ADS射頻電路設計與仿真入門及應用實例 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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馮新宇 著

圖書標籤:

• 射頻電路
• ADS
• 電路設計
• 仿真
• 微波電路
• 通信工程
• 電子工程
• 入門
• 應用實例
• 高頻電路

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121229190

版次：01

商品編碼：11460826

包裝：平裝

叢書名： 卓越工程師培養計劃

開本：其他

齣版時間：2014-04-01

頁數：332

正文語種：中文

內容簡介

本書通過大量射頻工程領域的無源器件及有源電路的實例，係統而全麵地介紹射頻微波電路的基礎理論和ADS設計方法。全書共計17章，分為ADS仿真入門篇、仿真基礎篇和仿真應用實例篇三部分。全書的主要內容包括射頻和微波電路基礎、ADS軟件仿真基本步驟、直流仿真和交流仿真、S參數仿真、諧波平衡法仿真、集總參數和分布參數濾波器的設計、LDMOS微波功率放大器的設計、射頻振蕩器的設計、功率分配器的設計、微帶天綫和振子天綫的設計、ADS係統級仿真等。

作者簡介

馮新宇副教授，具有豐富的嵌入式係統和射頻電路研發和教學實戰經驗，承擔並完成瞭多個嵌入式係統和射頻電路設計等方嚮重點科研項目。

目錄

ADS仿真入門篇
第1章 射頻電路和微波電路基礎
1．1 射頻技術的發展和趨勢
1．2 射頻電路和微波電路相關概念參數
1．2．1 射頻電路及其參數
1．2．2 微波技術和微波電路
1．2．3 史密斯圓圖
1．2．4 射頻網絡
1．2．5 微帶綫
1．3 射頻和微波電路仿真設計工具
第2章 ADS軟件初識
2．1 ADS軟件功能描述
2．2 ADS軟件的安裝過程
2．3 ADS2009基本操作
2．3．1 ADS原理圖參數設置
2．3．2 ADS工程的相關操作
2．3．3 ADS設計相關操作
2．3．4 ADS仿真相關操作
2．3．5 ADS仿真結果顯示和分析相關操作
2．3．6 ADS輸入/輸齣相關操作
2．4 ADS的工作視窗
2．4．1 主窗口
2．4．2 原理圖視窗
2．4．3 仿真狀態視窗
2．4．4 數據顯示視窗
2．5 ADS2009元件
2．5．1 集總參數元件
2．5．2 分布參數元件
2．5．3 非綫性元件
2．5．4 係統模型元件
2．5．5 信號源
2．6 本章習題
第3章 ADS仿真基本步驟
3．1 新建工程與設計原理圖
3．2 原理圖仿真和結果顯示
3．3 調諧和優化
3．4 設計嚮導
3．5 本章習題
ADS仿真基礎篇
第4章 直流仿真與交流仿真
4．1 直流仿真
4．2 交流仿真
4．3 本章習題
第5章 S參數仿真
5．1 S參數仿真基本原理
5．2 S參數仿真控製器和麵闆
5．3 S參數仿真基本過程
5．4 S參數仿真實例
5．4．1 基本S參數仿真
5．4．2 匹配電路設計
5．4．3 參數優化
5．4．4 噪聲和增益
5．5 本章習題
第6章 諧波平衡法仿真
6．1 諧波平衡法仿真基本原理
6．2 諧波平衡法仿真控製器和麵闆
6．3 諧波平衡法仿真的基本步驟
6．4 諧波平衡法仿真實例
6．4．1 單音信號仿真
6．4．2 1dB功率壓縮點仿真
6．5 本章習題
第7章 電路包絡仿真
7．1 電路包絡仿真基本原理及功能
7．2 電路包絡仿真控製器和仿真麵闆
7．3 電路包絡仿真基本步驟
7．4 電路包絡仿真實例
7．4．1 混頻器包絡仿真
7．4．2 運算放大器包絡仿真
7．5 本章習題
ADS仿真應用實例篇
第8章 集總參數濾波器的設計與仿真
8．1 集總參數濾波器的基本原理
8．1．1 理想濾波器的四種基本類型
8．1．2 低通濾波器的響應
8．1．3 集總元件低通濾波器的構成
8．1．4 濾波器的變換
8．2 集總參數低通濾波器的仿真設計
8．2．1 集總參數低通濾波器設計嚮導
8．2．2 集總參數低通濾波器的仿真設計
8．3 集總參數帶通濾波器的仿真設計
8．3．1 集總參數帶通濾波器設計嚮導
8．3．2 集總參數帶通濾波器的仿真設計
8．4 本章習題
第9章 分布參數濾波器的設計與仿真
9．1 分布參數低通濾波器的設計
9．1．1 分布參數低通濾波器的基本原理
9．1．2 微帶綫階梯阻抗低通濾波器的設計
9．1．3 微帶短截綫低通濾波器的設計
9．2 分布參數帶通濾波器的設計
9．2．1 分布參數帶通濾波器的基本原理
9．2．2 平行耦閤微帶綫帶通濾波器的設計
9．2．3 微帶發夾式帶通濾波器的設計
9．3 本章習題
第10章 低噪聲放大器的設計與仿真
10．1 低噪聲放大器的原理和特性參數
10．2 低噪聲放大器的設計和仿真
10．3 本章習題
第11章 LDMOS微波功率放大器的設計與仿真
11．1 微波功率放大器的原理和特性參數
11．2 LDMOS微波功率放大器的設計
11．3 本章習題
第12章 射頻振蕩器的設計與仿真
12．1 射頻振蕩器的基本原理
12．2 晶體管振蕩器的設計和仿真
12．3 壓控振蕩器的設計和仿真
12．4 本章習題
第13章 混頻器的設計與仿真
13．1 混頻器的工作原理
13．2 混頻器的理論設計
13．3 混頻器的ADS仿真
13．4 本章習題
第14章 功率分配器的設計與仿真
14．1 功率分配器的基本原理
14．2 功率分配器的設計嚮導
14．3 功率分配器的設計和仿真實例
14．4 本章習題
第15章 微帶天綫的設計與仿真
15．1 矩形微帶天綫的設計
15．2 本章習題
第16章 振子天綫的設計與仿真
16．1 振子天綫基本理論
16．2 振子天綫的設計
16．3 本章習題
第17章 ADS2009係統仿真
17．1 射頻係統的理論基礎
17．2 射頻發射係統的設計和仿真
17．3 射頻接收係統的設計和仿真
17．4 本章習題
參考文獻

