ADS射频电路设计与仿真从入门到精通 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陈铖颖 著

图书标签:

• 射频电路
• ADS
• 电路设计
• 仿真
• 微波技术
• 电子工程
• 通信工程
• 高频电路
• EDA
• 入门教程

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121217487

版次：1

商品编码：11372428

包装：平装

开本：16开

出版时间：2013-11-01

用纸：铜版纸

页数：448

正文语种：中文

编辑推荐

　　《ADS射频电路设计与仿真从入门到精通》特点如下：
　　1.系统地介绍ADS射频电路的理论知识、窗口界面及基本操作。
　　2.通过利用ADS进行射频电路设计的典型实例，分析讨论了射频系统中常用的几大类电路，构成了一整套射频系统的解决方案。
　　3.介绍了射频板级系统和收发机系统的仿真应用，可供射频系统工程师参考。
　　4.提供各章实例的电路原理图。

内容简介

　　《ADS射频电路设计与仿真从入门到精通》主要介绍利用ADS（Advanced Design System）软件进行射频电路设计的相关知识和仿真方法。内容包括射频电路基础理论、ADS概况介绍以及ADS的各种仿真功能和实例。《ADS射频电路设计与仿真从入门到精通》通过大量实例，由浅入深、系统地介绍了各类常用射频电路的理论知识和设计仿真方法，包括滤波器、功分器、功率放大器、低噪声放大器、混频器、压控振荡器、锁相环、射频电路板、微带天线和射频收发机等仿真实例，涵盖范围广，工程实用性强。每章还配有拓展实验，以供读者进一步理解和学习ADS射频电路的设计仿真方法。

作者简介

　　陈铖颖，男，中科院微电子学与固体电子学博士，2007年至今就职于中国科学院微电子研究所，主要研究方向为CMOS射频、模拟及混合信号集成电路设计。发表论文十余篇，申请专利十余项，参与多项国家重大专项、863、中科院知识创新重大工程。

目录

第1章 射频电路设计基础
1.1 射频电路设计简介
1.2 射频电路设计中的基本概念
1.2.1 非线性的概述及影响
1.2.2 噪声与噪声系数
1.2.3 灵敏度与动态范围
1.2.4 传输线理论
1.2.5 史密斯圆图
1.2.6 阻抗变换网络
1.3 发送机、接收机概述
1.3.1 发送机结构
1.3.2 接收机结构
1.4 小结

第2章 ADS设计软件概述与基本操作基础
2.1 ADS简介
2.1.1 ADS的特点
2.1.2 ADS的设计方法
2.1.3 ADS的辅助设计方法
2.2 ADS仿真窗口简介
2.2.1 主窗口
2.2.2 原理图窗口
2.2.3 数据显示窗口
2.3 ADS库中基本元件类型
2.3.1 集总参数元件
2.3.2 分布参数元件
2.3.3 非线性元件
2.3.4 信号源
2.3.5 系统模型元件
2.4 ADS的基本设计流程
2.4.1 ADS工程建立
2.4.2 ADS设计仿真建立
2.4.3 ADS仿真参数设置
2.4.4 ADS数据显示
2.5 小结

第3章 ADS基础仿真及实例
3.1 ADS仿真功能概述
3.1.1 ADS的主要仿真功能描述
3.1.2 ADS的主要仿真控制器
3.2 直流仿真
3.2.1 直流仿真原理
3.2.2 直流仿真控制器
3.2.3 直流仿真实例
3.3 交流仿真
3.3.1 交流仿真原理
3.3.2 交流仿真控制器
3.3.3 交流仿真实例
3.4 瞬态仿真
3.4.1 瞬态仿真原理
3.4.2 瞬态仿真控制器
3.4.3 瞬态仿真实例
3.5 小结

第4章 ADS高阶仿真及实例
4.1 S参数仿真
4.1.1 S参数仿真原理
4.1.2 S参数仿真面板与仿真控制器
4.1.3 S参数仿真实例
4.2 谐波平衡法仿真
4.2.1 谐波平衡法仿真原理
4.2.2 谐波平衡法仿真面板与仿真控制器
4.2.3 谐波平衡法仿真实例
4.3 电路包络仿真
4.3.1 电路包络仿真原理
4.3.2 电路包络仿真面板与仿真控制器
4.3.3 电路包络仿真实例
4.4 增益压缩仿真
4.4.1 增益压缩仿真原理
4.4.2 增益压缩仿真面板与仿真控制器
4.4.3 增益压缩仿真实例
4.5 小结

