微波电路和无线系统仿真与设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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柳培忠，黄德天，邓建华 著

图书标签:

• 微波电路
• 无线系统
• 仿真
• 设计
• 电磁场
• 射频电路
• EDA
• MATLAB
• HFSS
• ADS

出版社： 厦门大学出版社

ISBN：9787561555736

版次：1

商品编码：11759462

包装：平装

开本：16开

出版时间：2015-06-01

用纸：胶版纸

页数：448

正文语种：中文

内容简介

　　《微波电路和无线系统仿真与设计》是一本关于射频/微波电路和无线系统射频前端仿真与设计的著作。主要内容包括：微波技术基础；ADS与HFSS软件的应用；滤波器、振荡器、低噪声放大器、混频器、功率放大器等部件以及无线系统仿真和设计方法。《微波电路和无线系统仿真与设计》还扼要介绍了作者近年来研究开发的空间映射优化建模技术。《微波电路和无线系统仿真与设计》深入浅出，特别注重理论与工程实用相结合，既有严密的微波电路理论分析，也有大量电路设计实例和仿真实验过程的详细讲解，可供读者深入了解射频/微波电路和无线系统的设计开发过程，并熟练掌握相关仿真方法与手段。《微波电路和无线系统仿真与设计》可作为大学高年级学生和研究生的教材，同时也是工程技术人员学习和设计射频/微波电路、无线系统的一本实用参考书。