前言/序言

《射頻電路設計解析：從原理到實踐》 內容概述： 本書旨在為射頻（RF）電路設計領域的初學者提供一套係統、深入且實用的學習路徑。我們不直接羅列書中現有的射頻電路設計與仿真入門及應用實例，而是聚焦於射頻電路設計的核心理念、關鍵技術以及通用的工程實踐方法。通過剖析射頻係統的基本構成，講解其工作原理，並探討多種主流的設計方法與仿真工具的應用，本書力求幫助讀者建立起紮實的射頻理論基礎，掌握從概念提齣到實際電路實現的全過程。 第一部分：射頻世界的基石——基礎理論與概念解析 射頻電路設計是一門建立在電磁場理論、電路理論以及半導體物理等基礎學科之上的交叉學科。在本部分，我們將深入淺齣地介紹射頻領域最基本、最重要的概念，為後續的深入學習奠定堅實基礎。 電磁波的本質與傳播： 我們將從麥剋斯韋方程組齣發，闡釋電磁波的産生、傳播特性（頻率、波長、速度、阻抗等）及其與射頻電路設計的緊密聯係。理解電磁波在傳輸綫中的行為是射頻設計的基礎，我們將詳細介紹駐波、反射、傳輸損耗等現象，並引入S參數（散射參數）作為描述射頻網絡特性的關鍵工具。 高頻效應與寄生參數： 隨著工作頻率的升高，電路中的寄生電容、寄生電感以及導綫電阻等寄生參數對電路性能的影響變得日益顯著，甚至可能導緻電路工作異常。本部分將詳細分析這些高頻效應的産生機理，並介紹在電路設計中如何考慮和減小這些不利影響，例如通過PCB布局布綫、器件選型等手段。 阻抗匹配的藝術： 阻抗匹配是射頻電路設計的核心任務之一，它直接關係到信號的有效傳輸、功率的傳遞效率以及噪聲的抑製。我們將深入探討阻抗不匹配帶來的反射功率損失、駐波比（VSWR）升高以及係統性能下降等問題。在此基礎上，我們將詳細介紹多種經典的阻抗匹配技術，包括使用集總參數元件（電感、電容）和分布式參數元件（傳輸綫）進行匹配，並講解史密斯圓圖在阻抗匹配設計中的應用及其讀圖技巧。 噪聲與失真： 在射頻係統中，信號的信噪比（SNR）和綫性度是衡量係統性能的重要指標。本部分將詳細介紹噪聲的來源，包括熱噪聲、散粒噪聲、閃爍噪聲等，並引入噪聲係數（NF）的概念來量化係統的噪聲性能。同時，我們也將探討非綫性器件引入的失真問題，如諧波失真、互調失真等，並介紹關鍵的綫性度指標，如P1dB（1dB壓縮點）和IP3（三階交調點）。 第二部分：射頻電路的核心模塊——關鍵單元的設計與分析 射頻係統通常由一係列相互連接的功能模塊構成，每個模塊都承擔著特定的任務。本部分將聚焦於射頻電路設計中最常見、最核心的幾個功能模塊，深入分析其工作原理、設計考量以及實現方法。 濾波器（Filters）： 濾波器在射頻係統中扮演著選擇特定頻率信號、抑製乾擾信號的關鍵角色。我們將介紹不同類型的濾波器，如低通、高通、帶通和帶阻濾波器，並講解它們在插入損耗、阻帶衰減、帶寬等性能指標上的差異。我們將探討多種濾波器設計方法，包括巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）等逼近理論，並介紹使用集總參數和分布式參數元件構建濾波器的思路。 放大器（Amplifiers）： 放大器是將微弱的射頻信號放大到足以進行後續處理或傳輸的必要單元。我們將詳細分析不同類型的射頻放大器，如小信號放大器、功率放大器，以及它們的增益、帶寬、噪聲係數、綫性度、效率等關鍵設計參數。我們將深入探討放大器穩定性問題，並介紹實現高增益、低噪聲和高效率放大器的設計技巧，包括使用單級和多級放大器結構。 振蕩器（Oscillators）： 振蕩器是産生射頻信號源的器件，其頻率穩定性和相位噪聲是衡量其性能的重要指標。我們將介紹各種類型的射頻振蕩器，如LC振蕩器、晶體振蕩器、壓控振蕩器（VCO）等，並分析它們的振蕩機理、啓動條件以及影響頻率穩定性的因素。我們將探討如何設計低相位噪聲的振蕩器，以及VCO在頻率閤成中的應用。 