第5章 滤波器的设计与仿真
5.1 滤波器基本原理
5.2 ADS滤波器辅助设计工具
5.3 微带滤波器原理图设计与仿真
5.4 滤波器电路参数的优化
5.5 微带滤波器版图的设计与仿真
5.6 小结

第6章 功率分配器的设计与仿真
6.1 功率分配器基本原理和指标参数
6.2 功率分配器原理图设计与优化仿真
6.3 功分器版图设计与仿真
6.4 小结

第7章 射频功率放大器的设计与仿真
7.1 功率放大器基本原理和设计指标
7.1.1 功率放大器基本原理
7.1.2 功率放大器的性能参数
7.1.3 功率放大器的设计步骤
7.2 功率放大器仿真实例
7.2.1 功率放大器稳定性分析
7.2.2 功率放大器稳定性分析
7.2.3 共轭匹配与负载线匹配
7.2.4 输入、输出阻抗匹配
7.2.5 S参数及谐波平衡仿真
7.3 小结

第8章 低噪声放大器的设计与仿真
8.1 低噪声放大器电路原理与指标参数
8.2 低噪声放大器仿真实例
8.2.1 晶体管特性仿真
8.2.2 晶体管SP模型匹配电路设计
8.2.3 晶体管SP模型其他参数仿真
8.2.4 低噪声放大器整体电路仿真
8.3 小结

第9章 混频器设计与仿真
9.1 混频器设计原理和指标
9.1.1 混频器设计原理
9.1.2 混频器指标参数
9.2 混频器原理图设计与仿真
9.2.1 混频器原理图设计
9.2.2 混频器功能及变频增益仿真
9.2.3 混频器三阶交调点仿真
9.3 小结

第10章 压控振荡器的设计与仿真
10.1 压控振荡器设计基础
10.1.1 压控振荡器原理与性能参数
10.1.2 相位噪声分析
10.2 压控振荡器仿真实例
10.2.1 偏置电路仿真
10.2.2 可变电容器特性仿真
10.2.3 压控振荡器仿真
10.3 小结

第11章 锁相环设计与仿真
11.1 锁相环设计原理
11.2 锁相环原理图设计与仿真
11.2.1 锁相环环路滤波器设计
11.2.2 锁相环锁定时间仿真
11.2.3 锁相环相位噪声仿真
11.3 小结

第12章 射频电路板ADS仿真
12.1 微带线特性阻抗仿真
12.1.1 微带线基本理论
12.1.2 微带线特性阻抗仿真实例
12.2 印制电路板参数仿真
12.2.1 印制电路板参数理论基础
12.2.2 印制电路板参数仿真实例
12.3 TDR信号反射仿真
12.3.1 TDR原理
12.3.2 TDR仿真实例
12.4 射频电路板终端匹配仿真
12.4.1 终端匹配原理
12.4.2 终端匹配仿真实例
12.5 信号串扰仿真
12.5.1 信号串扰原理
12.5.2 信号串扰仿真实例
12.6 眼图观测仿真
12.7 小结

第13章 微带天线的设计与仿真
13.1 微带天线的基本原理
13.2 ADS微带天线设计实例
13.2.1 微带天线参数计算
13.2.2 ADS微带天线的仿真设计
13.3 小结

第14章 ADS系统仿真基础与实例
14.1 射频系统收发机性能指标
14.2 收发机的仿真与设计
14.2.1 发送机仿真实例
14.2.2 超外差接收机仿真实例
14.2.3 零中频接收机仿真实例
14.3 小结

