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第1章 射频元件1

1.1 电场和电容1

1.2 磁场和电感3

1.3 时变场和麦克斯韦方程组5

1.4 电容和电感的电路描述6

1.5 分布参数电路和集总参数电路7

1.6 能量和功率9

1.7 LC和RLC电路10

1.8 集成电容13

1.9 集成电感16

1.9.1 螺旋电感17

1.9.2 二阶效应18

1.9.3 差分电感和变压器19

1.9.4 电感集总电路模型20

1.10 习题22

1.11 参考文献24

第2章 射频信号与系统25

2.1 傅里叶变换和傅里叶级数25

2.2 冲激信号和冲激响应27

2.3 无源滤波器30

2.4 有源滤波器34

2.5 希尔伯特变换及正交滤波器36

2.5.1 无源多相滤波器37

2.5.2 有源多相滤波器38

2.5.3 正交信号产生39

2.6 随机过程39

2.6.1 平稳过程以及遍历性41

2.6.2 高斯过程41

2.6.3 功率谱密度42

2.6.4 随机过程滤波43

2.6.5 循环平稳过程45

2.7 模拟线性调制46

2.8 模拟非线性调制49

2.9 现代射频调制方案52

2.10 习题53

2.11 参考文献56

第3章 射频二端口网络57

3.1 二端口网络57

3.2 有效功率57

3.3 阻抗变换58

3.3.1 宽带变压器59

3.3.2 并-串转换电路61

3.3.3 窄带变换器63

3.4 传输线64

3.4.1 终端传输线65

3.4.2 电压驻波比65

3.4.3 传输线输入阻抗66

3.5 史密斯圆图66

3.6 S参数69

3.7 低损传输线72

3.8 差分二端口网络73

3.9 习题74

3.10 参考文献76

第4章 噪声77

4.1 噪声的种类77

4.1.1 热噪声77

4.1.2 白噪声和噪声带宽80

4.1.3 电感和电容的噪声81

4.1.4 无源有损网络噪声82

4.1.5 MOSFET热噪声84

4.1.6 闪烁噪声86

4.1.7 循环平稳噪声87

4.2 二端口的等效噪声89

4.3 噪声系数91

4.4 最小噪声系数93

4.5 级联结构的噪声系数96

4.6 相位噪声97

4.7 灵敏度98

4.8 噪声系数的测量101

4.9 习题102

4.10 参考文献104

第5章 失真105

5.1 无线通信系统中的阻塞105

5.2 全双工系统和共存107

5.3 小信号非线性108

5.3.1 输入截止点109

5.3.2 多级级联的IIP3113

5.3.3 二阶失真113

5.3.4 反馈对线性度的影响115

5.3.5 动态范围116

5.4 大信号非线性117

5.5 倒易混频118

5.6 谐波混频120

5.7 发射机121

5.7.1 输出功率121

5.7.2 发射机的mask122

5.7.3 发射信号质量125

5.7.4 转换频谱和时域mask127

5.7.5 发射机中的AM-AM和AM-PM128

5.7.6 发射机中的频率牵引130

5.8 习题132

5.9 参考文献133

第6章 低噪声放大器134

6.1 匹配需求134

6.2 射频调谐放大器137

6.3 并联反馈低噪放142

6.3.1 高环路增益电阻反馈143

6.3.2 共源共栅低噪放144

6.4 串联反馈低噪放145

6.5 前馈低噪放147

6.6 低噪放存在的实际问题149

6.6.1 栅极电阻149

6.6.2 级联噪声和增益损耗149

6.6.3 衬底的影响150

6.6.4 低噪放的偏置151

6.6.5 线性度151

6.6.6 增益控制151

6.7 低噪放电源噪声的优化152

6.8 习题154

6.9 参考文献155

第7章 射频混频器156

7.1 混频器基础156

7.2 混频器的演变157

7.3 有源混频器159

7.3.1 有源混频器的线性度162

7.3.2 有源混频器的1／f噪声分析162

7.3.3 有源混频器的白噪声分析165

7.3.4 有源混频器二阶失真168

7.4 无源电流模混频器170

7.4.1 本振占空比171

7.4.2 多相混频器174

7.4.3 无源混频器的具体工作177

