第2版前言
出版本書第1版的目的是為學(xué)術(shù)界以及射頻專業(yè)工程師提供射頻領(lǐng)域的參考書。但是，有人認(rèn)為本書更適合行業(yè)內(nèi)的射頻實(shí)習(xí)工程師學(xué)習(xí)。在過去幾年，根據(jù)個(gè)人的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)以及同事和朋友們的反饋和激勵(lì)，我編寫了這個(gè)新版本，以滿足行業(yè)工程師以及在讀研究生和高年級本科生的需求。本書的整體結(jié)構(gòu)沒有做大的修改，基本保留了第1版的大部分內(nèi)容，改寫了少部分內(nèi)容，以便更深入地闡述基本概念。新版特別設(shè)計(jì)了一些示例，涵蓋基礎(chǔ)理論以及實(shí)際電路級的設(shè)計(jì)和模擬，并且進(jìn)行了更清晰的組織，以補(bǔ)充基本概念，并為更深入的討論提供指導(dǎo)。第2版還試圖讓讀者盡早熟悉射頻領(lǐng)域的兩個(gè)使用廣泛的仿真軟件——Spectre-RF和EMX，基于電路分析示例，讀者可以通過仿真軟件進(jìn)行驗(yàn)證。此外，第2版還增加了50多道習(xí)題，可以作為作業(yè)題或考試題，也可以作為基本概念學(xué)習(xí)效果的驗(yàn)證手段。
第2版針對第1版缺失的射頻設(shè)計(jì)中的部分重要概念或者需要進(jìn)一步闡述的內(nèi)容，增加了射頻和中頻濾波器的設(shè)計(jì)和分析（包括SAW、FBAR、雙工器和N路濾波器），并介紹了鎖相環(huán)、頻率合成器、數(shù)字鎖相環(huán)和分頻器。其他新增的內(nèi)容包括：對波的傳播、趨膚效應(yīng)和天線的討論；對射頻雙端口網(wǎng)絡(luò)和互易網(wǎng)絡(luò)更深入和廣泛的討論；對混頻器、振蕩器和數(shù)字功率放大器的討論；對電磁耦合、屏蔽和電源瞬態(tài)噪聲等解決信號和電源完整性的討論。
無論是第1版還是第2版，都沒有關(guān)于無線標(biāo)準(zhǔn)的專門章節(jié)。這是因?yàn)闊o線標(biāo)準(zhǔn)還在不斷發(fā)展，現(xiàn)在的無線標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容與未來5年或10年相比，將大不相同。對于射頻設(shè)計(jì)人員來說，更重要的是能夠?qū)⒏呒壍南到y(tǒng)規(guī)范轉(zhuǎn)化為電路級的要求，而不是僅僅記住標(biāo)準(zhǔn)本身。第5章和第6章，以及引用的關(guān)于現(xiàn)有主流射頻標(biāo)準(zhǔn)的大量參考文獻(xiàn)，都充分闡述了這一點(diǎn)。
很幸運(yùn)，我能夠在美國博通公司與許多有才華的人一起共事，在那里工作的20多年中學(xué)到了很多。感謝他們所有人，特別感謝以下幫助審校第2版各章內(nèi)容的同事和朋友：Wei-Liat Chan、Yuyu Chang、Saeed Chehrazi、Matteo Conta、Milad Darvishi、Valentina Della Torra、Dale Douglas、Mohyee Mikhemar、David Murphy、Bevin Perumana和Hao Wu。感謝Ed Chien博士，他在關(guān)于PLL的章節(jié)中提供了很多有用的意見，特別是對數(shù)字PLL部分的指導(dǎo)。同時(shí)，感謝Mikhemar博士，他參與撰寫了數(shù)字功率放大器部分。感謝Rich Ruby博士，她提供了關(guān)于SAW和FBAR部分的寶貴反饋。另外，感謝博通公司的Saeed Chehrazi、Milad Darvishi、David Murphy和Hao Wu，他們與我就和本書直接或間接相關(guān)的各種主題進(jìn)行了許多有益的討論。
非常感謝我的博士生導(dǎo)師——UCLA的Asad Abidi教授，多年來我一直與他保持著密切的聯(lián)系，他給了我很大的鼓勵(lì)。本書的許多章節(jié)從他的見解和創(chuàng)新的教學(xué)方法中受益匪淺。感謝我本科時(shí)期的教師——Masood Jahanbegloo教授，他也是我UCLA的校友，感謝他教我電路基礎(chǔ)和電子學(xué)的理論知識。
最后，感謝我的妻子Shahrzad Tadjpour博士，感謝她付出耐心并給予技術(shù)反饋，也感謝家人們的支持。

第1版前言
在過去的20年里，射頻集成電路取得了長足的進(jìn)展，技術(shù)日臻成熟。20世紀(jì)90年代中期，射頻集成電路僅在幾所大學(xué)作為研究性課題，如今已發(fā)展到了用于無線連接和移動應(yīng)用的復(fù)雜的片上系統(tǒng)（SoC）階段。這一不可思議的發(fā)展的主要原因有兩個(gè)：CMOS技術(shù)的快速發(fā)展以及電路和架構(gòu)的不斷創(chuàng)新。與普遍認(rèn)為的射頻電路和模擬電路不會隨著工藝的進(jìn)步而有多大的發(fā)展不同，速度更快的CMOS工藝促進(jìn)了大量拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)，可以大幅降低成本和功耗。這種快速發(fā)展使得現(xiàn)代射頻設(shè)計(jì)在某種程度上是基于產(chǎn)業(yè)的、適時(shí)的和必要的。本書的主要目標(biāo)是以較深入的方式討論基本且重要的主題，以使從事行業(yè)常規(guī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作的射頻工程師深入理解射頻集成電路設(shè)計(jì)的基本概念和基本定義，而具有深厚基礎(chǔ)背景的設(shè)計(jì)師可以自己探索其他變化。