前言/序言

《信号与系统：理论、分析与应用》 内容概述： 本书旨在全面而深入地探讨信号与系统的核心理论，为读者构建坚实的分析基础，并引领其掌握在各种工程领域中的实际应用。我们将从信号和系统的基本概念出发，逐步深入到连续时间与离散时间信号的表示、分类与变换，以及线性时不变（LTI）系统的基本性质、分析方法与响应特性。通过大量详实的概念解析、理论推导与实例演示，读者将能深刻理解傅里叶分析、拉普拉斯变换、Z变换等核心工具的数学原理及其在信号处理与系统分析中的关键作用。 第一部分：信号的表示与分类 本书的开篇将聚焦于信号这一信息载体的基本属性。我们将详细介绍各种信号的数学表示方法，包括但不限于： 连续时间信号与离散时间信号： 区分两者在时间域上的连续性与离散性，探讨它们的数学模型（如$x(t)$与$x[n]$），并介绍常见的连续时间信号（如正弦信号、指数信号、单位冲激信号、单位阶跃信号）和离散时间信号（如单位冲激序列、单位阶跃序列、正弦序列）。 周期信号与非周期信号： 阐述周期信号的定义、周期与基频的概念，以及非周期信号的特性。 偶信号与奇信号： 讲解信号的对称性分析，以及它们在系统响应中的重要性。 能量信号与功率信号： 定义信号的能量和功率，并介绍判断信号类型的常用方法。 指数信号与复指数信号： 深入分析复指数信号作为信号分析基础的强大作用，以及其与正弦信号的内在联系。 卷积的初步概念： 在介绍系统之前，我们将初步引入信号的卷积运算，为后续系统响应的分析奠定基础。 第二部分：系统的基本性质与分析 在掌握了信号的特性后，我们将转向对系统这一处理信号的“黑箱”进行深入剖析。本书将重点讲解系统的基本性质，这些性质是理解和分析任何系统行为的关键： 因果性： 解释因果系统在时间上的限制，即系统的输出仅依赖于当前的和过去的输入，而不依赖于未来的输入。 稳定性： 详细讨论系统的稳定性概念，包括有界输入有界输出（BIBO）稳定性，以及如何通过系统函数或卷积核来判断稳定性。 线性： 深入阐述系统的叠加性（加法性）和齐次性（比例性），这是线性系统分析的核心。 时不变性： 讲解时不变系统在时间上的等价性，即系统的行为不随时间推移而改变。 在此基础上，我们将重点探讨线性时不变（LTI）系统，并介绍其关键分析工具： 卷积积分与卷积和： 作为LTI系统的核心运算，我们将详尽推导连续时间LTI系统的输出与输入信号以及其单位冲激响应之间的卷积积分关系，以及离散时间LTI系统的卷积和关系。我们将提供大量的图示和实例，帮助读者直观理解卷积过程及其物理意义，即输出信号是输入信号的“加权累积”，权重的变化由系统的单位冲激响应决定。 单位冲激响应（Impulse Response）： 强调单位冲激响应作为LTI系统的“指纹”，它完全表征了LTI系统的动态特性。我们将探讨如何通过单位冲激响应来分析系统的特性，以及如何从单位冲激响应推导出系统的输出。 第三部分：傅里叶分析：信号的频域表示 傅里叶分析是理解信号频谱特性、揭示信号内在频率成分的强大数学工具。本书将系统介绍傅里叶分析的原理及其应用： 连续时间傅里叶级数（FS）： 针对周期信号，介绍将其分解为一系列正弦和余弦（或复指数）信号的叠加，并推导傅里叶系数的计算方法。 连续时间傅里叶变换（FT）： 将傅里叶级数扩展到非周期信号，介绍傅里叶变换及其逆变换，用于表示信号在无限频率范围内的频谱。我们将详细讲解傅里叶变换的性质，如线性性、时移性、频移性、卷积性质、微分性质等，并演示如何利用这些性质简化信号分析。 离散时间傅里叶变换（DTFT）： 介绍离散时间周期信号和非周期信号的傅里叶分析方法，以及DTFT与连续时间傅里叶变换的联系与区别。 傅里叶级数与傅里叶变换的应用： 结合实际例子，展示傅里叶分析在信号滤波、频谱分析、通信系统调制解调等领域的应用。 第四部分：拉普拉斯变换与Z变换：系统分析的有力工具 拉普拉斯变换和Z变换是傅里叶变换的推广，它们能够处理更广泛的信号和系统，特别是在系统稳定性分析和瞬态响应分析方面表现出优越性。 拉普拉斯变换（LT）： 定义与收敛域： 介绍拉普拉斯变换的定义，并重点讲解收敛域（ROC）的概念及其重要性，解释收敛域如何决定函数的唯一性以及系统的稳定性。 性质： 详细推导拉普拉斯变换的线性性、时移性、频移性、卷积性质、微分性质、积分性质等，并演示如何利用这些性质求解微分方程和分析系统。 逆拉普拉斯变换： 介绍部分分式展开法和留数定理等常用方法，用于求解逆拉普拉斯变换。 系统函数： 定义连续时间LTI系统的系统函数（传递函数）$H(s)$，并解释其与单位冲激响应$h(t)$的关系。