射頻技術在行動通訊的應用, 2/e

高曜煌

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商品描述

射頻電路的設計及性能表現與通訊理論及製程息息相關,然而傳統的射頻電路設計書籍較少考量數位通訊的需求,造成初學者門檻加大,因此本書的目的是彌補傳統的高頻電路設計與行動通訊需求的落差,使有志於從事射頻技術的讀者能很輕易的進入這個領域。從學生就業觀點而言,學習射頻技術有兩方向,一是射頻積體電路設計工程師,另一是射頻系統工程師,本書目標是針對後者希望培養解決問題的能力所以在書中較強調系統概念。對工程師而言,當然希望將每個規格都做到最好,然而射頻電路的設計常受到多個參數互相影響,射頻元件的寄生對電路性能的影響常需要做折衷,本書著重參數之間設計最佳化的折衷,亦強調傅利葉分析的重要性。各大積體電路有很多深入的設計資訊會發表在IEEE科學文獻中,作者將過去幾年所收集的資料作有系統整理呈現,特別是在射頻系統設計的考量方面。 
1.作者將過去幾年所收集的各大積體電路中,有很多深入的設計資訊作有系統整理呈現,特別是在系統設計的考量方面。
2.本書在射頻模組的撰寫方式上,採用行為模型表示,省略詳細電路設計,特別著重參數的大小及非線性根由,這對使用軟體模擬很有幫助。
3.本書在第一章特別介紹蜂巢式頻率重覆使用概念及無線行動通訊的特點。
4.本書在第四章特別介紹被動元件與寄生效應,且探討寄生效應對組成的LC電路影響。
5.本章再第六章介紹信號產生器、頻譜儀、網路分析儀及雜訊指數儀等構成基本原理,使學者能正確使用量測設備。 

目錄大綱

第1章 射頻信號與系統
1-1 射頻信號    
1-1-1 信號功率    
1-1-2 頻率的影響    
1-1-3 自由空間信號傳播    
1-1-4 行動通信信號傳播    
1-2 行動通訊的特點    
1-2-1 頻譜重覆使用技術
1-2-2 雙向通訊    
1-2-3 多人同時接取    
1-3 數位無線收發機基本架構    
1-3-1 收發信號流程    
1-3-2 碼間干擾(Intersymbol Interference-ISI)與脈沖整形
1-4 數位調變    
1-4-1 BPSK(Binary Phase Shift Keying)    
1-4-2 QPSK (Quadrature Phase Shift Keying)    
1-4-3 FSK(Frequency Shift Keying)調變    
1-4-4 正交分頻多工(Orthogonal Frequency Division Multiplexing-OFDM)    
1-5 多模多頻的無線通訊
1-5-1 蜂巢式行動通訊的演進概略
1-5-2 多頻多模
1-6 本書的組成    
參考資料    
習題    

第2章 射頻模組及系統規格
2-1 放大器    
2-1-1 雜訊源    
2-1-2 雜訊指數(Noise Figure-NF)    
2-1-3 最佳雜訊指數放大器設計    
2-1-4 串接系統雜訊指數
2-1-5 大信號與失真    
2-1-6 大信號模型    
2-1-7 靈敏度    
2-1-8 動態範圍(Dynamic Range)    
2-2 濾波器與天線開關    
2-2-1 濾波器    
2-2-2 天線開關(Antenna Switch)
2-3 混波器    
2-3-1 單平衡與雙平衡混波器行為模型    
2-3-2 轉換損失(Conversion Loss)    
2-3-3 雙平衡混波電路    
2-3-4 隔離度(Isolation)    
2-3-5 高階波拒斥混波器    
2-4 本地振盪器
2-4-1 高頻振盪器與相位雜訊    
2-4-2 鎖相迴路對振盪器相位雜訊的效應    
2-4-3 電路對相位雜訊的效應    
2-4-4 同步信號檢測    
2-4-5 本地振盪器副波    
2-5 通訊標準中的射頻考量    
2-5-1 發射規範
2-5-2 接收規範    
2-5-3 GSM收發電路的性能    
2-5-4 WCDMA收發電路的性能    
2-5-5 LTE收發電路的功能    
參考資料    
習題    

第3章 無線收發機射頻架構    
3-1 外差接收原理    
3-1-1 頻帶選擇和頻道選擇    
3-1-2 鏡像信號    
3-2 傳統外差接收架構    
3-2-1 下變頻窄頻帶接收    
3-2-2 中頻的選定與頻道選擇能力
3-2-3 半鏡像頻率問題    
3-2-4 寬頻接收    
3-2-5 基本挑戰
3-3 零中頻架構(Direct Conversion Receiver)    
3-3-1 零中頻接收原理    
3-3-2 設計挑戰
3-4 低中頻架構Low IF Receiver
3-4-1 哈特萊鏡像排除混波器    
3-4-2 基本挑戰    
3-4-3 韋佛(Weaver)鏡像排除混波器
3-5 發射架構    
3-5-1 調變升頻
3-5-2 頻偏鎖相迴路式(Offset PLL)
3-6 各種通信系統參考例子
3-6-1 Pager    
3-6-2 Bluetooth Low-IF
3-6-3 GSM    
3-6-4 WLAN    
3-6-5 WCDMA    
參考資料    
習題    

第4章 高頻被動元件與電路    
4-1 被動RLC元件及其頻率響應    
4-1-1 電阻    
4-1-2 電容    
4-1-3 電感    
4-2 LC組合應用電路    
4-2-1 LC共振槽    
4-2-2 Bias-T    
4-2-3 LC相移電路    
4-3 高頻常用二極體    
4-3-1 PIN二極體    
4-3-2 變容二極體    
4-3-3 蕭特基二極體    
4-4 振盪器的頻率調諧    
4-4-1 寄生效應對VCO頻寬的影響
4-4-2 石英晶體振盪器    
4-5 前端模組(Front End Module-FEM)
4-5-1 前端模組結構    
4-5-2 縮小化封裝    
4-5-3 頻帶選擇濾波器響應
4-5-4 帶通濾波器    
4-5-5 表面聲波元件
4-5-6 薄膜體波共振器(Film Bulk Acoustic Resonator-FBAR)    
參考資料    
習題    

第5章 阻抗匹配
5-1 集總元件匹配    
5-1-1 匹配的分類    
5-1-2 電阻性寬頻匹配    
5-1-3 電抗性窄頻匹配
5-2 史密斯阻抗導納匹配
5-2-1 史密斯圖
5-2-2 阻抗導納圖匹配(Immitance Chart)    
5-3 傳輸線匹配
5-3-1 傳輸線公式    
5-3-2 傳輸線與集總元件混合匹配
5-3-3 傳輸線與並聯小段匹配    
5-3-4 傳輸線與串聯四分之一波長混合匹配    
5-4 匹配的應用
5-4-1 低雜訊放大器匹配電路設計
5-4-2 天線匹配
參考資料    
習題    

第6章 高頻儀器與量測    
6-1 信號產生器
6-1-1 方塊圖    
6-1-2 射頻功率設定
6-1-3 50Ω輸出接頭    
6-2 頻譜分析儀
6-2-1 方塊圖    
6-2-2 解析頻寬與視頻頻寬
6-2-3 頻譜分析儀應用
6-3 網路分析儀    
6-3-1 雙埠網路與參數    
6-3-2 網路分析儀方塊圖
6-3-3 應用實例    
6-3-4 製具與校正    
6-4 雜訊指數量測    
6-4-1 雜訊指數    
6-5 相位雜訊量測    
參考資料    
習題