ADS射频电路设计与仿真：理论、实践与进阶之路 本书旨在为广大射频工程师、电子爱好者以及相关专业学生提供一份全面、深入的射频电路设计与仿真指南。我们并非简单罗列操作步骤，而是着力于构建一个扎实的理论基础，并以此为出发点，引导读者掌握现代射频系统设计中的核心技能。从射频领域的基本概念出发，逐步深入到复杂的电路设计技术和高级仿真方法，本书将带领您开启一段从入门到精通的探索之旅。 第一部分：射频电路设计的基础理论与关键概念 在踏入实践之前，清晰而深刻的理论理解是至关重要的。本部分将为您打下坚实的射频基础。 第一章：射频世界的入门：信号、频谱与系统 信号的本质与特性： 我们将从时间域和频率域两个角度深入剖析射频信号，包括其幅值、相位、频率、带宽等关键参数。理解信号的傅里叶变换及其在射频分析中的应用，是掌握后续内容的基础。 频谱分析： 射频通信的核心在于频谱资源的有效利用。本章将详细介绍频谱的划分、特点以及相关的噪声问题，如热噪声、散粒噪声等，并探讨如何量化和管理这些噪声。 射频系统的组成与架构： 从宏观视角审视典型的射频系统，例如无线通信设备、雷达系统等。我们将分解其主要模块，如发射机、接收机、天线、滤波器、放大器等，并阐述它们之间的相互作用和设计考量。 关键性能指标： 介绍射频系统设计中至关重要的性能指标，如灵敏度、选择性、动态范围、功耗、效率等，并初步探讨影响这些指标的因素。 第二章：阻抗匹配与传输线理论：能量传输的艺术 阻抗的概念与重要性： 深入理解阻抗在射频电路中的作用，以及为何阻抗匹配是实现高效能量传输的关键。 史密斯圆图（Smith Chart）： 这是一种强大的图形化工具，用于分析和设计阻抗匹配网络。我们将详细介绍史密斯圆图的使用方法，包括如何绘制、读取以及利用其进行匹配设计。 传输线理论： 学习传输线的特性阻抗、传播常数、反射系数、驻波比（VSWR）等概念。理解传输线长度对电路性能的影响，以及如何处理不匹配引起的信号损耗和失真。 匹配网络的设计： 介绍不同类型的匹配网络，如L型匹配、π型匹配、T型匹配等，并结合史密斯圆图演示如何设计这些网络以达到最佳匹配效果。 第三章：S参数：描述射频器件的通用语言 S参数的定义与物理意义： S参数是一种在射频领域广泛使用的描述线性无源和有源器件网络特性的参数。本章将详细解释S参数的定义、推导过程以及其在分析器件行为中的作用。 S参数的测量与获取： 介绍S参数的测量方法，以及如何从仿真软件或实际测量设备中获得S参数文件（如.s2p, .s3p等）。 S参数的应用： 重点讲解如何利用S参数来分析器件的增益、回波损耗、隔离度、失配情况等。通过S参数，我们可以直观地评估器件的性能并进行优化。 第二部分：核心射频电路模块的设计与仿真 在掌握了基础理论后，我们将聚焦于射频电路设计中的关键模块，并结合仿真工具进行深入实践。 第四章：滤波器设计：塑造频率响应的利器 滤波器的基本原理与分类： 介绍低通、高通、带通、带阻等基本滤波器类型，以及它们在射频系统中的应用场景。 集总参数滤波器设计： 学习如何使用集总元件（电感、电容）设计滤波器，并讨论实际元件的寄生参数对性能的影响。 