Sự phát triển gần đây của nhiều hệ thống và nền tảng ứng dụng — chẳng hạn như 5G, B5G, 6G và IoT — dựa trên những tiến bộ trong công nghệ mạch tích hợp (IC) CMOS, vốn cho phép hiện thực hóa các bộ vi mạch (chipset) hiệu năng cao.

Cuốn sách có tựa đề “RF, Microwave, and Millimeter Wave Devices and Circuits and Their Applications” (tạm dịch: Các linh kiện, mạch điện và ứng dụng trong lĩnh vực RF, vi sóng và sóng milimet) mang đến cái nhìn tổng quan toàn diện về những đổi mới gần đây trong thiết kế hệ thống tần số cao cũng như các ứng dụng đa ngành của chúng.

Cuốn sách giới thiệu an toàn và thiết bị phòng lab; tìm hiểu điện trở và cách mắc nối tiếp, song song; áp dụng các định lý phân tích mạch; nghiên cứu tín hiệu thời gian và AC; khám phá mạch RLC và lọc tần số; tìm hiểu điốt và chỉnh lưu; giới thiệu transistor dùng làm công tắc và khuếch đại.

Nhiều người coi thiết kế mạch điện tử tương tự phức tạp. Điều này là do các nhà thiết kế có thể đạt được hiệu suất mong muốn của một mạch theo nhiều cách.

Cuốn sách là một phương pháp toàn diện về thiết kế vi sóng và tần số vô tuyến (RF) với cách tiếp cận hiện đại “hệ thống trước tiên”. Sách tập trung mạnh vào thiết kế với các nghiên cứu tình huống và ví dụ thiết kế mở rộng. Thiết kế hướng đến truyền thông di động và thiết kế vi mạch để có thể áp dụng các bài học kinh nghiệm vào các nhiệm vụ thiết kế trong thế giới thực.

Trong 30 năm qua, được thúc đẩy bởi nỗ lực chế tạo bộ xử lý lượng tử siêu dẫn, một lý thuyết về mạch điện lượng tử đã xuất hiện, được gọi là điện động lực học lượng tử mạch hoặc mạch-QED. Mục tiêu của lý thuyết này là cung cấp một mô tả lượng tử về các bậc tự do có liên quan nhất. Các đối tượng trung tâm cần được suy ra và nghiên cứu là Lagrangian và Hamiltonian chi phối các bậc tự do này. Các khái niệm trung tâm trong lý thuyết mạng cổ điển như ma trận trở kháng và tán xạ có thể được sử dụng để thu được mô tả Hamiltonian và Lagrangian cho phần không mất mát (tuyến tính) của mạch. Các phương pháp phân tích, cả cổ điển và lượng tử, cũng có thể được phát triển cho các mạch không thuận nghịch. Các ghi chú bài giảng này nhằm mục đích cung cấp một cái nhìn tổng quan toàn diện, định hướng lý thuyết, về chủ đề này cho các nghiên cứu sinh Thạc sĩ hoặc Tiến sĩ về vật lý và kỹ thuật điện.

Văn bản này khám phá các hiện tượng điện từ trong các ứng dụng hiện đại, bao gồm truyền thông không dây và quang học, mạch, kết nối máy tính và thiết bị ngoại vi, truyền thông vi sóng và radar, ăng-ten, cảm biến, hệ thống vi cơ điện tử và phát điện và truyền tải điện. Các nguyên tắc cơ bản bao gồm các giải pháp tĩnh và động cho các phương trình Maxwell; sóng, bức xạ và nhiễu xạ; ghép nối với phương tiện và cấu trúc; sóng dẫn hướng; cộng hưởng; và tương tự âm thanh.

Trong 30 năm qua, được thúc đẩy bởi nỗ lực chế tạo bộ xử lý lượng tử siêu dẫn, một lý thuyết về mạch điện lượng tử đã xuất hiện, được gọi là điện động lực học lượng tử mạch hoặc mạch-QED. Mục tiêu của lý thuyết này là cung cấp một mô tả lượng tử về các bậc tự do có liên quan nhất. Các đối tượng trung tâm cần được suy ra và nghiên cứu là Lagrangian và Hamiltonian chi phối các bậc tự do này. Các khái niệm trung tâm trong lý thuyết mạng cổ điển như ma trận trở kháng và tán xạ có thể được sử dụng để thu được mô tả Hamiltonian và Lagrangian cho phần không mất mát (tuyến tính) của mạch. Các phương pháp phân tích, cả cổ điển và lượng tử, cũng có thể được phát triển cho các mạch không thuận nghịch. Các ghi chú bài giảng này nhằm mục đích cung cấp một cái nhìn tổng quan toàn diện, định hướng lý thuyết, về chủ đề này cho các nghiên cứu sinh Thạc sĩ hoặc Tiến sĩ về vật lý và kỹ thuật điện.

Sách giáo khoa này cung cấp phần giới thiệu dựa trên phép tính về điện và từ tính với trọng tâm là các ứng dụng trong công nghệ vô tuyến nghiệp dư và không dây.

Trong khi máy tính lượng tử phổ quát dường như không nằm trong tầm với trong tương lai gần, công trình này tập trung vào mô phỏng lượng tử tương tự của các mô hình lượng tử hấp dẫn về tương tác ánh sáng-vật chất, với mục tiêu đạt được tốc độ tính toán nhanh hơn so với phần cứng cổ điển. Các khối xây dựng hiện có của phần cứng lượng tử được sử dụng từ các mạch siêu dẫn, đã được chứng minh là một nền tảng thử nghiệm rất phù hợp để triển khai các mô hình Hamiltonian ở mức độ kiểm soát cao.