混頻器（Mixers）與頻率閤成器（Frequency Synthesizers）： 混頻器是將兩個不同頻率的信號進行相乘，從而産生新的信號的器件，它是實現變頻的關鍵。我們將介紹不同類型的混頻器，如二極管混頻器、MOSFET混頻器、平衡混頻器等，並分析其變頻損耗、鏡像抑製等性能。頻率閤成器則是一個更為復雜的係統，它能夠根據參考信號生成精確穩定且可調諧的射頻信號，在現代通信係統中扮演著至關重要的角色。我們將介紹頻率閤成器的基本原理，如鎖相環（PLL）技術，以及其在無綫通信收發機中的應用。 開關與衰減器（Switches and Attenuators）： 射頻開關用於在不同信號路徑之間進行切換，而衰減器則用於精確地降低信號的幅度。我們將介紹不同類型的射頻開關，如PIN二極管開關、MOSFET開關，以及它們在切換速度、隔離度、插入損耗等方麵的特點。同時，我們將探討固定衰減器和可變衰減器的設計原理，以及它們在功率控製和信號電平調整中的應用。 第三部分：射頻電路的實現與驗證——仿真工具與工程實踐 理論知識是基礎，但射頻電路的實際設計離不開強大的仿真工具和豐富的工程實踐經驗。本部分將帶領讀者領略射頻電路仿真的魅力，並分享一些在實際工程中至關重要的設計與調試技巧。 射頻電路仿真軟件簡介與應用： 射頻電路的設計和優化是一個迭代的過程，仿真軟件在其中發揮著不可替代的作用。我們將介紹幾款主流的射頻電路仿真軟件（如Keysight ADS、Cadence Spectre RF、ANSYS HFSS等），闡述它們的核心功能，包括S參數分析、瞬態分析、噪聲分析、諧波平衡分析等。我們將通過實例演示，說明如何在仿真環境中建立電路模型、設置仿真參數、分析仿真結果，並指導讀者如何利用仿真結果來指導電路的設計和優化。 PCB布局布綫中的射頻考量： 印刷電路闆（PCB）的布局布綫對射頻電路的性能影響巨大。我們將詳細探討在PCB設計中需要注意的射頻工程問題，包括傳輸綫的設計（阻抗控製、長度匹配）、地平麵完整性、去耦電容的布置、高頻信號的走綫規則、串擾的抑製等。我們將強調“短直連”的原則，以及如何避免不必要的電感和電容效應。 器件選型與模型： 射頻電路的性能很大程度上取決於所選器件的特性。我們將討論在射頻設計中如何根據具體的應用需求選擇閤適的元器件，如低噪聲放大器（LNA）、功率放大器（PA）、濾波器、混頻器等。我們將強調理解器件數據手冊（datasheet）的重要性，並介紹如何使用射頻器件的S參數模型、PSpice模型或IBIS模型等進行電路仿真。 係統級設計與集成： 射頻電路很少孤立存在，它們通常是更大射頻係統的一部分。本部分將簡要介紹射頻係統級設計的概念，包括梳理係統框圖、定義各個模塊的接口和性能指標、考慮整體的噪聲和失真纍積等。我們將強調模塊化設計的優勢，以及如何有效地將各個射頻模塊集成到一個完整的係統中。 射頻電路的測試與調試： 仿真結果需要通過實際測試來驗證。我們將介紹射頻電路常用的測試儀器，如矢量網絡分析儀（VNA）、頻譜分析儀、信號發生器、噪聲係數測試儀等，並講解如何使用這些儀器進行電路性能的測量。同時，我們也將分享一些在實際電路調試過程中可能遇到的常見問題及其解決方法，如如何定位振蕩問題、如何解決匹配不良、如何診斷噪聲源等。 本書特色： 本書的編寫旨在提供一種“由內而外”的學習體驗。我們不預設讀者已經掌握瞭書中特定的實例，而是從射頻設計的普適性原理和方法入手，構建一個通用的知識框架。通過對基礎概念的深入剖析，對關鍵模塊的詳盡講解，以及對工程實踐的細緻指導，本書希望能激發讀者對射頻電路設計産生濃厚的興趣，並賦予他們獨立解決射頻工程問題的能力。我們力求用嚴謹的邏輯、清晰的語言和閤理的結構，為射頻領域的探索者們提供一份值得信賴的學習指南。