分布式参数滤波器设计： 介绍微带线、带状线等传输线结构在滤波器设计中的应用，以及如何利用这些结构实现特定的频率响应。 滤波器性能评估： 学习如何通过仿真评估滤波器的插入损耗、阻带衰减、带内平坦度、选择性等关键指标。 第五章：放大器设计：提升信号强度的核心 放大器的基本模型与分类： 介绍不同类别的放大器，如低噪声放大器（LNA）、功率放大器（PA）、中频放大器（IF Amp）等，以及它们在射频链路中的作用。 放大器的稳定性分析： 深入探讨放大器的稳定性问题，包括振荡的产生原因以及如何通过阻抗匹配和电路结构设计来保证稳定性。 噪声系数（NF）的设计与优化： 重点讲解噪声系数对接收机性能的重要性，以及如何在LNA设计中降低噪声系数。 功率放大器（PA）的设计要点： 讨论PA的设计挑战，包括线性度、效率、功率输出等，并介绍AB类、C类等不同工作模式的特点。 放大器的增益和功率匹配： 学习如何设计匹配网络来优化放大器的增益和功率输出。 第六章：混频器与倍频器设计：频率转换的奥秘 混频器的原理与分类： 介绍混频器作为频率转换器的基本原理，以及单平衡、双平衡等不同类型的混频器。 混频器的性能指标： 重点讲解混频器的转换损耗、本振泄漏、镜像抑制、交调失真等关键性能参数。 混频器在射频链路中的应用： 演示混频器如何在超外差接收机和零中频（Zero-IF）接收机中实现频率下变频和上变频。 倍频器设计： 简要介绍倍频器的原理和设计方法，以及它们在频率合成中的应用。 第七章：振荡器与锁相环（PLL）设计：产生和稳定信号的源泉 振荡器的基本原理： 介绍振荡器产生特定频率信号的条件，包括正反馈和增益。 不同类型的振荡器： 学习LC振荡器、晶体振荡器、压控振荡器（VCO）等基本振荡器类型。 相位噪声（Phase Noise）的影响与抑制： 深入理解相位噪声对射频系统性能的负面影响，并探讨降低相位噪声的设计技巧。 锁相环（PLL）的基本原理： 介绍PLL作为频率合成和稳定信号的关键技术，包括鉴相器、电荷泵、低通滤波器和压控振荡器等组成部分。 PLL的设计与应用： 演示如何设计PLL来产生稳定且频率可控的射频信号，并讨论其在频率合成器、时钟产生等方面的应用。 第三部分：高级仿真技术与实际应用 掌握仿真工具是现代射频电路设计的必备技能。本部分将引导您深入理解并运用先进的仿真技术。 第八章：ADS软件入门与基础操作 ADS软件概览： 介绍Keysight ADS（Advanced Design System）软件的强大功能和在射频电路设计领域的地位。 原理图（Schematic）设计： 学习如何在ADS中创建和编辑电路原理图，包括添加元件、连接导线、设置参数等。 符号库（Symbol Libraries）与模型（Models）： 了解ADS的元件库和模型的使用，以及如何导入第三方模型。 仿真类型介绍： 详细介绍ADS支持的各种仿真类型，如DC仿真、AC仿真、S参数仿真、瞬态仿真、噪声仿真、谐波平衡仿真等。 第九章：ADS S参数仿真与结果分析 设置S参数仿真： 学习如何在ADS中正确设置S参数仿真，包括端口定义、频率范围、仿真精度等。 