《射频电路设计理论与 AWR 仿真实践》是一本聚焦射频微波电路设计核心知识与工程实践的专业书籍，兼顾理论深度与实操指导性。全书以射频电路设计的核心逻辑为主线，从基础元件的高频特性入手，逐步深入传输线理论、史密斯圆图应用、微波网络理论、射频滤波器设计、匹配网络设计，最终落脚于射频晶体管放大器设计，形成一套较为完整的知识体系。
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书中将大量设计案例与 AWR 仿真软件相结合，涵盖理论分析、电路搭建、参数设置、结果分析等全流程，帮助读者快速掌握仿真验证理论的实用方法。本书可作为相关专业高等院校的本科生和研究生以及工程技术人员的参考用书。
前言
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在无线通信、雷达探测、卫星通信、5G/6G 通信系统等现代电子技术领域，射频微波电路作为核心组成部分，其设计水平直接决定了整个系统的性能上限。从智能手机的无线通信模块到空天探测的雷达系统，从卫星导航的信号收发单元到工业物联网的无线传感器，射频微波技术的应用已渗透到国民经济和国防建设的各个关键领域。随着技术的快速迭代，对射频电路设计的精度、效率和可靠性提出了更高要求，既需要扎实的理论功底支撑设计逻辑，精准把握高频信号的传输规律与电路元件的高频特性；也需要熟练的仿真工具应用能力保障设计落地，快速验证设计方案的可行性并优化参数；更需要理论与实践的深度融合，解决实际工程中遇到的阻抗匹配、噪声抑制、稳定性优化等核心问题。基于上述应用需求，我们编写了《射频电路设计理论与 AWR 仿真实践》一书，旨在为读者搭建一座从理论到实践的桥梁，助力其快速掌握射频电路设计的核心能力。
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本书的编写遵循理论与仿真结合的原则，在内容编排上兼顾系统性与实用性，既注重知识体系的完整性，又强调工程实践的可操作性。在理论部分，我们摒弃了过于晦涩的纯数学推导，重点突出核心概念的物理本质与工程意义。从传输线的高频特性、趋肤效应等基础内容出发，层层递进讲解传输线理论、史密斯圆图应用、微波网络理论、滤波器设计、匹配网络设计以及射频晶体管放大器设计等关键技术，形成一套较为完整的知识体系。每个理论知识点均配套清晰的原理阐释和公式推导，同时结合实际工程场景说明其应用场景与设计要点，确保读者能够建立清晰的知识框架，理解 为什么这么设计 而非单纯记忆公式。在实践部分，我们以行业常用的 NI AWR Design Environment 仿真软件为核心工具，将每个理论知识点与具体仿真操作绑定，读者可直接跟随练习，快速掌握用仿真工具验证设计思路、优化电路参数的方法，提升工程实践能力。需要特别说明的是，通常电阻元件与电感元件的标准符号分别为 ? 与 ??，在本书中，为了与 AWR 软件中的模型符号相匹配，电路模型中电阻元件与电感元件的符号分别表示为 ?? 与 。
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全书共 7 章，结构安排循序渐进、层层深入。第 1 章聚焦高频电路基础元件特性，围绕传输线高频特性与趋肤效应，剖析电阻、电感、电容的高频特性及寄生效应，阐明元件性能偏离理想状态的本质。第 2 章介绍多种传输线实例及分布参数计算，推导电压波、电流波传输规律及特性阻抗、反射系数等关键参数，分析终端负载特性与半波长重复性、1/4 波长阻抗变换性等核心应用，探讨传输线功率问题，为阻抗分析与匹配设计提供理论依据。第 3 章系统讲解史密斯圆图的原理与应用，推导等电阻圆、等电抗圆构成逻辑，介绍阻抗变换、等效电抗元件设计、导纳变换等实操方法。第 4 章将射频电路抽象为网络模型，介绍几种网络参数的定义、特性及转换方法，重点突出 S 参数在网络分析中的优势。第 5 章围绕滤波器展开讲解，介绍四种滤波器类型及关键技术参数，详解巴特沃斯、切比雪夫等原型滤波器设计与反归一化过程，阐述集总、分布及混合结构滤波器的实现技巧。第 6 章专注阻抗匹配设计，从 L 型集总参数匹配网络入手，拓展至 T 型、 型匹配网络，讲解其设计方法、匹配禁区及频率响应，最后讲解高频场景下的微带线匹配网络。第 7 章聚焦放大器稳定设计与性能优化，分析稳定性判别方法及稳定措施，详细介绍恒定增益设计、噪声系数优化、等驻波系数圆应用等要点，结合晶体管参数完成放大器完整设计流程。
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