通过系统函数，我们可以直接分析系统的频率响应、极点和零点，以及判断系统的稳定性。 Z变换（ZT）： 定义与收敛域： 介绍离散时间信号的Z变换定义，并深入讲解收敛域（ROC）对于离散时间信号表示和系统分析的重要性。 性质： 阐述Z变换的线性性、时移性、乘法性、卷积性质、微分性质等，并展示其在离散时间系统分析中的应用。 逆Z变换： 介绍常用的逆Z变换方法，如部分分式展开法、长除法、留数法等。 系统函数： 定义离散时间LTI系统的系统函数$H(z)$，解释其与单位冲激响应$h[n]$的关系。通过$H(z)$，我们可以方便地分析离散时间系统的稳定性、频率响应，并进行系统设计。 第五部分：应用与综合 在掌握了信号与系统的基本理论和分析工具后，本书将进入应用篇，展示这些理论在实际工程问题中的应用。 滤波器设计与分析： 理想滤波器与实际滤波器： 介绍理想低通、高通、带通、带阻滤波器的频率响应特性，并讨论实际滤波器设计的挑战。 滤波器分类： 区分模拟滤波器与数字滤波器，以及它们的实现方法。 滤波器设计方法： 介绍 Butterworth、Chebyshev、Bessel 等经典滤波器设计技术（不涉及具体电路实现细节）。 滤波器分析： 如何利用系统函数或频率响应来分析滤波器的性能，如通带、阻带、过渡带、幅频特性、相频特性等。 采样与重构： 采样定理（Nyquist-Shannon采样定理）： 详细阐述采样定理的内容、意义以及欠采样和过采样的后果。 零阶保持器与理想重构： 介绍采样后信号的恢复过程，以及零阶保持器等实际重构方法的局限性。 数字信号处理（DSP）的基础： 阐述采样在数字信号处理中的核心地位，以及如何从连续时间信号转换为离散时间信号。 系统辨识（初步介绍）： 系统辨识的意义： 解释在已知输入输出数据的情况下，如何确定未知系统的模型。 简单系统模型： 介绍如何通过分析数据来估计简单的LTI系统参数，例如通过单位冲激响应来推断差分方程的系数。 通信系统基础（信号传输视角）： 调制与解调的原理： 简要介绍信息信号如何加载到载波上进行传输，以及接收端如何恢复原始信息。侧重于信号频谱的变化。 信道特性对信号的影响： 讨论信道（如衰减、噪声、失真）如何改变传输信号的特性，以及如何通过系统分析来理解和补偿这些影响。 离散时间系统分析： 差分方程： 介绍如何用差分方程来描述离散时间LTI系统，并将其与Z变换结合进行分析。 状态空间分析（简介）： 简要介绍状态空间表示法作为一种更通用的系统描述方式，尤其适用于多输入多输出（MIMO）系统。 本书特色： 理论与实践并重： 既有严谨的数学推导，又通过丰富的实例展示理论在解决实际问题中的应用。 循序渐进的讲解： 从基础概念到高级工具，结构清晰，逻辑严密，便于读者逐步掌握。 深入的概念解析： 致力于揭示数学公式背后的物理意义和工程内涵，避免死记硬背。 丰富的图示与例题： 大量图示帮助读者直观理解抽象概念，丰富的例题覆盖了各种典型问题。 强调分析方法： 重点教授如何运用信号与系统理论去分析和理解各种现象，培养读者的工程思维。 《信号与系统：理论、分析与应用》将是一本帮助您建立扎实工程基础，掌握分析复杂系统能力的宝贵参考书。无论是初学者还是希望深化理解的工程师，都能从中获益。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对电子工程，特别是无线通信领域充满好奇的学生，对于学习微波电路和无线系统方面的知识有着强烈的渴望。当我翻开《微波电路和无线系统仿真与设计》这本书时，我仿佛被带入了一个充满无限可能的世界。这本书的优点在于其极高的可读性和实践性。它没有像很多教科书那样，上来就堆砌大量的公式和抽象的概念，而是从最直观的物理现象出发，逐步引出相关的理论。例如，在介绍微波传输线时，作者通过生动的比喻和图示，让我深刻理解了行波、驻波以及阻抗的概念，这比我之前在其他地方看到的死记硬背要有效得多。书中对于仿真工具的使用指导，更是我学习过程中的一大亮点。作为一名新手，我之前对仿真软件感到非常畏惧，不知道从何下手。但这本书提供了详细的步骤和操作演示，让我能够轻松地在软件中搭建电路模型，进行参数设置，并观察仿真结果。特别是关于阻抗匹配网络的设计和仿真，我通过书中的指导，自己动手实践了多次，从最初的摸索到后来的熟练操作，这个过程让我获得了巨大的成就感。此外，书中还涉及了射频集成电路（RFIC）的设计，虽然这部分内容对我来说还有些挑战，但作者的讲解方式让我看到了未来的可能性。这本书让我明白，理论知识与实践操作相结合，是掌握复杂技术的最有效途径。我现在对微波和无线系统的学习充满了信心，并迫不及待地想继续深入探索。