结果的查看与解读： 学习如何通过表格、图形等方式查看仿真结果，包括S11（回波损耗）、S21（传输增益）、S12（隔离度）等。 参数扫描（Parameter Sweep）： 演示如何使用参数扫描功能，观察不同参数变化对S参数的影响，从而进行优化设计。 数据导出与导入： 学习如何导出仿真结果供其他工具使用，或导入S参数文件进行级联分析。 第十章：ADS时域仿真与瞬态分析 设置瞬态仿真： 学习如何设置瞬态仿真，包括激励源的定义、仿真时间、采样率等。 分析瞬态波形： 学习如何观察电路在时域的响应，如电压、电流的瞬态变化。 瞬态仿真的应用： 演示瞬态仿真在分析信号完整性、瞬态响应、开关噪声等问题中的应用。 第十一章：ADS非线性仿真：谐波平衡与瞬态非线性 非线性器件的模型： 介绍放大器、混频器等非线性器件在ADS中的模型表示。 谐波平衡（Harmonic Balance）仿真： 详细讲解谐波平衡仿真的原理和应用，它能高效地分析非线性电路的稳态响应，如增益压缩、交调失真、谐波产生等。 瞬态非线性（Transient Non-linear）仿真： 介绍瞬态非线性仿真在分析复杂非线性行为，如信号进入饱和状态时的表现。 分析非线性仿真结果： 学习如何分析谐波分量、交调失真产物（IMD）等关键非线性性能指标。 第十二章：ADS噪声仿真与性能优化 噪声仿真设置： 学习如何在ADS中设置噪声仿真，包括噪声源的定义、噪声系数的计算等。 分析噪声系数（NF）： 深入分析仿真得到的噪声系数，并与理论计算进行对比。 降低噪声的设计技巧： 结合仿真结果，学习如何通过调整电路参数、选择合适的器件来优化噪声性能。 第十三章：高级仿真技术与电路版图集成 电磁场（EM）仿真： 介绍ADS的电磁场仿真功能，用于分析PCB板上的寄生效应、传输线耦合、天线性能等。 电路与EM协同仿真： 学习如何将电路仿真与电磁场仿真结合，进行更精确的整体系统仿真。 电路版图（Layout）设计基础： 介绍在ADS中进行PCB版图设计的基本流程，包括元件布局、布线、过孔等。 版图后仿真（Post-Layout Simulation）： 强调在版图完成后进行仿真验证的重要性，以捕捉实际版图带来的性能变化。 第十四章：实际应用案例与设计流程 从需求到设计： 引导读者梳理射频电路设计的完整流程，包括需求分析、规格制定、方案选择、仿真验证、优化迭代等。 典型射频模块设计案例： 提供多个实际的射频电路设计案例，如低噪声放大器、功率放大器、滤波器、混频器等，详细演示其设计思路、仿真过程和优化方法。 射频系统集成与调试： 探讨如何在整个射频系统中集成各个模块，并提供一些实际调试中的常见问题和解决方案。 前沿技术展望： 简要介绍当前射频设计领域的热点和未来发展方向，如MIMO系统、毫米波通信、软件定义射频等。 本书并非一本枯燥的技术手册，而是希望通过理论与实践相结合的方式，帮助读者建立起对射频电路设计的系统认知。我们鼓励读者在学习过程中积极动手实践，通过ADS软件进行大量的仿真和探索，不断加深对理论知识的理解，最终能够独立完成复杂的射频电路设计任务。无论您是初涉射频领域的学生，还是希望提升专业技能的在职工程师，本书都将是您宝贵的学习资源。

