本書以學科理論為基礎，以工程實踐為導向，以系統(tǒng)設計為核心，全面論述了射頻通信鏈路各模塊的基礎原理、指標需求和應用設計方法。本書主要分為射頻通信系統(tǒng)設計基礎、收發(fā)機架構、接收機設計、發(fā)射機設計和時鐘系統(tǒng)設計5大部分，涵蓋了射頻通信系統(tǒng)設計的全面信息，闡述了相關指標的系統(tǒng)分析處理方法，在高校和企業(yè)之間架起一座橋梁，為社會培養(yǎng)具備系統(tǒng)工程能力的復合型人才。
本書適用于電子信息類相關專業(yè)的高年級本科生和研究生，以及射頻通信領域的工程師。
本書遵循教指委相關指導文件和高等院校學生學習規(guī)律編寫而成。踐行四新理念，融入思政元素，注重理論與實踐相結合。
第五代移動通信(5G)支持更多的頻段，可進行更復雜的信號處理。5G的大規(guī)模商用，促使射頻前端在通信系統(tǒng)中的地位進一步提升。
本書以無線移動通信中的射頻系統(tǒng)為應用背景，介紹各單元電路和架構鏈路的工作原理和性能要求，同時重點從系統(tǒng)設計的角度出發(fā)論述各項性能指標與電路、鏈路參數之間的關系，并通過應用設計實例加以說明。在內容編排上，首先對整個射頻通信系統(tǒng)進行概要介紹，讓讀者有宏觀認識；然后講述整個射頻通信的基礎理論，包括基本通信鏈路、射頻設計基礎、射頻單元電路和射頻基本算法；而后對射頻收發(fā)機架構進行介紹，包括超外差、零中頻和射頻直采架構；最后重點分析接收機、發(fā)射機和時鐘系統(tǒng)的指標需求和設計方法，結合應用實例，對系統(tǒng)全鏈路綜合設計進行說明。
本書重點探討移動通信系統(tǒng)，同時也針對其他領域的無線通信系統(tǒng)的應用，比如無線局域網、藍牙、全球定位系統(tǒng)和超寬帶通信。本書的讀者對象主要是電子信息工程方向的高年級本科生和研究生，同時也可為相關企業(yè)和研究機構的射頻通信工程師提供理論和應用參考。
本書有以下幾個特點：
1) 理論實踐，融會貫通。在講述電路和鏈路時，強調概念應用和功能實現，避免傳統(tǒng)專業(yè)書籍“重理論輕工程”的通病，通過理論與實踐的有機結合，達到學深悟透的效果。
2) 內容設計，系統(tǒng)全面。內容包含射頻單元電路、射頻基本算法和系統(tǒng)鏈路架構，涵蓋射頻通信點與面、基礎與深入、局部與系統(tǒng)的全棧體系結構。
3) 專業(yè)知識，行業(yè)前沿。提煉無線移動產品射頻系統(tǒng)研發(fā)工作所需的核心基礎知識和技能，所講內容專業(yè)、精練，且均為行業(yè)最新技術，并分析在當前新技術和新需求下的發(fā)展 趨勢。
本書共6章。第1章為緒論，第2章為射頻通信系統(tǒng)設計基礎，第3章為射頻收發(fā)機架構，第4章為射頻通信接收機設計，第5章為射頻通信發(fā)射機設計，第6章為射頻通信時鐘系統(tǒng)設計。
感謝電子科技大學教務處和自動化工程學院的大力支持，感謝電子科技大學射頻通信課程組對本書提出的寶貴建議。
鑒于編者水平有限，書中難免存在不足甚至錯誤之處，歡迎廣大讀者提出寶貴的建議和意見，以便再版時改進，聯系郵箱地址為mawenjian@uestc.edu.cn。
編 者
于成都 電子科技大學
高等院校教師
前言
第1章 緒論1
1.1 無線通信系統(tǒng)1
1.1.1 基本構成1
1.1.2 典型網絡2
1.1.3 關鍵技術10
1.2 射頻通信系統(tǒng)發(fā)展趨勢14
1.2.1 寬帶化14
1.2.2 數字化15
1.2.3 集成化16
參考文獻16
第2章 射頻通信系統(tǒng)設計基礎18
2.1 基本通信鏈路18
2.1.1 無線信道19
2.1.2 信號構成21
2.1.3 信號調制與解調24
2.2 射頻設計基礎28
2.2.1 噪聲28
2.2.2 峰均比32
