仿真方法，以及工程设计思路和技巧。

第1章 射频电路设计与主要仿真软件简介 1

1.1 无源器件工程设计和仿真软件HFSS介绍 1

1.2 有源器件工程设计和仿真软件ADS介绍 2

1.3 微波系统工程设计介绍 4

第2章 射频放大器的设计 6

2.1 低噪声放大器技术及一般设计方法 6

实例1：基于AT-41511的低噪声放大器设计 6

实例2：C波段低噪声放大器设计 10

实例3：毫米波低噪声放大器设计 15

实例4：C波段放大器设计 18

2.2 普通放大器的技术及一般设计方法 20

实例5：L波段放大器 20

实例6：中频MF放大器设计 21

2.3 功率放大器技术及一般设计方法 22

实例7：900MHz功放设计 22

实例8：毫米波功放设计 30

实例9：高频HF功放设计 32

2.4 功放预失真技术及设计方法 35

实例10：二极管预失真线性化功放的设计 35

2.5 Doherty 功放技术及设计方法 38

实例11：一种Doherty 功放的设计 39

第3章 频率源的设计 42

3.1 VCO技术及振荡器一般设计方法 42

实例12：200MHz VCO的设计 43

实例13：一种900MHz振荡器的设计 45

实例14：1 800MHz VCO的设计 46

3.2 PLL技术及设计 49

实例15：用ADISimPLL设计3GHz点频锁相环 50

实例16：用ADS设计880~915MHz的PLL 53

3.3 双环频率合成器的设计 58

实例17：一种改善相噪的900MHz双环频率源设计 58

3.4 介质振荡器技术及设计 60

实例18：一种10.5GHz介质振荡器的设计 60

实例19：一种9GHz介质振荡器的设计 64

3.5 DDS频率源技术及设计 66

实例20：DDS频率源的设计 66

实例21：DDS+PLL频率源的设计 68

第4章 混频器的设计 72

4.1 单端混频器设计 72

实例22：二极管混频器的设计 72

实例23：三极管混频器的设计 74

4.2 单平衡混频器设计 77

实例24：二极管单平衡混频器的设计 77

4.3 双平衡混频器技术 81

实例25：二极管双平衡混频器的设计 81

4.4 基于RFIC/MMIC的混频电路设计 82

实例26：一种U波段混频电路的设计 82

实例27：一种毫米波混频电路的设计 83

第5章 微波滤波器、双工器和多工器设计 85

5.1 波导滤波器的设计 85

实例28：一种K波段波导滤波器的设计 85

实例29：一种KU波段圆腔双模滤波器的设计 88

5.2 介质滤波器的设计 90

实例30：一种L波段介质滤波器的设计 90

5.3 微带滤波器的设计 94

实例31：平行耦合微带滤波器设计 94

实例32：发夹形微带滤波器设计 96

实例33：交指微带滤波器设计 98

实例34：微带低通滤波器的设计 99

实例35：微带高通滤波器的设计 100

实例36：毫米波微带滤波器的设计 102

实例37：交叉耦合微带滤波器的设计 104

实例38：一种新型混合耦合微带滤波器的设计 106

5.4 同轴腔体滤波器的设计 108

实例39：900MHz同轴滤波器的设计 108

实例40：四腔同轴交叉耦合滤波器的设计 110

实例41：三腔同轴交叉耦合滤波器的设计 112

实例42：交指滤波器的设计 114

5.5 螺旋滤波器的设计 117

实例43：350MHz螺旋滤波器的设计 117

实例44：800MHz螺旋滤波器的设计 120

5.6 LC滤波器的设计 122

实例45：LC低通滤波器的设计 122

实例46：LC高通滤波器的设计 124

实例47：LC带通滤波器的设计 126

实例48：LC加极点带通滤波器的设计 128

实例49：一种新型高性能LC带通滤波器的设计 130

实例50：大功率LC滤波器的设计 132

5.7 双工器的设计 133

实例51：腔体双工器的设计 133

实例52：交叉耦合同轴双工器的设计 135

实例53：波导双工器的设计 137

实例54：LC双工器的设计 138

5.8 射频多工器的设计 140

实例55：同轴多工器的设计 140

实例56：LC多工器的设计 140

第6章 功率分配器的设计 143

6.1 电抗功分器的设计 143

实例57：二功分电抗功分器的设计 143

实例58：三功分电抗功分器的设计 145

实例59：四功分电抗功分器的设计 146

6.2 环形桥功分器和威尔金森功分器的设计 148

实例60：2GHz环形桥功分器设计 148

实例61：威尔金森功分器的设计 150

6.3 波导功分器和一种新型功分器的设计 151

实例62：一种新型大功率同轴腔体功分器设计 151

实例63：波导功分器的设计 153

第7章 耦合器的设计 156

实例64：兰格耦合器的设计 156

实例65：宽带腔体式电桥的设计 158

实例66：微带分支线型耦合器的设计 159

实例67：波导分支线型耦合器的设计 161

实例68：一种新型毫米波波导窄边耦合器的设计 162

实例69：波导定向耦合器的设计 163

实例70：一种新型同轴高方向性定向耦合器的设计 165

第8章 功率衰减器的设计 168

8.1 电阻衰减器的设计 168

实例71：T形电阻衰减器的设计 168

实例72：∏形电阻衰减器的设计 169

8.2 波导衰减器的设计 170

实例73：一种K波段波导衰减器的设计 170

8.3 PIN二极管电调衰减器的设计 172

实例74：一种PIN二极管电调衰减器的设计 172

第9章 微波开关的设计 175

9.1 PIN二极管微波开关的设计 175

实例75：一种PIN二极管微波开关的设计 175

9.2 同轴微波开关的设计 176

实例76：SPDT同轴微波开关的设计 176

实例77：DPDT同轴微波开关的设计 178

9.3 波导微波开关的设计 180

实例78：一种波导微波开关的设计 180

第10章 其他常用微波器件的设计 183

10.1 匹配电路的设计 183

实例79：LC匹配电路的设计 183

实例80：电阻匹配电路的设计 185

实例81：微带单支节匹配电路的设计 185

实例82：微带双支节匹配电路的设计 187

实例83：微带1/4波长匹配电路的设计 188

实例84：波导螺钉匹配的设计 190

10.2 隔离器与环形器的设计 192

实例85：一种微带隔离器的设计 192

实例86：一种波导隔离器的设计 195

10.3 检波器的设计 198

实例87：二极管检波器的设计 198

实例88：一种毫米波检波器的设计 199

10.4 倍频器的设计 200

实例89：MMIC放大倍频器的设计 200

实例90：一种二极管倍频器的设计 201

10.5 调幅电路移相器的设计 205

实例91：二极管环形调幅电路设计 205

实例92：一种PIN移相器的设计 205

第11章 射频系统发射机的设计 208

实例93：发射信道设计和包络仿真 208

实例94：一次变频方案发射机的设计 214

实例95：二次变频方案发射机的设计 215

实例96：一种KU发射机的设计 216

第12章 射频系统接收机的设计 218

实例97：一种超外差接收机的设计 218

实例98：一种零-中频接收机的设计 219

实例99：一种低-中频接收机的设计 223

实例100：接收信道设计及接收误码率仿真 224