前言

人类对高质量信息的获取和需求是无止境的，为各种通信方式和通信标准的酝酿和产生提供了深厚的必要条件。纵观无线电技术的演变历程，除了顶层通信协议的不断丰富和深化，作为通信载体的终端硬件设备的发展更值得关注，从分立元器件到集成电路，从小规模集成电路到超大规模集成电路，每次的演进都伴随射频集成电路理论的一次革新。尤其是随着通信标准更新迭代周期的缩短、持续逼近香农极限的多样化通信制式的涌现，以及先进工艺条件下制造成本的飞速上涨，单模式、单频段、单功能的定制类射频集成电路正在逐步被具有向下兼容能力的多模式、多频段、多功能兼容的软件定义无线电类射频集成电路所取代。另一个值得注意的问题是，随着高通量通信需求的激增和Sub-6 GHz频谱资源的日趋紧张，微波、毫米波和太赫兹射频集成电路的设计理论和方法也被逐步挖掘和充盈。射频集成电路的多样异构化发展也必将为各种更先进通信协议的推广和规模应用提供支撑载体。

本书立足一个完整的通信系统，从信号处理的角度逐步引出射频集成电路设计中的相关方法学，以期帮助读者建立一个完备而收敛的知识体系。同时本书还配套提供了晶体管级射频收发机设计文件，从工程实现的角度帮助读者掌握射频集成电路的设计原理。本书具有广泛的读者受众，可帮助射频集成电路初学者建立系统概念、理清思路，聚焦重点，快速入门提高；增强具有一定设计基础和理论概念的入门者分析问题的能力，提升工程设计技能；强化具有丰富实践经验和深厚理论基础的射频集成电路设计者的理论功底，温故而知新。

本书具备3个典型的特征：

（1）立足通信和频域分析，对射频集成电路的设计上溯至通信的源头，帮助读者建立宏观的系统概念，知其然知其所以然，并提供大量丰富的三维频域分析图，帮助读者直观地理解射频集成电路设计中的架构选择及核心模块作用。

（2）全面深入挖掘影响射频集成电路性能的关键因素，对必要的片上校准算法和相应的具体电路展开分析和设计，如直流偏移校准、滤波器带宽校准、偶阶非线性失真校准、I/Q失配校准、谐波抑制校准、频率综合器的自动频率校准和稳定性校准、发射链路的载波泄漏补偿、发射泄漏补偿、功率放大器的数字预失真补偿等。另外，本书还重点介绍了具有较强工艺置换性的全数字频率综合器、数字功率放大器和多架构全数字发射链路，缩小数模融合SoC设计的工艺鸿沟。

（3）射频集成电路设计是一门非常复杂且需要相当经验和创新能力的工程和学术有效结合的技术。设计能力的提升除必须具备相当宽泛的学科背景、基础原理/架构/电路模块的深厚理解程度外，还必须从实际的工程实现中逐步发现问题，纠正理解偏差，反哺理论理解，最终实现设计进阶。本书专门针对此问题提供了一个基于低中频架构实现的完整晶体管级射频收发机设计案例，并提供了多个基于数模混合设计的片上校准技术。同时，针对全数字频率综合器的设计，本书还配套提供了基于Simulink搭建的锁相环型全数字频率综合器以及锁频环型全数字频率综合器仿真模型，帮助读者建立直观印象，加深理解，快速进阶。

特别感谢电子工业出版社和丛书编委会！特别感谢电子工业出版社电子信息出版分社柴燕社长在本书出版过程中给予的大力支持！特别感谢电子工业出版社电子信息出版分社刘海艳编辑在本书编辑过程中所做的细致入微、精益求精的工作！

五年的写作时间，几乎翻阅了已经出版的所有射频集成电路书籍，阅读了近千篇学术论文，编写了百余个MATLAB代码。从目录框架到每一节，凭借着对射频集成电路的执着和热爱，逐一敲下了每一个字和每一行代码，绘制了每一幅图表，细琢了每一个公式。编写过程有过无数次想放弃的念头，又在内容逐渐丰富和充盈中庆幸坚持了下来。成书的那一刻，深刻地感受到建立一个完整知识体系的不易和艰辛！多次的重读和勘误中，仍能清晰复现每个段落甚至句子写作时所处的环境和当时的心情。此期间，家人的无条件支持给了我最大的写作动力！

本书配套提供的晶体管级射频收发机工程文件可在华信教育资源网（https://www.hxedu.com.cn）免费下载。

愿此书能够为我国半导体行业的发展带来些许助力！

限于作者学术水平、设计经验以及工程实践经验，书中难免存在表述不妥甚至错误之处，恳请读者批评指正。

李松亭

2023年10月于长沙国防科技大学

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李松亭，国防科技大学空天科学学院副研究员，国防科技大学天拓系列卫星物联网载荷主任设计师，主要从事天基物联网、模拟射频及混合信号集成电路设计等方面的研究。先后研发出多款星基物联网载荷、多款多模导航射频芯片、射频基带一体化SoC芯片、具有自主知识产权的超高频RFID标签芯片、电源管理芯片等。承担和参与各类国家、省部级项目20余项，发表学术论文30余篇，授权国家发明专利30余项，出版专著1部。获军队科技进步奖一等奖1项，天津市科技进步奖特等奖1项。