{WL}ADS2011射頻電路設計與仿真實例--徐興福--電子工業齣版社 97871212

{WL}ADS2011射頻電路設計與仿真實例--徐興福--電子工業齣版社 97871212 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

徐興福 著
圖書標籤:
  • 射頻電路
  • 電路設計
  • 仿真
  • ADS
  • 微波技術
  • 電子工業齣版社
  • 徐興福
  • 通信工程
  • 無綫通信
  • 射頻器件
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店鋪: 華裕京通圖書專營店
齣版社: 電子工業齣版社
ISBN:9787121227998
商品編碼:29510648284
包裝:平裝
齣版時間:2014-05-01

具體描述

基本信息

書名:ADS2011射頻電路設計與仿真實例

定價:128.00元

作者:徐興福

齣版社:電子工業齣版社

齣版日期:2014-05-01

ISBN:9787121227998

字數:

頁碼:

版次:1

裝幀:平裝

開本:16開

商品重量:0.4kg

編輯推薦


'早期齣版的《ADS2008射頻電路設計與仿真實例》一書,發行近20000冊,深得廣大射頻工程師及高校師生的喜愛。當然,也存在不少問題。整體上看,還是不失為一本射頻工程師的“武功秘籍”。

內容提要


本書主要介紹使用ADS2011進行射頻電路設計與仿真方法,書中包含大量工程實例,包括匹配電路﹑濾波器﹑噪聲放大器﹑功率放放大器﹑混頻器﹑鎖相環﹑功分器﹑耦閤器﹑射頻控製電路﹑RFIC集成放大器電路﹑TDR電路﹑通信係統,矩量法Momentum電磁場仿真,微帶天綫等仿真實例,涵蓋大部分無綫收發電路,係統性強,工程實用性強。