7.4.4 无源混频器噪声182

7.4.5 无源混频器线性度183

7.4.6 无源混频器二阶失真183

7.4.7 TIA和Gm单元设计184

7.5 无源电压模混频器185

7.6 发射机混频器186

7.6.1 有源上变频混频器187

7.6.2 无源上变频混频器188

7.7 发射机混频器的谐波折叠190

7.8 低噪放／混频器实例192

7.8.1 电路分析192

7.8.2 设计方法总结196

7.9 习题198

7.10 参考文献199

第8章 振荡器201

8.1 线性LC振荡器201

8.1.1 反馈模型201

8.1.2 线性振荡器的相位噪声202

8.1.3 效率204

8.1.4 振荡器的品质因子205

8.2 非线性LC振荡器205

8.2.1 直观理解206

8.2.2 能量平衡条件207

8.2.3 振荡幅度208

8.3 非线性LC振荡器的相位噪声分析208

8.3.1 相位、频率和幅度噪声的定义209

8.3.2 FM和PM噪声的相似性210

8.3.3 AM和PM边带210

8.3.4 将SSB分解成AM和PM边带211

8.3.5 周期平稳噪声213

8.3.6 经过非线性系统的噪声216

8.3.7 无噪振荡器对外部噪声的响应218

8.3.8 谐振腔的一般性结论219

8.4 LC振荡器拓扑结构221

8.4.1 标准NMOS拓扑结构221

8.4.2 标准CMOS拓扑结构224

8.4.3 考毕兹拓扑结构225

8.4.4 振荡器的设计方法227

8.5 Q值退化228

8.6 频率调制效应230

8.6.1 非线性电容230

8.6.2 Groszkowski效应232

8.6.3 电源牵引233

8.7 其他LC振荡器拓扑结构233

8.7.1 带有噪声滤波的标准结构233

8.7.2 C类拓扑结构235

8.8 环形振荡器237

8.8.1 基本工作原理237

8.8.2 硬开关电路中相位噪声的估计239

8.8.3 简化的环形振荡器噪声模型240

8.8.4 单个反相器的相位噪声242

8.8.5 环形振荡器和LC振荡器的比较243

8.9 正交振荡器244

8.9.1 振荡模式245

8.9.2 失配对正交精度的影响246

8.9.3 相位噪声分析247

8.10 晶体振荡器247

8.10.1 晶体振荡器模型247

8.10.2 实际的晶体振荡器249

8.10.3 调谐需求250

8.11 锁相环250

8.11.1 PLL的传输函数251

8.11.2 PLL的噪声252

8.12 习题253

8.13 参考文献255

第9章 功率放大器257

9.1 一般考虑257

9.2 A类功率放大器259

9.3 B类功率放大器260

9.4 C类功率放大器263

9.5 D类功率放大器264

9.6 E类功率放大器266

9.7 F类功率放大器267

9.8 功率放大器的线性化技术268

9.8.1 预失真268

9.8.2 包络消除和恢复270

9.8.3 包络跟踪270

9.8.4 动态偏置273

9.8.5 Doherty功率放大器274

9.9 习题276

9.10 参考文献277

第10章 收发机架构279

10.1 概述279

10.2 接收机架构280

10.2.1 超外差接收机280

10.2.2 零中频接收机282

10.2.3 低中频接收机285

10.2.4 韦弗接收机288

10.2.5 双路变频接收机289

10.3 抗阻塞接收机289

10.3.1 电流模接收机290

10.3.2 第一级为混频器接收机291

10.3.3 噪声抵消接收机291

10.4 接收机滤波和ADC设计293

10.5 接收机增益控制295

10.6 发射机架构296

10.6.1 直接变频发射机296

10.6.2 双变频发射机298

10.6.3 直接调制发射机299

10.6.4 极化发射机300

10.6.5 异相发射机304

10.7 收发机实际设计中的注意事项306

10.7.1 接收机学习案例307

10.7.2 发射机学习案例309

10.7.3 SoC问题311

10.7.4 封装问题313

10.7.5 变化量314

10.7.6 产品合格检查314

10.7.7 产品的发布315

10.8 习题318

10.9 参考文献319