本書基于我在美國加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校和爾灣分校講授的射頻課程，以及在博通公司工作多年的射頻設(shè)計(jì)和產(chǎn)品實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。本書的每一章都包括示例，說明所討論內(nèi)容的實(shí)際應(yīng)用，并附帶實(shí)際產(chǎn)品例子，每章的最后還給出了習(xí)題，作為示例的補(bǔ)充。
射頻電路設(shè)計(jì)涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，深入了解模擬集成電路以及通信理論、信號處理、電磁學(xué)和微波工程至關(guān)重要。本書的前3章以及第4章的部分內(nèi)容涵蓋了上述領(lǐng)域的相關(guān)知識，以及在射頻設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用。
第1章回顧了電磁場的基本概念，特別是電感和電容。盡管很多讀者經(jīng)常使用電容和電感，但是往往會忽視它們的基本定義，因此簡單的回顧是必要的。此外，讀者還需要對麥克斯韋方程組有基本的了解，這樣才能理解傳輸線、電磁波、天線等概念以及散射參數(shù)。這些內(nèi)容將在第3章中進(jìn)行討論。本章還概述了現(xiàn)代CMOS工藝集成電路中的電感與電容。
第2章介紹了通信和信號處理的基本概念，這些是射頻設(shè)計(jì)的關(guān)鍵內(nèi)容。本章的大部分內(nèi)容是為了回顧基本知識和基本概念，了解隨機(jī)過程、調(diào)制以及無源濾波器和希爾伯特變換，這些對后續(xù)的學(xué)習(xí)有很大的幫助。
第3章涉及射頻設(shè)計(jì)中的幾個(gè)關(guān)鍵概念，如可用功率、匹配拓?fù)洹�傳輸線和散射參數(shù)，可以作為第1章的補(bǔ)充。有關(guān)傳輸線、史密斯圓圖和散射參數(shù)等更有難度的內(nèi)容，可以根據(jù)讀者的知識背景，簡單了解或者忽略。
第4章討論了噪聲、噪聲因子、靈敏度和相位噪聲。關(guān)于噪聲類型的介紹可以作為擴(kuò)展閱讀材料，但讀者需要學(xué)習(xí)噪聲系數(shù)的定義、最小噪聲因子和靈敏度等內(nèi)容。
第5章介紹了失真和阻塞。本章內(nèi)容對于已在業(yè)界工作的射頻電路和系統(tǒng)工程師來說非常有用。對本章內(nèi)容的透徹理解對于理解第10章的內(nèi)容至關(guān)重要。
第6~9章涉及射頻電路設(shè)計(jì)。第6章在第3章和第4章有關(guān)概念的基礎(chǔ)上介紹了低噪聲放大器。
第7章詳細(xì)討論了接收機(jī)和發(fā)射機(jī)的混頻器，介紹了基本的有源拓?fù)浜蜔o源拓?fù)洌�并對噪聲進(jìn)行了必要的討論。M相混頻器和上變頻混頻器的大部分內(nèi)容可以作為擴(kuò)展閱讀材料。
第8章討論了振蕩器（包括LC振蕩器、環(huán)形振蕩器和晶體振蕩器），還介紹了鎖相環(huán)。本章內(nèi)容較多，后3個(gè)主題可以作為擴(kuò)展閱讀材料。本章還簡要介紹了相位噪聲，相位噪聲的詳細(xì)討論需要深厚的數(shù)學(xué)功底，這可能超出了射頻入門課程的范圍。因此，我們將重點(diǎn)放在抽象線性振蕩器上，并總結(jié)一般規(guī)則，以提供實(shí)用的設(shè)計(jì)方法。
第9章討論了功率放大器（PA），前幾節(jié)介紹了功率放大器的基本類型，然后介紹了提高效率的方法以及線性化技術(shù)，還介紹了功率放大器示例（可能僅限于A、B和F類）以及功率放大器的一般問題和折中方法。
第10章介紹了收發(fā)機(jī)的架構(gòu)。這是本書最長的章節(jié)之一，大部分內(nèi)容都可以作為擴(kuò)展閱讀材料。最后一節(jié)涵蓋了設(shè)計(jì)的一些實(shí)際問題，如封裝和生產(chǎn)。同時(shí)，本章還介紹了一些研究案例。這些內(nèi)容對射頻工程師很實(shí)用。
很幸運(yùn)，我在UCLA以及后來的美國博通公司能與許多有才華的導(dǎo)師和射頻設(shè)計(jì)師一起共事。他們在很多方面對本書的編寫給予了幫助。在此感謝以下對本書做出貢獻(xiàn)的每個(gè)人：博通公司的David Murphy博士，他是本書第8章大部分內(nèi)容的共同作者，并對第6章提供了非常有益的見解，特別是低噪聲放大器的拓?fù)洳糠郑煌瑯觼碜圆┩ü�司的Ahmad Mirzaei博士撰寫了第9章和第10章的部分內(nèi)容，并對本書做了精心的審校；來自博通公司的Hwan Yoon博士，她就第1章的內(nèi)容，尤其是集成電感方面的內(nèi)容，與我進(jìn)行了多次有益的討論。衷心感謝荷蘭特文特大學(xué)的Eric Klumperink教授，他認(rèn)真審校了本書的大部分內(nèi)容，并提供了寶貴的見解。感謝我的妹妹Hannah，她幫助設(shè)計(jì)了本書的封面。最后，感謝我的妻子Shahrzad Tadjpour，她不僅對本書提供了技術(shù)反饋，還在這些年來一貫給予我支持。