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High Frequency Circuit Design: with Keysight and MATLAB Design Examples
Dieses Lehrbuch behandelt den Entwurf von Hochfrequenzschaltungen anhand eines praktischen Ansatzes. Nahezu alle Themen des Buches werden von Designbeispielen begleitet. Studenten und praktizierende Ingenieure werden dieses Buch sowohl als leistungsstarkes Lernmittel als auch als Nachschlagewerk nutzen. Das Lehrbuch führt in Techniken ein, die einigen Ingenieuren vielleicht nicht vertraut sind. Dazu gehören Themen wie der häufige Einsatz der MATLAB-Skriptfunktion beim Entwurf von diskreten und verteilten Impedanzanpassungsnetzwerken. Der Aufbau des Buches ist wie folgt:
In Kapitel 1 wird eine gründliche Analyse von HF- und Mikrowellenkonzepten und -komponenten vorgestellt. Komponenten wie gerade Drähte, flache Bänder, physikalische Widerstände, physikalische Kondensatoren und physikalische Induktivitäten werden analysiert und ihre Eingangsimpedanz wird simuliert.
In Kapitel 2 wird die Ausbreitung von ebenen Wellen in verschiedenen Medien vorgestellt. Gängige Typen von Übertragungsleitungen wie Koaxial-, Mikrostreifen-, Streifenleitungs- und Wellenleiter werden definiert und ihre Parameter analysiert. Mehrere Übertragungsleitungskomponenten werden modelliert und ihre elektrische Leistung wird diskutiert. Außerdem werden Mikrostreifenspeisungen und Richtungskoppler entworfen.
In Kapitel 3 werden die Herleitung von HF- und Mikrowellennetzparametern, die Entwicklung und Verwendung der S-Parameter des Netzes sowie die Bewegung der verteilten und der verklumpten Elemente auf dem Smith-Diagramm vorgestellt.
In der ersten Hälfte von Kapitel 4 werden Serien- und Parallelschwingkreise, die Auswirkung des Lastwiderstandes auf die Bandbreite, die Abstimmung und Optimierung der Schaltungskomponenten sowie der Entwurf des angezapften Kondensators und der Induktivität behandelt. In der zweiten Hälfte des Kapitels werden der Entwurf der Tiefpass- und Hochpassfilter, die Erstellung der physikalischen Modelle und der Bau der Filterprototypen vorgestellt.
In Kapitel 5 werden die Bedingungen für die maximale Leistungsübertragung und die Gleichungen für die Anpassung zweier beliebiger Impedanzen aneinander abgeleitet. Es werden sowohl analytische als auch grafische Techniken verwendet, um schmal- und breitbandige Anpassungsnetzwerke zu entwerfen. Die Herleitung von Gleichungen für den Q-Faktor und die Anzahl der L-Netze, der Entwurf mit Q-Kurven auf dem Smith-Diagramm, der Grenzwertsatz von Fano und die Auswirkung von endlicher Q auf die Anpassungsnetze werden ebenfalls behandelt.
In Kapitel 6 werden analytische Entwurfsgleichungen für Viertelwellen-Transformator- und Single-Stub-Anpassungsnetzwerke abgeleitet. Es werden schmalbandige und breitbandige verteilte Anpassungsnetzwerke entworfen. Für den breitbandigen Fall werden der kaskadierte Viertelwellentransformator und die Einstrang-Anpassungsnetzwerke verwendet.
In Kapitel 7 werden einstufige Verstärker mit zwei verschiedenen Impedanzanpassungszielen entworfen. Der erste Verstärker ist für maximale Verstärkung ausgelegt, wobei der Eingang und der Ausgang konjugiert an die Quellen- und Lastimpedanz angepasst sind.
Der zweite Verstärker ist ein rauscharmer Verstärker, bei dem der Transistor selektiv fehlangepasst wird, um eine bestimmte Rauschzahl zu erreichen.
| ISBN: | 9780996446679 |
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| Sprache: | Englisch |
| Einband: | Hardcover |
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