評分☆☆☆☆☆

讓我感到有些意外的是，這本書在對ADS軟件本身的介紹方麵，並沒有我預期的那麼詳盡。盡管書名中包含瞭“ADS射頻電路設計與仿真”，但我發現它更多的是在講解射頻電路的原理和設計思路，然後以ADS為例來展示。也就是說，它並沒有花大量篇幅去介紹ADS軟件的各種界麵功能、工具選項、或者如何一步步操作來完成一個仿真項目。我本來以為會像一本軟件教程那樣，從零開始教我怎麼打開軟件，怎麼繪製原理圖，怎麼放置元器件，怎麼設置激勵源和求解器，以及如何查看和分析各種仿真結果。但實際上，它在講解實例時，更多的是給齣瞭最終完成的仿真框圖和一些關鍵設置的截圖，而對於中間的搭建過程，以及各種選項的具體含義和作用，講解得比較簡略。這讓我覺得，如果一個完全沒有接觸過ADS軟件的讀者，單憑這本書可能很難獨立掌握其使用方法。它更像是一個已經熟悉ADS軟件操作的人，用來學習射頻電路設計知識的輔助讀物，而不是一個完整的軟件入門指南。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，這本書的“實例”部分，是我一直期待的重點，畢竟書名裏也強調瞭“應用實例”。然而，當我迫不及待地翻到那些章節時，發現它所謂的實例，與其說是手把手的教學，不如說是對各種復雜項目的一個概覽。它列舉瞭一些實際的射頻鏈路，比如低噪聲放大器、功率放大器、混頻器等等，並給齣瞭用ADS軟件搭建仿真模型的截圖。但是，這些截圖和講解，對我來說就像是看一場精彩的球賽集錦，我看到瞭最終的進球，卻不知道球員是如何一步步帶球過人、傳球配閤纔完成的。它展示瞭怎麼連接元器件、怎麼設置仿真參數，甚至給齣瞭一些仿真結果圖。但是，當我試圖跟著它一步步復現的時候，卻發現很多關鍵的細節被省略瞭，比如很多參數的選取邏輯、一些高級的仿真技巧、或者在遇到仿真錯誤時該如何調試。它好像默認讀者已經掌握瞭ADS軟件的基本操作，並且對射頻電路設計流程有著模糊的認識。結果就是，我看著它給齣的“成功案例”，卻無法真正理解背後的設計思路和實現過程，總覺得隔靴搔癢，學不到真功夫，這讓我有點失望。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和圖錶風格，實在是讓我有些睏惑。它的頁麵設計並沒有什麼特彆吸引人的地方，文字部分密密麻麻，大量的公式和符號穿插其中，閱讀起來並不輕鬆。而圖錶方麵，雖然也用瞭大量的電路圖和仿真結果圖，但很多圖例的字體偏小，綫條也比較細，在電腦屏幕上放大看的時候，有時會有些模糊不清。更讓我費解的是，很多圖錶之間的關聯性並不強，有時候在一個章節的末尾突然插入一個與前麵內容關聯不大的圖，或者在一個看似重要的概念講解之後，緊接著是一個復雜的錶格，卻沒有太多文字解釋如何解讀。這導緻我在閱讀過程中，需要花費很多精力去組織信息，試圖將散落在各處的知識點串聯起來。有時候，我甚至會懷疑是不是有些內容被遺漏瞭，或者作者在組織內容的時候，並沒有完全考慮到讀者的閱讀流暢性。總而言之，這本書在視覺呈現和信息組織上，還有很大的提升空間，不夠直觀，也不是特彆符閤現代電子技術書籍的審美和易讀性要求，給我的閱讀體驗打瞭不少摺扣。

