射频功率放大器:第2版（第2版）

目录 译者序1 前言3 作者简介5 符号列表7 缩略语列表11 第1章绪论 1.1射频发射机 1.2便携式电子产品的电池 1.3射频功率放大器原理框图 1.4射频功率放大器的分类 1.5射频功率放大器的信号波形 1.6射频功率放大器的参数 1.6.1射频功率放大器的漏极效率 1.6.2发射机平均效率的统计特性 1.6.3栅极驱动功率 1.6.4功率附加效率 1.6.5输出功率能力 1.7发射机的噪声 1.8功率放大器效率为100%的条件 1.9功率放大器100%效率时输出功率非零的条件 1.10E类ZVS放大器的输出功率 1.11E类ZCS放大器 1.12天线 1.13电磁波的传播 1.14频谱 1.15双工器 1.16多址技术 1.17发射机的非线性失真 1.18载波信号的谐波 1.19互调失真 1.20AM/AM压缩和AM/PM转换 1.21功率放大器的动态范围 1.22模拟调制 1.22.1幅度调制 1.22.2相位调制 1.22.3频率调制 1.23数字调制 1.23.1幅移键控 1.23.2相移键控 1.23.3频移键控 1.24雷达 1.25射频识别 1.26本章小结 1.27复习思考题 1.28习题 参考文献 第2章A类RF功率放大器 2.1引言 2.2功率MOSFET器件的特性 2.2.1MOSFET器件漏极电流的平方律 2.2.2沟道长度调制 2.2.3MOSFET的低中频小信号模型 2.2.4MOSFET高频小信号模型 2.2.5单位增益频率 2.3短沟道效应 2.3.1电场对电荷载流子迁移率的影响 2.3.2欧姆区 2.3.3沟道夹断区 2.3.4宽禁带半导体器件 2.4A类射频功率放大电路 2.5A类射频放大器中的信号波形 2.5.1假设 2.5.2电流和电压波形 2.5.3输出功率波形 2.5.4晶体管功率损耗波形 2.6A类射频功率放大器的能量参数 2.6.1A类射频功率放大器的漏极效率 2.6.2A类射频功率放大器的统计特性 2.6.3最小漏极源极电压非零时的漏极效率 2.6.4A类射频功率放大器的输出功率能力 2.6.5栅极驱动功率 2.7并联谐振电路 2.7.1并联谐振电路的品质因数 2.7.2并联谐振电路的阻抗 2.7.3并联谐振电路的带宽 2.8并联谐振电路的功率损耗和效率 2.9带有电流镜的A类射频功率放大器 2.10阻抗匹配电路 2.11A类射频线性放大器 2.11.1用于变包络信号的放大器 2.11.2用于恒包络信号的放大器 2.12本章小结 2.13复习思考题 2.14习题 参考文献 第3章AB类、B类和C类射频功率放大器 3.1引言 3.2B类射频功率放大器 3.2.1B类射频功率放大器的电路 3.2.2B类射频功率放大器的波形 3.2.3B类射频功率放大器的功率关系 3.2.4B类射频功率放大器的漏极效率 3.2.5B类射频功率放大器漏极效率的统计特征 3.2.6A类与B类射频功率放大器的漏极效率比较 3.2.7B类射频功率放大器的输出功率能力 3.3AB类和C类射频功率放大器 3.3.1AB类和C类射频功率放大器的波形 3.3.2AB类、B类和C类射频功率放大器的功率 3.3.3AB类、B类和C类射频功率放大器的漏极效率 3.3.4AB类、B类和C类射频功率放大器的输出功率能力 3.3.5θ=120°时AB类射频功率放大器的参数 3.3.6θ=60°时C类射频功率放大器的参数 3.3.7θ=45°时C类射频功率放大器的参数 3.4推挽互补式AB类、B类和C类射频功率放大器 3.4.1推挽式射频功率放大电路 3.4.2推挽式放大器消除偶次谐波 3.4.3推挽式射频功率放大器的功率关系 3.4.4器件应力 3.5变压器耦合的B类推挽式射频功率放大器 3.5.1波形 3.5.2功率关系 3.5.3器件应力 3.6变包络信号的AB类、B类和C类射频功率放大器 3.7本章小结 3.8复习思考题 3.9习题 参考文献 第4章D类射频功率放大器 4.1引言 4.2MOSFET开关 4.3D类射频功率放大器的电路描述 4.4D类射频功率放大器的工作原理 4.4.1工作频率小于谐振频率 4.4.2工作频率大于谐振频率 