2.2.3 非線性34
2.2.4 阻抗匹配44
2.2.5 采樣轉換52
2.3 射頻單元電路63
2.3.1 功率放大器63
2.3.2 低噪聲放大器71
2.3.3 混頻器76
2.3.4 射頻開關82
2.3.5 衰減器85
2.3.6 射頻濾波器89
2.3.7 功率檢波器100
2.3.8 時鐘鎖相環(huán)104
2.3.9 直接數字頻率合成器115
2.3.10 功率分配器121
2.3.11 耦合器124
2.3.12 移相器128
2.3.13 天線136
2.4 射頻基本算法143
2.4.1 載波聚合CA144
2.4.2 數字變頻DUC/DDC145
2.4.3 削波CFR147
2.4.4 數字預失真DPD149
2.4.5 自動增益控制AGC152
參考文獻156
第3章 射頻收發(fā)機架構159
3.1 超外差架構159
3.1.1 基本原理159
3.1.2 特性分析161
3.1.3 設計考慮162
3.2 零中頻架構166
3.2.1 基本原理166
3.2.2 特性分析167
3.2.3 設計考慮170
3.3 射頻直采架構173
3.3.1 基本原理173
3.3.2 特性分析173
3.3.3 設計考慮175
3.4 架構對比與選擇177
3.5 射頻收發(fā)機178
3.5.1 零中頻RFIC179
3.5.2 射頻直采RFIC183
3.6 架構演進185
3.6.1 演進訴求185
3.6.2 演進方向186
3.6.3 演進示例187
參考文獻188
第4章 射頻通信接收機設計189
4.1 指標體系189
4.2 靜態(tài)靈敏度190
4.2.1 指標定義190
4.2.2 需求分析190
4.2.3 設計分解191
4.3 鄰道選擇性192
4.3.1 指標定義192
4.3.2 需求分析193
4.3.3 設計分解193
4.4 阻塞特性195
4.4.1 指標定義195
4.4.2 需求分析196
4.4.3 設計分解198
4.5 互調特性205
4.5.1 指標定義205
4.5.2 需求分析206
4.5.3 設計分解207
4.6 綜合設計208
參考文獻211
第5章 射頻通信發(fā)射機設計212
5.1 指標體系212
5.2 發(fā)射功率213
5.2.1 指標定義213
5.2.2 需求分析215
5.2.3 設計分解216
5.3 頻譜帶寬219
5.3.1 指標定義219
5.3.2 設計分析219
5.4 發(fā)射雜散220
5.4.1 指標定義221
5.4.2 需求分析225
5.4.3 設計分解225
5.5 發(fā)射互調228
5.5.1 指標定義228
5.5.2 需求分析229
5.5.3 設計分解230
5.6 調制精度231
5.6.1 指標定義231
5.6.2 需求分析232
5.6.3 設計分解233
5.7 反饋校正240
5.7.1 需求分析241
5.7.2 方案設計242
5.7.3 性能分析244
5.8 綜合設計246
參考文獻249
第6章 射頻通信時鐘系統(tǒng)設計250
6.1 時鐘同步250
6.1.1 指標定義251
6.1.2 需求分析251
6.1.3 技術原理252
6.1.4 應用挑戰(zhàn)257
6.2 時鐘抖動與相位噪聲259
6.2.1 指標定義259
6.2.2 關系轉換260
6.3 時鐘接口262
6.3.1 LVDS262
6.3.2 LVPECL263
6.3.3 CML263
6.3.4 接口對比265
6.3.5 匹配方法265
6.4 時鐘設計273
6.4.1 時鐘架構273
6.4.2 需求分析273
6.4.3 設計分解274
參考文獻276
附錄 術語表278
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