前言
移动电话通信的频带已经增加到40多个，因此射频（radio frequency,RF）可调器件，如钛酸锶钡（barium strontium titanate,BST）变容二极管、由绝缘体上硅或蓝宝石上硅silicononisolatorsilicononsapphire,SOISOS开关和金属隔离金属（metalisolatormetal,MIM）固定电容器组成的数字可调电容器（digitally tunable capacitor，DTC），以及微电机系统（microelectromechanical system，MEMS）可调电容器等，都在手机和无线收发机的可调射频前端中起着重要的作用。这些射频可调器件和相对应的子系统，如可调匹配网络和可调谐滤波器，在手机射频前端中的应用都相对比较新颖。为了能够正确地使用这些新的可调器件和子系统，必须先给出它们的特征描述和精确模型。大多数通用的仿真软件工具都有完成上述工作的潜力，但是我们仍然需要正确的方法来指导这些软件的使用。本书对射频可调器件和子系统进行表征、建模、分析和应用的方法进行了讨论。需要强调的是，本书重点研究的是使用这些可调器件和子系统的必要方法而不是射频可调器件本身。
现代的仿真软件工具都非常强大，但是仍然有不足。在使用特定的工具来设计和或模拟MEMS可调电容器时也会产生误差，有时候可能高达20%。另外，想要用软件直接而精确地对复杂的可调电容器阵列进行建模是非常困难的。本书介绍了对射频可调器件和子系统进行表征和建模的精确方法，因此可以得到它们的精确特征和模型。
近年来，由于众多强大的软件模拟工具的支持，人们在研究、学习和设计工作中偏向于仅依靠软件模拟工具而忘了如何在研究、学习和设计工作中使用解析分析方法。然而，如果工具使用者没有先验知识，对仿真过程中的物理意义并不理解，那么就很难判断出其软件模拟得出的仿真结果是否准确。另外，仿真过程（如优化）需要耗费很多时间并且仿真结果也无法应用于实时系统。本书中很多方法都基于解析分析，对一个器件或系统的解析分析必须基于我们已经对器件或系统有清晰的物理图像的认识。解析方法得出的结果往往是闭式的公式或解，而且结果的计算一定是能够正确进行的。此外，基于闭式的公式进行的计算或模拟很快速，所以在实时系统中可以接受，例如匹配网络适应性控制和滤波频率自动调谐环路。在解析方法中，闭式公式或解的计算可能仅需使用通用的Excel的电子试算表而不需要昂贵且复杂的软件工具。
本书是在众多同仁的帮助和鼓励下完成的，在此我要向他们表达最真诚的感谢和敬意。我要感谢Dr. Bjorn Bjerede的鼓励，对整本书稿的检查和有价值的技术帮助。我也要感谢Wispry公司的首席和创办者Mr. Jeffrey L. Hilbert，提供给我从事可调射频领域的工作，并且在书稿修订方面给予了重要的意见。还要感谢我的前同事Dr. Javier R. De Luis，在初始化MATLAB代码和模拟脚本上给予了协助，以及在本书的7.1节、8.2节和8.3节做出的主要贡献。感谢我的前同事Dr. Arthur S. Morris 和 Mr. Victor Steel，向我分享了他们的可调射频知识和技术讨论。最后我也要感谢Mr. Ulrik R. Madsen在7.3.1节做出的工作。
另外，我想向UCSD的Peter Asbeck教授和布朗大学的Lawrence Larson教授表示敬意，感谢他们对本书的审查和所提出的宝贵意见。感谢执行编辑Mr. Charles B. Glaser和他的助手Ms. Jessica Lauffer的支持和建议。最后，我要感谢我的妻子对我的理解、耐心和毫不动摇的支持。
San Diego, CA, USAQizheng Gu
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