4.5电压型D类射频功率放大器的拓扑结构 4.6分析 4.6.1假设 4.6.2谐振电路的输入电压 4.6.3串联谐振电路 4.6.4串联谐振电路的输入阻抗 4.7D类功率放大器的带宽 4.8工作在谐振频率处的D类射频功率放大器 4.8.1理想D类射频功率放大器的特性 4.8.2D类功率放大器电流和电压应力 4.8.3D类射频功率放大器的输出功率能力 4.8.4D类射频功率放大器的功率损耗和效率 4.8.5栅极驱动功率 4.9带有幅度调制的D类射频功率放大器 4.10工作在谐振频率外的D类射频功率放大器 4.10.1电流和电压应力 4.10.2工作在短路和开路条件下的D类射频功率放大器 4.11半桥式D类功率放大器的效率 4.11.1传导损耗 4.11.2接通开关损耗 4.11.3断开开关损耗 4.12设计实例 4.13变压器耦合的推拉式D类电压开关型功率放大器 4.13.1波形 4.13.2功率 4.13.3电流和电压应力 4.13.4效率 4.14全桥式D类射频功率放大器 4.14.1电流、电压和功率 4.14.2全桥式D类射频功率放大器的效率 4.14.3工作在短路和开路条件下 4.14.4电压传递函数 4.15全桥式D类射频功率放大器的相位控制 4.16电流开关型D类射频功率放大器 4.16.1电路和波形 4.16.2功率 4.16.3电压和电流应力 4.16.4效率 4.17变压器耦合的推拉式D类电流开关型射频功率放大器 4.17.1波形 4.17.2功率 4.17.3器件应力 4.17.4效率 4.18桥式D类电流开关型射频功率放大器 4.19本章小结 4.20复习思考题 4.21习题 参考文献 第5章零电压开关的E类射频功率放大器 5.1引言 5.2电路描述 5.3电路工作原理 5.4零电压开关和零微分工作状态下的E类放大器 5.5次优工作状态 5.6电路分析 5.6.1假设 5.6.2电流和电压波形 5.6.3电流和电压应力 5.6.4串联谐振电路两端的电压幅度 5.6.5负载网络的元件参数值 5.6.6输出功率 5.7理想E类放大器的漏极效率 5.8射频扼流电感 5.9E类放大器的优选工作频率 5.10占空比为0.5时的放大器参数小结 5.11效率 5.12基本的E类放大器设计 5.13谐振电路的阻抗匹配 5.13.1分接电容的π1a型阻抗匹配谐振电路 5.13.2分接电感的π2a型阻抗匹配谐振电路 5.13.3π1b型阻抗匹配谐振电路 5.13.4π2b型阻抗匹配谐振电路 5.13.51/4波长阻抗变换器 5.14带有非线性并联电容的零电压开关E类射频功率放大器 5.15推挽式零电压开关E类射频功率放大器 5.16带有有限直流馈电电感的零电压开关E类射频功率放大器 5.17带有并串联谐振电路的零电压开关E类射频功率放大器 5.18输出电压非正弦的零电压开关E类射频功率放大器 5.19带有并联谐振电路的零电压开关E类射频功率放大器 5.20零电压开关E类射频功率放大器的幅度调制 5.21本章小结 5.22复习思考题 5.23习题 参考文献 第6章零电流开关的E类射频功率放大器 6.1引言 6.2电路描述 6.3电路工作原理 6.4电路分析 6.4.1稳态电流和电压波形 6.4.2峰值开关电流和电压 6.4.3电流和电压的基频分量 6.5放大器的功率 6.6负载网络的元件参数值 6.7设计实例 6.8本章小结 6.9复习思考题 6.10习题 参考文献 第7章DE类射频功率放大器 7.1引言 7.2DE类射频功率放大器分析 7.3电路组成元件分析 7.4元器件应力 7.5电路的设计方程 7.6电路的优选工作频率 7.7仅有一个并联电容的DE类放大器 7.8电路的输出功率 7.9晶体管输出电容的非线性消除方法 7.10DE类射频功率放大器的幅度调制 7.11本章小结 7.12复习思考题 7.13习题 参考文献 第8章F类射频功率放大器 8.1引言 8.2含有三次谐波的F类射频功率放大器 8.2.1放大器F3的优选平坦度 8.2.2放大器F3的优选漏极效率 8.3含有三次和五次谐波的射频功率放大器F35 8.3.1放大器F35的优选平坦度 