目錄


第1章ADS2011簡介  

 1.1ADS與其他電磁仿真軟件比較  

 1.2ADS2011簡介  

  1.2.1概述  

  1.2.2ADS2008的新功能  

  1.2.3ADS2009的新功能  

  1.2.4ADS2011的新功能  

  1.2.5ADS2011的新功能描述  

第2章ADS2011界麵與基本工具  

 2.1ADS工作窗口  

  2.1.1主窗口  

  2.1.2原理圖窗口  

  2.1.3數據顯示窗口  

  2.1.4Layout版圖工作窗口  

 2.2ADS基本操作  

  2.2.1ADS原理圖參數設置  

  2.2.2ADS工程的相關操作  

  2.2.3下載和安裝DesignKit  

  2.2.4如何搜索ADS中的範例  

  2.2.5ADSTemplate的使用  

  2.2.6ADS2011Technology的設置  

 2.3ADS的主要仿真控製器  

  2.3.1直流(DC)仿真控製器  

  2.3.2交流(AC)仿真控製器  

  2.3.3S參數仿真控製器  

  2.3.4諧波平衡(HB)仿真控製器  

  2.3.5大信號S參數(LSSP)仿真控製器  

  2.3.6XDB仿真控製器  

  2.3.7包絡(Envelope)仿真控製器  

  2.3.8瞬態(Transient)仿真控製器  

第3章匹配電路設計  

 3.1引言  

 3.2匹配的基本原理  

 3.3SmithChart Utility Tool說明  

  3.3.1打開SmithChart Utility  

  3.3.2SmithChart Utility界麵介紹  

  3.3.3菜單欄和工具欄  

  3.3.4SmithChart Utility作圖區  

  3.3.5SmithChart Utility頻率響應區  

 3.4用分立電容電感匹配實例  

 3.5微帶綫匹配理論基礎  

  3.5.1微帶綫參數的計算  

  3.5.2微帶單枝短截綫匹配電路  

  3.5.3微帶雙枝短截綫匹配電路  

 3.6LineCacl簡介  

 3.7微帶單枝短截綫匹配電路的仿真  

 3.8微帶雙枝短截綫匹配電路的仿真  

第4章濾波器的設計  

 4.1濾波器的基本原理   

  4.1.1濾波器的主要參數指標  

  4.1.2濾波器的種類  

 4.2LC濾波器設計  

  4.2.1新建濾波器工程和設計原理圖  

  4.2.2設置仿真參數和執行仿真  

  4.3ADS中的濾波器設計嚮導工具  

 4.3.1濾波器設計指標  

  4.3.2濾波器電路的生成  

  4.3.3集總參數濾波器轉換為微帶濾波器  

  4.3.4Kuroda等效後仿真  

 4.4階躍阻抗低通濾波器的ADS仿真  

  4.4.1低通濾波器的設計指標  

  4.4.2低通原型濾波器設計  

  4.4.3濾波器原理圖設計  

  4.4.4仿真參數設置和原理圖仿真  

  4.4.5濾波器電路參數優化  

  4.4.6其他參數仿真  

  4.4.7微帶濾波器版圖生成與仿真  

第5章低噪聲放大電路設計  

 5.1低噪聲放大器設計理論基礎  

  5.1.1低噪聲放大器在通信係統中的作用  

  5.1.2低噪聲放大器的主要技術指標  

  5.1.3低噪聲放大器的設計方法  

 5.2ATF54143DataSheet研讀  

 5.3LNA實例  

  5.3.1下載並安裝晶體管的庫文件  

  5.3.2直流分析DCTracing  

  5.3.3偏置電路的設計  

  5.3.4穩定性分析  

  5.3.5噪聲係數圓和輸入匹配  

  5.3.6大增益的輸齣匹配  

  5.3.7匹配網絡的實現  

  5.3.8版圖的設計  

  5.3.9原理圖—版圖聯閤仿真(co-simulation)  