评分☆☆☆☆☆

这本《微波电路和无线系统仿真与设计》简直是我近期阅读过的最令我惊喜的技术书籍之一。我是一名刚刚踏入射频工程师领域的新人，之前对微波电路的理解仅限于一些零散的理论概念，缺乏系统性的认识和实践经验。这本书的出现，就像为我打开了一扇通往新世界的大门。首先，它的结构安排非常合理，从最基础的微波传输线理论，到复杂的微波器件建模，再到实际的系统级设计，层层递进，逻辑清晰。作者在讲解理论知识时，并没有止步于枯燥的公式推导，而是巧妙地融入了大量的图示和类比，使得复杂的概念变得生动易懂。尤其是对于S参数、阻抗匹配、定向耦合器等关键知识点的阐述，既有深度又不失广度，让我对这些核心概念有了前所未有的深刻理解。更让我印象深刻的是，书中非常强调仿真在现代微波电路设计中的重要性，并详细介绍了如何使用市面上主流的仿真软件进行电路设计和优化。通过书中提供的实例，我一步步地学会了如何构建模型、设置仿真参数、分析仿真结果，并根据仿真反馈来调整设计。这种理论结合实践的学习方式，极大地提升了我的动手能力和解决实际问题的信心。我尤其喜欢书中关于滤波器设计和放大器设计的章节，作者详细讲解了不同类型滤波器的设计原理和实现方法，并通过仿真展示了优化过程，让我对如何根据具体需求选择和设计合适的滤波器有了清晰的思路。总而言之，这本书不仅是一本优秀的教材，更是一位经验丰富的导师，带领我稳步前行，为我未来的职业生涯打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书，名为《微波电路和无线系统仿真与设计》，是一本让我觉得“相见恨晚”的佳作。我是一名长期从事通信系统硬件开发的工程师，深知在实际工作中，理论知识与工程实践之间的鸿沟。很多时候，我们掌握了教科书般的理论，却在面对实际电路的调试和优化时束手无策。而这本书，恰恰弥补了这一空白。它不仅涵盖了微波电路设计的基础理论，如阻抗匹配、S参数分析、功率分配与合成等，更重要的是，它深入探讨了如何在仿真软件中将这些理论转化为可行的设计。我特别喜欢书中关于电磁场仿真和电路仿真的融合性讨论。作者清晰地展示了如何利用电磁场仿真工具来精确地模拟PCB布线、连接器以及其他高频效应，并将这些仿真结果导入到电路仿真中，从而获得更准确的电路性能预测。这对于我们这些需要在PCB上实现高性能微波电路的工程师来说，简直是福音。书中关于射频功率放大器和低噪声放大器的设计章节，让我看到了如何将理论参数转化为实际的电路元件选型和布局，以及如何通过迭代仿真来优化性能。此外，书中对无线通信系统各个模块的设计考量，如混频器、频率合成器、滤波器等的选择和集成，也提供了非常宝贵的参考。它的语言风格专业且信息量巨大，但作者的讲解逻辑清晰，使得这些复杂的技术内容变得相对容易理解和掌握。这本书的价值在于其高度的实用性和指导性，能够直接帮助工程师解决实际工作中遇到的难题。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书《微波电路和无线系统仿真与设计》给我的感觉，更像是参加了一场由资深专家亲自指导的深度技术工作坊，而不是简单的阅读一本书。作者对于微波电路理论的阐述，尤其是关于噪声分析和非线性失真处理的部分，其深度和前瞻性令我印象深刻。在许多现有资料中，关于这些关键但又棘手的环节，往往要么一带而过，要么过于理论化，难以应用。而这本书则提供了非常具体的工程化解决方案，从噪声系数的计算和优化，到功率放大器的IP3、P1dB等指标的理解与改进，都给出了切实可行的设计思路和仿真验证方法。我尤其赞赏书中关于射频前端架构设计和优化的讨论。在如今追求高集成度和高性能的无线设备市场，如何有效地进行链路预算，如何合理选择混频器、锁相环等核心组件，如何抑制杂散信号和互调干扰，这些都是设计者必须面对的难题。这本书详细剖析了这些问题，并提供了基于仿真工具的系统性优化策略。例如，书中关于接收机灵敏度和动态范围的权衡，以及如何通过合理的链路设计来达到最优的整体性能，都让我受益匪浅。作者的视角非常全面，不仅仅关注单个器件，更着眼于整个系统的协同优化。这本书提供了一种全新的思维方式，让我能够以更系统、更工程化的角度去理解和设计复杂的无线系统。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在无线通信行业摸爬滚打多年的工程师，我对技术书籍的评估标准一向是极其严苛的。而《微波电路和无线系统仿真与设计》这本书，无疑是我近年来遇到的少数几本能够达到我高标准的著作。它不仅仅是一本理论书籍，更像是一本充满了实用技巧和实战经验的宝典。书中对于微波电路的分析，尤其是在高频效应和寄生参数的处理方面，见解独到，深入浅出。我曾长期困扰于某些高频设计中的非理想因素带来的影响，而这本书中的章节，比如关于PCB板材选择对信号完整性的影响，以及如何在高频下精确建模电感和电容的寄生效应，都提供了非常实用且具有指导意义的解决方案。我尤其欣赏书中关于天线设计和传播模型的部分，这对于理解现代无线系统的性能至关重要。作者在讲解复杂的天线阵列和MIMO系统的设计时，并没有回避其内在的挑战，而是通过详细的数学推导和仿真验证，清晰地展示了各种优化策略。书中对传播损耗、多径效应以及干扰模型等方面的深入剖析，让我对无线信号在复杂环境中的行为有了更全面的认识。此外，书中关于系统集成和性能评估的章节，更是将理论知识与实际应用紧密结合，提供了从系统级设计的角度来理解各个子模块如何协同工作，以及如何对整个系统的性能进行科学评估的方法。这本书的语言风格严谨而又不失流畅，即使是面对一些非常复杂的技术细节，也能被清晰地表达出来。对我而言，这本书不仅巩固了我已有的知识，更拓宽了我的视野，让我能够以更宏观的视角去审视和解决无线系统设计中的问题。