8.3.2放大器F35的优选漏极效率 8.4含有三次、五次和七次谐波的射频功率放大器F357 8.5带有并联谐振电路和1/4波长传输线的射频功率放大器FT 8.6含有二次谐波的射频功率放大器F2 8.6.1漏极矩形波电流的傅里叶级数 8.6.2放大器F2的优选平坦度 8.6.3放大器F2的优选漏极效率 8.7含有二次和四次谐波的射频功率放大器F24 8.7.1放大器F24的优选平坦度 8.7.2放大器F24的优选漏极效率 8.8含有二次、四次和六次谐波的射频功率放大器F246 8.9带有串联谐振电路和1/4波长传输线的射频功率放大器FK 8.10本章小结 8.11复习思考题 8.12习题 参考文献 第9章射频功率放大器的线性化和效率提高技术 9.1引言 9.2预失真技术 9.3前馈线性化技术 9.4负反馈线性化技术 9.5包络消除及恢复技术 9.6包络跟踪技术 9.7Doherty放大器 9.7.1大功率变化范围的高效率条件 9.7.2阻抗调制 9.7.3Doherty放大器的等效电路 9.7.4Doherty放大器的功率和效率 9.8异相功率放大器 9.9本章小结 9.10复习思考题 9.11习题 参考文献 第10章集成电感 10.1引言 10.2趋肤效应 10.3矩形直线导体的电阻 10.4矩形直线导体的电感 10.5折线电感 10.6圆形直线导体的电感 10.7环形绕线电感 10.8两个平行线圈的电感 10.9矩形绕线的电感 10.10多边形绕线的电感 10.11键合线电感 10.12单圈平面电感 10.13平面方形环电感 10.14平面螺旋电感 10.14.1平面螺旋电感的几何形状 10.14.2方形平面电感的电感值 10.14.3六边形螺旋电感的电感值 10.14.4八边形螺旋电感的电感值 10.14.5圆形螺旋电感的电感值 10.15多层金属螺旋电感 10.16平面变压器 10.17MEMS电感 10.18同轴电缆的电感 10.19双传输线的电感 10.20集成电感中的涡流 10.21射频集成电感的模型 10.22PCB电感 10.23本章小结 10.24复习思考题 10.25习题 参考文献 第11章带有动态电源的射频功率放大器 11.1引言 11.2动态电源 11.3幅度调制 11.4工作在CCM模式下的PWM降压型变换器直流分析 11.4.1电路结构 11.4.2假设 11.4.3时间区间： 0

Marian K.Kazimierzuk，美国俄亥俄州赖特州立大学Brage Golding杰出教授。IEEE会士和杰出讲师，电力系统与电力电子电路和IEEE电路与系统技术委员会的主席，在功率电子领域有着重量的贡献，入选工程领域和电子电气领域很好作者名录。2008年荣获美国工程教育学会（ASEE）授予的杰出教育奖。他还获得过莱特州立大学理事奖、电子工程与计算机学院的杰出研究奖、杰出教育奖、杰出专业贡献奖。主编或参编了6部著作。

射频功率放大器是各种无线发射机的关键单元电路，在无线通信、导航、卫星通讯、雷达、电子对抗设备等系统中有着广泛的应用。无线通信市场的快速发展一方面不断推动着射频功率放大器向高集成度、低功耗及价格低廉的方向发展；另一方面不断对射频功率放大器的线性度、效率及输出功率等性能指标提高越来越高的要求。因此，射频功率放大器已然成为无线发射机设计中拥有挑战的单元之一。 《射频功率放大器（第2版）》在第一版的基础上，经过修订和部分内容的更新和扩展而成，主要介绍各种用于无线通信和其他射频应用领域的射频功率放大器： ？ 介绍射频功率放大器设计、效率提高和线性化技术的基础知识。 ？ 给出了A类、B类、C类、D类、E类、DE类以及F类射频功率放大器的分析和设计流程，包括阻抗转换。 ？ 探讨了预失真、前馈和负反馈等多种线性化技术；讨论了动态供电、包络消除和恢复、包络跟踪、Doherty放大器和异相等提高效率的方法。 ？ 此外，还介绍了单片集成电感和射频LC振荡器。 它可以作为电子工程专业的研究生和高年级本科生的入门教材，也可以作为射频功率电子领域应用工程师的参考书。

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