第6章功率放大器的設計  

 6.1功率放大器基礎  

  6.1.1功率放大器的種類   

  6.1.2放大器的主要參數  

  6.1.3負載牽引設計方法  

  6.1.4PA設計的一般步驟  

  6.1.5PA設計參數  

 6.2直流掃描  

  6.2.1DesignKit的安裝  

  6.2.2插入掃描模闆  

  6.2.3放入飛思卡爾元器件模型  

  6.2.4掃描參數設置  

  6.2.5仿真並顯示數據  

 6.3穩定性分析  

  6.3.1原理圖的建立  

  6.3.2穩定性分析  

 6.4Load-Pull  

  6.4.1插入Load-Pull模闆  

  6.4.2確定Load-Pull的負載阻抗  

 6.5Source-Pull  

  6.5.1插入Source-Pull  

  6.5.2確定Source-Pull的源阻抗  

 6.6Smith圓圖匹配  

  6.6.1輸齣匹配電路的建立  

  6.6.2輸齣匹配理想傳輸綫轉化微帶綫  

  6.6.3輸齣匹配電路生成symbol模型  

  6.6.4輸入匹配電路的建立  

  6.6.5輸入匹配理想傳輸綫轉化微帶綫  

  6.6.6輸入匹配電路生成symbol模型  

 6.7偏置的設計  

 6.8原理圖S參數仿真  

 6.9原理圖HB仿真  

 6.10原理圖優化調諧  

 6.11版圖Layout  

  6.11.1版圖的生成  

  6.11.2版圖的布局  

第7章混頻器設計  

 7.1混頻器技術基礎  

  7.1.1基本工作原理  

  7.1.2混頻器的性能參數  

  7.1.3鏡像抑製混頻器原理簡介  

 7.2混頻器實例與仿真  

  7.2.1案例參數及設計目標  

  7.2.2平衡混頻器設計  

  7.2.3本振功率對噪聲係數和轉換增益的影響  

  7.2.41dB功率壓縮點的仿真  

第8章頻率閤成器設計  

 8.1鎖相環技術基礎  

  8.1.1基本工作原理  

  8.1.2鎖相環係統的性能參數  

  8.1.3環路濾波器的計算  

  8.2鎖相環實例與仿真  

 8.2.1ADF4111芯片介紹  

  8.2.2案例參數及設計目標  

  8.2.3應用ADS進行PLL設計  

第9章功分器與定嚮耦閤器設計  

 9.1引言  

 9.2功分器技術基礎  

  9.2.1基本工作原理  

  9.2.2功分器的基本指標  

 9.3功分器的原理圖設計、仿真與優化  

  9.3.1等分威爾金森功分器的設計指標  

  9.3.2建立工程與設計原理圖  

  9.3.3基闆參數設置  

  9.3.4功分器原理圖仿真   

  9.3.5功分器電路參數的優化   

 9.4功分器的版圖生成與仿真  

  9.4.1功分器版圖的生成   

  9.4.2功分器版圖的仿真   

 9.5定嚮耦閤器技術基礎  

  9.5.1基本工作原理  

  9.5.2定嚮耦閤器的基本指標  

 9.6定嚮耦閤器的原理圖設計、仿真與優化  

  9.6.1Lange耦閤器的設計指標  

  9.6.2建立工程與設計原理圖  

  9.6.3微帶的參數設置  

  9.6.4Lange耦閤器的參數設置  

  9.6.5Lange耦閤器的原理圖仿真  

  9.6.6Lange耦閤器的參數優化   

 9.7功分器的版圖生成與仿真  

  9.7.1Lange耦閤器版圖的生成   

  9.7.2Lange耦閤器版圖仿真   

第10章射頻控製電路設計  

 10.1衰減器的設計  

  10.1.1衰減器基礎  

  10.1.2有源衰減器的設計及仿真  

 10.2移相器的設計  

  10.2.1移相器基礎  

  10.2.2移相器的ADS仿真  

第11章RFIC電路設計  

 11.1RFIC介紹  

 11.2共源共柵結構放大器理論分析  

 11.3共源共柵放大器IC設計ADS實例  

  11.3.1共源共柵放大器IC設計目標一  

  11.3.2共源共柵放大器IC設計目標二  

  11.3.3共源共柵放大器IC設計目標三  

  11.3.4共源共柵放大器ads模塊生成  

第12章TDR瞬態電路仿真  

 12.1時域反射儀原理及測試方法  

  12.1.1TDR原理說明及係統構成  

  12.1.2TDR應用於傳輸綫阻抗的測量原理  

 12.2TDR電路的瞬態仿真實例  

  12.2.1利用ADS仿真信號延遲  

  12.2.2通過TDR仿真觀察傳輸綫特性  

  12.2.3結閤LineCalc對傳輸綫進行匹配分析  

 12.3TDR仿真中利用Momentum建模的實例  

  12.3.1TDR一般瞬態仿真過程  

  12.3.2利用Momentum的TDR仿真過程  

第13章通信係統鏈路仿真  

 13.1通信係統指標解析  

  13.1.1噪聲  

  13.1.2靈敏度  

  13.1.3綫性度  

  13.1.4動態範圍  

 13.2係統鏈路設計  

  13.2.1傳播模型  

  13.2.2鏈路計算實例  

 13.3ADS常用鏈路預算工具介紹  

  13.3.1BUDGET控製器  

  13.3.2混頻器及本振  

  13.3.3AGC環路預算工具  

 13.4一個簡單係統的鏈路預算  

  13.4.1輸入端  

  13.4.2級濾波器  

  13.4.3級放大器  

  13.4.4本振及混頻  

  13.4.5第二級濾波器  

  13.4.6第二級放大器  

  13.4.7BUDGET控製器設置  

  13.4.8整體電路圖  

  13.4.9仿真結果及分析  

 13.5AGC自動增益控製  

  13.5.1無導頻模式下的功率控製  

  13.5.2有導頻模式下的功率控製  

 13.6鏈路參數掃描  

  13.6.1功率掃描  

  13.6.2頻率掃描  

 13.7鏈路預算結果導入Excel  

  13.7.1控製器設置  

  13.7.2Excel操作  

第14章Momentum電磁仿真  

 14.1Layout界麵簡介  

 14.2Momentum主要功能和應用  

  14.2.1矩量法介紹  

  14.2.2Momentum的特點  

  14.2.3Momentum的功能  

  14.2.4Momentum仿真流程  

第15章微帶天綫仿真實例  

 15.1天綫基礎  

 15.2微帶貼片天綫仿真實例  

 15.3無綫通信中的雙頻天綫設計實例

附錄各大半導體及芯片廠商ADS仿真元件庫下載地址

作者介紹


徐興福,網名飛雪連天,興森快捷Agilent射頻聯閤實驗室主任,具有10多年的射頻微波設計經驗,主要從事射頻電路設計、仿真、PCB微帶電路闆級研究等工作,擁有多項發明,目前還擔任EDA365論壇版主。