評分☆☆☆☆☆

這本書在理論闡述上，感覺有些過於“學院派”瞭。它花費瞭大量的篇幅去講解一些非常底層的物理原理和數學模型，比如關於電磁場理論的詳細推導，以及一些微波器件內部工作機製的深入剖析。雖然我知道這些是理解射頻電路的根基，但對於我這樣希望快速上手解決實際問題的人來說，這些內容顯得過於抽象和枯燥。舉個例子，它在講解傳輸綫理論時，詳細闡述瞭傳播常數、阻抗等概念，但當我試圖理解如何實際應用這些概念去設計一個匹配網絡時，書中的指導卻顯得不夠直接。它更多的是在解釋“是什麼”，而對於“怎麼做”的指導相對較少，或者說，它的“怎麼做”是建立在對前麵大量理論知識的掌握上的。這就好比，它教你物理學的牛頓定律，但卻沒有教你如何運用這些定律去計算一個拋物綫的軌跡。因此，我感覺這本書在理論深度上做得很好，但與實際工程應用之間的銜接，可以做得更順暢一些，能夠提供更多從理論到實踐的橋梁。

評分☆☆☆☆☆

這本《ADS射頻電路設計與仿真入門及實例》我拿在手裏，剛翻瞭幾頁就覺得內容實在太龐雜瞭，簡直像一本百科全書，什麼都想講。它一開始就鋪開瞭射頻電路的理論基礎，什麼傳輸綫理論、史密斯圓圖，還有各種微波網絡參數，這些東西我雖然知道是基礎，但它講得巨巨巨詳細，好多公式推導看得我頭昏腦漲，感覺像是又迴到瞭大學課堂，而且還是那種最難的課程。書裏還試圖講解各種元器件模型，從電阻電容電感到更復雜的晶體管、二極管，每一種都有詳細的參數和仿真行為分析，這對我來說確實是個挑戰。更彆說它還涉及瞭各種設計方法學，什麼阻抗匹配、噪聲係數優化、功率效率提升，感覺每一章都能單獨拿齣來寫一本厚厚的書。我最頭疼的是那些復雜的數學推導，雖然我知道它們是推導齣原理的關鍵，但看得我腦仁疼，恨不得直接跳到應用部分。總的來說，這本書的理論深度和廣度都讓我望而卻步，感覺它更適閤那些有一定基礎，想深入研究射頻理論的專業人士，對於我這種隻想快速入門的初學者來說，內容有點過於“厚重”瞭。

評分☆☆☆☆☆

還沒細看，粗略看瞭下，還是不錯的

評分☆☆☆☆☆

很好，很快就送來瞭。

評分☆☆☆☆☆

很好的學習Ads的書，入門很好

評分☆☆☆☆☆

本來還打算認真看 結果首先 書裏的軟件版本舊瞭 ads2011整個改版瞭 看書裏的操作 經常雲裏霧裏 其次書裏的符號下標有錯 而且竟然很多錯彆字 簡直瞭

評分☆☆☆☆☆

很好，很快就送來瞭。

評分☆☆☆☆☆

很好的學習Ads的書，入門很好

評分☆☆☆☆☆

本來還打算認真看 結果首先 書裏的軟件版本舊瞭 ads2011整個改版瞭 看書裏的操作 經常雲裏霧裏 其次書裏的符號下標有錯 而且竟然很多錯彆字 簡直瞭

評分☆☆☆☆☆

很好的學習Ads的書，入門很好

評分☆☆☆☆☆

很好的學習Ads的書，入門很好