《射频电路工程设计》(李缉熙 著)图书分享

本书的作者李缉熙先生 1958 年毕业于复旦大学物理系,早年在中国科学院地球物理研究所从事电离层与高空探测研究,曾担任赵九章院士的秘书,并参与撰写《高空大气物理学》中的电离层章节。
真正让这本书具备厚度的,是他从 1979 年起在美国工业界长达三十多年的工程师生涯。他先后在 Motorola、TI、RCA 等公司担任工程师、高级工程师、系统工程师以及高级主任工程师,做过手机射频前端、通信卫星以及大量与无线相关的实际产品,拥有 80 多份公司内部技术报告和 3 项美国专利。
从 1984 年起,他开始在国内以及新加坡等地讲学,办过 50 多次培训班和讲习班。这本书在很大程度上就是他几十年实战经验和讲义的沉淀。
这种履历决定了本书不是一本”教授写给学生看的射频电路课”,而是”一个老工程师写给晚辈工程师的设计经验总结”。书里很多章节,与其说是知识点,不如说是”踩过的坑”。
本书结构
全书逻辑上分为两大部分,构思非常工程化:
第一部分:单个射频模块的设计,把通信链路里最常见的 RF 子模块拆开来一个一个讲。
第二部分:设计技术与技巧,把第一部分各模块都会用到的”通用方法学”集中讲透。
第 1 章 低噪声放大器(LNA)
从最基本的单端单管 LNA 开始,进到单端级联结构,再讨论带 AGC(自动增益控制)的 LNA。书里特别强调输入匹配与噪声匹配之间的折中,这是 LNA 设计中最经典的工程取舍点。
第 2 章 混频器(Mixer)
对无源混频器和有源混频器分别给出设计方案。对从事接收机前端工作的工程师来说,这一章对 LO 驱动、IIP3、转换增益之间的权衡有比较实在的讨论。
第 3 章 差分对(Differential Pair)
作者从差分对的基本原理一路讲到 CMRR(共模抑制比),把”为什么要差分”这件事讲得比一般模拟电路教材更贴近射频应用场景。
第 4 章 射频巴伦(Balun)
变压器巴伦、LC 巴伦、微带线巴伦、混合巴伦,四种典型实现一一比较。对做射频前端布局或者 IC 设计的工程师来说,巴伦的选择常常直接决定了版图面积和带宽性能,这一章很实用。
第 5 章 调谐滤波器
讨论通信系统里常用的调谐滤波器、谐振回路之间的耦合、第二耦合的影响等。对窄带系统的前端设计有直接帮助。
第 6 章 压控振荡器(VCO)
从经典的”三点式”振荡器讲起,再到其他单端振荡器、VCO 与锁相环的关系,并给出单端 VCO 的完整设计实例,最后扩展到差分 VCO 和四相 VCO。这一章把”怎么起振、怎么调谐、怎么压相位噪声”这条主线串得比较完整。
第 7 章 功率放大器(PA)
第二部分:射频设计的”通用方法学”
这一部分集中讨论了从单个模块到完整射频系统都需要遵守的一些底层原则:
- 数字电路 vs 射频电路的根本差异,这一章解释了为什么把数字 PCB 的设计套路直接搬到射频上几乎一定会出问题,包括接地、走线、电流回路等概念上的根本不同,并且专门讲了高速数字电路设计中需要射频思维介入的地方。
- 电压与功率传输,从源到负载的电压传输 vs 功率传输、阻抗共轭匹配的物理含义、匹配带来的副作用。这一章把”为什么要匹配”和”什么时候不应该硬匹配”讲得比较清楚。
- 窄带阻抗匹配,通过调整回波损耗来做匹配,从单元件匹配开始一步步推进。
- 宽带阻抗匹配,书里花了相当篇幅讨论宽带匹配的策略,这是教材里普遍讲得比较粗、但工程上极其重要的话题。
- 接地与电流耦合,这是射频 PCB 上最容易翻车的环节之一,作者用了大量实例讲为什么”接地不是连一根线那么简单”。
- RFIC 与 SoC,讨论射频集成电路和片上系统级别的特殊问题。
- 产品的可制造性,这是一般教材完全不涉及的内容,但对真正要把电路变成产品的工程师来说至关重要:容差、批次差异、装配工艺对射频性能的影响。
- 系统级参数,系统增益、噪声系数、非线性现象(IIP2、IIP3、阻塞、互调)等射频链路分析的核心指标。
顺便说下,RF Circuit Design
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