评分☆☆☆☆☆

我一直在寻找一本能够真正帮助我解决射频设计中实际问题的书籍，而这本书恰好满足了我的需求。它不仅仅是介绍ADS软件的操作，更侧重于如何利用ADS来解决现实中的射频电路设计挑战。书中提供的案例分析非常有深度，涵盖了从微带线到功率放大器，再到接收机前端等多种典型射频电路的设计与仿真。我特别喜欢书中关于去嵌（de-embedding）技术的讲解，这对于精确测量和仿真补偿至关重要，也是我之前一直困扰的一个难题。通过学习书中的方法，我终于能够更准确地评估电路的性能。另外，这本书在讲解一些复杂仿真设置时，会给出详细的图示和步骤，并且会提醒读者可能遇到的陷阱和注意事项，这对于避免走弯路非常有帮助。我发现，这本书的作者不仅精通ADS软件，更对射频电路设计有着深厚的理解，能够将复杂的理论知识转化为易于理解和操作的实践方法。对于那些希望在射频领域有所建树，并且需要一款强大仿真工具来辅助设计的工程师和研究人员来说，这本书绝对是值得投资的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度都让我感到惊喜。我原本以为“从入门到精通”可能意味着会涉及到一些高级概念，但没想到它真的把很多“精通”级别的技巧都囊括其中。例如，书中对于ADS中的高级后处理功能，比如星座图分析、眼图分析，以及如何利用这些工具来诊断和优化电路性能，都有非常详尽的介绍。这对于从事通信系统设计的人来说，是必不可少的技能。我之前在调试高频信号时，常常会遇到信号失真、眼高不足等问题，但由于缺乏有效的分析工具和方法，总是难以找到问题的根源。这本书提供的详细指导，让我能够更清晰地理解这些信号失真现象，并利用ADS进行有效的仿真和优化。此外，书中还触及了一些关于版图后仿真的内容，这对于确保仿真结果与实际制作出来的电路性能的一致性非常重要。虽然这部分内容可能需要读者具备一定的PCB设计基础，但书中提供的清晰指引，让我在学习过程中没有感到过于吃力。总而言之，这本书是一本非常全面的射频电路设计与仿真指南，能够满足从初学者到高级用户不同层次的需求。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我本来对“从入门到精通”这种宣传语持保留态度，觉得很多书都爱打这种噱头，内容往往浅尝辄止。但这本书却给了我一个大大的惊喜。它确实涵盖了从基础概念到进阶应用的方方面面，而且讲解得相当深入。例如，在讲到电磁场仿真时，作者并没有仅仅停留在“导入模型、设置参数、运行求解”的层面，而是详细解释了不同求解器的工作原理、网格划分策略的重要性，以及如何根据仿真需求选择最合适的求解方式。这对于理解仿真结果的准确性和可靠性至关重要。我之前在处理一些复杂结构的电磁仿真时，就经常因为不理解背后原理而导致仿真结果与实际测试偏差很大。这本书的出现，让我醍醐灌顶，明白了问题的根源所在。此外，书中对于ADS的脚本编程和自动化仿真部分也做了详尽的介绍，这对于我这类需要处理大量重复性仿真任务的工程师来说，简直是福音。学习了书中的脚本技巧，我感觉自己的工作效率能提高好几个档次。这本书绝对不是一本“泛泛而谈”的书，而是真正能够帮助读者打下坚实基础，并逐步提升实战能力的宝贵资源。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容组织和逻辑结构令我非常赞赏。它并没有将ADS的所有功能罗列出来，而是围绕着“射频电路设计”这个核心主题，有条不紊地展开。首先，从基础的元件库、原理图编辑开始，然后过渡到仿真分析，最后延伸到版图设计和后处理。这种循序渐进的方式，让我在学习过程中始终能感受到知识的连贯性和系统性。我之前接触过一些零散的ADS教程，往往是东一榔头西一棒子，学完之后感觉知识点很零散，很难形成一个完整的认知体系。而这本书，就像一本精心编排的教材，将所有分散的知识点串联起来，形成了一个完整的射频电路设计流程。尤其让我喜欢的是，书中在讲解每个功能模块时，都会结合实际应用场景，提供清晰的“为什么”和“怎么做”。比如，在讲到参数扫描时，作者会解释为什么要进行参数扫描，以及如何设置扫描范围和步长才能获得有意义的结果。这种“情景化”的学习方式，让我更容易理解和记忆。对于那些希望系统学习ADS，并将其应用于实际射频电路设计工作的读者来说，这本书绝对是不可多得的良师益友。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是一次美妙的发现！作为一名刚刚踏入射频领域的研究生，我对ADS这个强大的仿真软件充满了好奇，但也感到一丝畏惧。这本书的出现，就像是一盏明灯，照亮了我前行的道路。它没有像某些理论书籍那样堆砌晦涩难懂的公式，而是用非常直观易懂的方式，一步步引导我了解ADS的基本操作和核心功能。从建立第一个简单的电路模型，到理解S参数、噪声系数等关键指标的意义，每一步都讲解得细致入微，让我这个小白也能迅速上手。尤其让我印象深刻的是，书中针对实际应用场景设计了多个案例，比如滤波器、匹配网络的设计，这些实操性的内容让我学到的知识能够立刻转化为解决问题的能力。我曾尝试过自己摸索，结果总是卡在各种报错信息和不理解的参数上，耗费了大量时间和精力。而这本书，就像一位经验丰富的导师，在我遇到困难时总能及时提供有效的指导和解决方案。它的语言风格也很亲切，读起来一点都不枯燥，仿佛在和一位朋友交流学习心得。我非常期待这本书能在我接下来的科研工作中发挥更大的作用，帮助我更深入地探索射频世界的奥秘。

评分☆☆☆☆☆

书是正版，内容丰富，值得购买

评分☆☆☆☆☆

买回来初步学习用的，很好

评分☆☆☆☆☆

好

评分☆☆☆☆☆

不错

评分☆☆☆☆☆

内容丰富，但是书中有不少印刷错误的地方，希望能改进

评分☆☆☆☆☆

不错

评分☆☆☆☆☆

还行…凑合看看吧

评分☆☆☆☆☆

有一定的参考指导意义

评分☆☆☆☆☆

书没看，不过感觉还行还行还行啦