射頻集成無源芯片設計

曹芽子 張棋 王建業 鄭敏聰

射頻集成無源芯片設計

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商品描述

在5G通信、物聯網及衛星通信技術高速疊代的背景下，射頻集成無源芯片作為無線信號處理的核心載體，其性能優劣直接決定通信系統的信號質量與傳輸效率。本書以濾波器芯片、雙工器芯片、巴倫芯片等關鍵器件為核心，深入解析無源芯片設計的理論與方法，內容緊密貼合行業技術需求與研發痛點。書中融入大量仿真案例與一線工程實踐經驗，助力讀者系統掌握各類無源芯片從原理分析到方案落地的全流程設計技能。

目錄大綱

第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.1.1 射頻集成化技術概述 1
1.1.2 先進封裝工藝概述 1
1.2 研究現狀 2
1.2.1 射頻集成無源濾波器芯片研究現狀 2
1.2.2 射頻集成無源雙工器芯片研究現狀 5
1.2.3 射頻集成無源巴倫芯片研究現狀 6
1.3 本書章節安排 9
第2章 無源芯片理論基礎10
2.1 射頻集成無源濾波器芯片理論基礎 10
2.1.1 微波網絡分析 10
2.1.2 奇偶模分析 14
2.1.3 電磁耦合分析 16
2.1.4 濾波器轉換 20
2.1.5 濾波器主要設計指標 26
2.2 雙工器芯片理論基礎 28
2.2.1 雙工器定義 28
2.2.2 雙工器分類 28
2.2.3 雙工器主要參數 29
2.3 巴倫芯片理論基礎 30
2.4 設計工具概述 32
2.4.1 原理圖仿真工具FDSPICE？ 32
2.4.2 全波電磁仿真工具UltraEM？ 32
2.4.3 板級電磁仿真工具SuperEM？ 33
2.4.4 基於AI模型的電路級仿真工具EMOptimizer？ 33
2.5 工藝及測試 34
2.5.1 工藝概述 34
2.5.2 測試方法及流程 38
第3章 射頻集成無源低通濾波器芯片設計41
3.1 低通濾波器概述 41
3.1.1 低通濾波器指標 41
3.1.2 低通濾波器基本設計原理 42
3.2 高次諧波抑制低通濾波器芯片設計 45
3.2.1 原理圖仿真及分析 45
3.2.2 版圖仿真及優化 47
3.2.3 測試及分析 49
3.3 帶匹配特性的低通濾波器芯片設計 50
3.3.1 原理圖仿真及分析 50
3.3.2 版圖仿真及優化 51
3.3.3 測試及分析 51
第4章 射頻集成無源集總結構帶通濾波器芯片設計54
4.1 集總結構帶通濾波器芯片概述 54
4.1.1 集總結構帶通濾波器芯片指標 54
4.1.2 集總結構帶通濾波器基本原理 55
4.2 低插損帶通濾波器芯片設計 60
4.2.1 原理圖仿真及分析 60
4.2.2 版圖仿真及優化 65
4.2.3 測試及分析 65
4.3 高帶外抑制帶通濾波器芯片設計 66
4.3.1 原理圖仿真及分析 67
4.3.2 版圖仿真及優化 70
4.3.3 芯片測試及分析 75
4.4 寬阻帶帶通濾波器芯片設計 76
4.4.1 原理圖仿真與分析 77
4.4.2 版圖仿真及優化 82
4.4.3 測試及分析 82
第5章 射頻集成無源耦合結構帶通濾波器芯片設計85
5.1 耦合結構帶通濾波器概述 85
5.1.1 耦合結構帶通濾波器指標 85
5.1.2 耦合結構帶通濾波器基本原理 85
5.2 高帶外抑制耦合結構帶通濾波器芯片設計 92
5.2.1 耦合單元建模及分析 92
5.2.2 版圖仿真及優化 95
5.2.3 測試及分析 99
5.3 高選擇性準耦合結構帶通濾波器芯片設計 101
5.3.1 耦合單元建模及分析 101
5.3.2 版圖仿真及優化 103
5.3.3 測試及分析 105
5.3.4 誤差分析 106
第6章 射頻集成無源雙工器芯片設計110
6.1 雙工器芯片概述 110
6.1.1 雙工器芯片指標 110
6.1.2 雙工器芯片基本原理 110
6.2 低損耗雙工器芯片設計 111
6.2.1 新型去耦合2D和3D堆疊電感 111
6.2.2 原理圖仿真及分析 114
6.2.3 版圖仿真及優化 116
6.2.4 測試及分析 116
6.3 高隔離度雙工器芯片設計 118
6.3.1 改進型高通濾波電路和改進型低通濾波電路 118
6.3.2 原理圖仿真及分析 122
6.3.3 版圖仿真及優化 127
6.3.4 測試及分析 128
第7章 射頻集成無源巴倫芯片設計130
7.1 巴倫概述 130
7.1.1 巴倫工作原理 130
7.1.2 巴倫指標 131
7.1.3 巴倫分類 132
7.2 寬帶集總巴倫芯片設計 133
7.2.1 原理圖仿真及分析 133
7.2.2 版圖仿真及優化 135
7.2.3 測試及分析 137
7.3 基於三線耦合的寬帶巴倫芯片設計 139
7.3.1 原理圖仿真及分析 139
7.3.2 版圖仿真及優化 140
7.3.3 測試及分析 143
第8章 基於電磁超材料結構的射頻集成無源芯片設計145
8.1 電磁超材料結構概述 145
8.1.1 電磁超材料結構定義 145
8.1.2 電磁超材料結構分類及其在射頻無源器件設計中的應用 145
8.2 基於覆合左右手結構的帶通濾波器芯片設計 148
8.2.1 耦合線構造帶通響應 148
8.2.2 覆合左右手傳輸線濾波器設計 152
8.2.3 測試及分析 154
8.3 基於人工表面等離激元結構的巴倫芯片設計 156
8.3.1 螺旋耦合線巴倫芯片設計 156
8.3.2 人工表面等離激元結構應用於巴倫芯片 159
參考文獻164
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