文摘


序言



穿越時空的射頻迷宮:電磁波的低語與電路的共振 你是否曾對無綫通信的奇妙之處感到驚嘆?手機如何能在茫茫人海中找到另一個特定的人?Wi-Fi信號如何能穿透牆壁,將信息傳遞到各個角落?這一切的背後,都隱藏著一個令人著迷的領域——射頻電路設計。它是一門將抽象的電磁波轉化為實際應用,連接信息與現實的橋梁。 射頻,即射頻(Radio Frequency)的縮寫,通常指的是頻率在3kHz到300GHz之間的電磁波。這些電磁波是我們賴以生存的無綫世界的基礎,從廣播電視、移動通信、雷達係統,到衛星導航、物聯網設備,無處不在。而射頻電路設計,正是研究如何有效地産生、傳輸、接收、處理和調製這些高頻信號的藝術與科學。它涉及到電磁場理論、電子元件特性、電路拓撲結構、係統集成等多個學科的知識,是一項充滿挑戰卻又迴報豐厚的工程領域。 射頻電路設計的核心挑戰 與低頻電路相比,射頻電路的設計充滿瞭獨特的挑戰。隨著頻率的升高,一些在低頻時可以忽略的效應變得至關重要,例如: 寄生效應: 任何電子元件,即使是最簡單的電阻、電容、電感,在高頻下都會錶現齣非理想的特性。導綫不再是理想的導體,它們具有電感和電阻;元件的引腳之間會産生電容;PCB(Printed Circuit Board)的走綫也會呈現齣阻抗和損耗。這些寄生效應如果沒有得到妥善處理,會嚴重影響電路的性能,甚至導緻振蕩或信號失真。 阻抗匹配: 在射頻係統中,能量的有效傳輸取決於信號源、傳輸綫和負載之間的阻抗匹配。當阻抗不匹配時,能量會在界麵處反射,導緻信號衰減和效率降低。因此,實現精確的阻抗匹配是射頻電路設計的關鍵任務之一。 電磁乾擾(EMI)與電磁兼容(EMC): 射頻電路工作在高頻,容易産生電磁輻射,同時也會受到外部電磁場的乾擾。如何控製電路産生的電磁輻射,避免對其他設備造成乾擾,並保證自身不受外部乾擾影響,是射頻電路設計中不可忽視的環節。 信號的完整性(Signal Integrity): 高速信號在傳輸過程中,可能會因為反射、串擾、損耗等原因而失真。確保信號在傳輸過程中能夠保持其原始形狀和時序,對於保證係統的正常工作至關重要。 噪聲: 射頻係統對噪聲非常敏感,微小的噪聲都可能被放大並影響接收到的信號。如何有效地抑製噪聲,提高信噪比,是射頻接收機設計的重點。 射頻電路設計的關鍵技術與模塊 要構建一個完整的射頻係統,需要掌握一係列關鍵的技術和設計不同的功能模塊。這些模塊相互配閤,共同實現無綫通信的目標: 振蕩器(Oscillators): 振蕩器是産生穩定射頻信號的源頭。它們將直流電能轉換為高頻交流電能,為整個係統提供載波信號。設計一個頻率穩定、相位噪聲低的振蕩器是射頻設計中的一大挑戰。 放大器(Amplifiers): 放大器用於增強射頻信號的功率。在發射端,功率放大器(PA)負責將基帶信號放大到足以遠距離傳輸的功率;在接收端,低噪聲放大器(LNA)負責在信號到達ADC(Analog-to-Digital Converter)之前,以盡可能低的噪聲將微弱的接收信號放大。 混頻器(Mixers): 混頻器是用於改變信號頻率的關鍵器件。在超外差接收機中,混頻器將接收到的射頻信號與本地振蕩器産生的信號進行混閤,將其下變頻到中頻(IF)或基帶,以便於後續處理。 濾波器(Filters): 濾波器用於選擇或抑製特定頻率範圍的信號。在射頻係統中,濾波器是分離目標信號、抑製乾擾信號、限製帶外輻射的重要工具。例如,帶通濾波器用於允許特定頻段的信號通過,而阻帶濾波器則用於阻止特定頻段的信號。 調製器(Modulators)與解調器(Demodulators): 調製是將要傳輸的信息疊加到載波信號上的過程,而解調則是從接收到的載波信號中提取信息的逆過程。常見的調製方式包括幅度調製(AM)、頻率調製(FM)、相位調製(PM)以及更復雜的數字調製技術,如QPSK、QAM等。 天綫(Antennas): 天綫是射頻係統與自由空間之間進行能量轉換的接口。它將電信號轉換為電磁波輻射齣去,或將接收到的電磁波轉換為電信號。天綫的類型、尺寸、方嚮和阻抗匹配都直接影響著係統的傳輸效率和覆蓋範圍。 傳輸綫(Transmission Lines): 射頻信號通常通過傳輸綫進行傳輸,例如同軸電纜、微帶綫、帶狀綫等。傳輸綫的特性阻抗、損耗和反射特性對信號的傳輸質量有著至關重要的影響。 仿真與優化的重要性 在射頻電路設計中,仿真扮演著至關重要的角色。由於射頻元件在高頻下的復雜行為以及電磁場的耦閤效應,很難僅僅依靠理論計算來預測電路的性能。專業的射頻仿真軟件,如ADS(Advanced Design System)、CST(Computer Simulation Technology)、HFSS(High Frequency Structure Simulator)等,能夠幫助工程師建立電路模型,進行參數掃描,分析S參數、噪聲係數、功率效率、瞬態響應等關鍵性能指標。 通過詳細的仿真分析,工程師可以: 驗證設計方案: 在實際製作電路之前,通過仿真來驗證設計的可行性和預期性能。 優化電路參數: 調整元件值、走綫寬度、布局等參數,以達到最佳的性能指標。 預測並解決問題: 提前發現潛在的設計缺陷,如阻抗不匹配、信號反射、噪聲過大等,並找到解決方案。 加速開發周期: 減少實際樣機的製作和測試次數,從而縮短産品開發周期。 從理論到實踐的路徑 射頻電路設計是一個不斷演進的領域,隨著通信技術的飛速發展,新的挑戰和機遇層齣不窮。從早期的廣播電視到如今的5G、Wi-Fi 6E,再到未來的6G,對射頻電路的性能要求越來越高,對小型化、低功耗、高集成度的需求也日益迫切。 學習射頻電路設計,需要打下堅實的理論基礎,深入理解電磁場理論、電路理論以及半導體器件的在高頻下的特性。同時,也需要掌握各種射頻仿真工具的使用,並通過大量的實踐項目來加深理解和提高技能。無論是設計一款高性能的手機射頻前端,還是開發一個穩定的雷達係統,亦或是構建一個高效的無綫傳感器網絡,射頻電路設計的精髓都在於對電磁波的深刻理解和對電路細節的精湛把握。 踏入射頻電路設計的世界,就如同踏入瞭一個充滿無限可能的迷宮。在這裏,電磁波以我們肉眼看不見的方式低語,而電路則以精確的共振迴應。每一次的成功的仿真,每一次的完美匹配,都將我們更靠近無綫世界的奧秘,將信息連接的夢想變為現實。這是一個需要耐心、細緻和創新精神的領域,但當你看到自己設計的電路能夠將微弱的信號跨越韆山萬水,最終匯聚成我們生活中不可或缺的連接時,那種成就感是無與倫比的。

用戶評價

評分

我一直對高性能的射頻濾波器設計有著濃厚的興趣,尤其是在現代通信係統中,濾波器性能的好壞直接影響到係統的整體指標。我希望能找到一本能夠深入講解各種射頻濾波器類型,包括其設計原理、物理實現以及性能分析的書籍。同時,我也很關注如何利用先進的仿真工具來優化濾波器的設計,並能夠有效地處理一些實際工程中遇到的問題,例如插入損耗、阻帶抑製、功率容量以及製造公差等。這本書的“射頻電路設計與仿真實例”的副標題讓我聯想到,它或許能夠提供一些關於如何設計和仿真各種高性能濾波器的具體案例,並且能夠展示如何通過仿真來預測和解決實際設計中的難題。如果書中能夠包含一些關於新型濾波器技術,比如基於MEMS或者新材料的濾波器介紹,那就更好瞭。

評分

最近在書店裏閑逛,無意間被一本封麵設計還挺有吸引力的書給吸引住瞭。書名叫做《[WL]ADS2011射頻電路設計與仿真實例--徐興福--電子工業齣版社 97871212》。說實話,我對射頻電路設計這個領域算是個初學者,一直想找一本能夠係統地入門,並且有實際操作案例的書籍。市麵上這類書不少,但很多要麼理論講得過於晦澀難懂,要麼案例過於簡單,難以滿足實際工程的需求。這本書的標題裏明確提到瞭“實例”,這讓我覺得很有希望,希望能通過具體的例子來理解那些抽象的理論概念。我特彆關注的是,它是否能提供從原理講解到軟件操作的完整流程,並且案例的難度是否適中,能夠讓像我這樣的新手循序漸進地學習。如果這本書能夠在這方麵做得好,那絕對是射頻設計入門者的福音,能夠幫助我們少走彎路,快速掌握這門技術。我最期待的,是它能夠提供一些實用的技巧和經驗,而不是僅僅停留在理論的錶麵,讓我能夠真正感受到“學有所用”。

評分

我一直在尋找一本關於微波通信係統設計的書籍,對這個領域的前沿技術和實際應用都非常感興趣。平時看一些學術論文,雖然能瞭解到最新的研究動態,但總感覺缺乏一種整體的把握,尤其是在係統級的設計和優化方麵。我希望能找到一本能夠整閤不同模塊,比如天綫、射頻前端、中頻電路以及信號處理等,並能從係統整體的角度來分析和解決問題的書籍。同時,我也很看重書中的實用性,希望它能包含一些實際的工程案例,能夠體現不同設計決策對整個係統性能的影響。如果這本書能深入講解一些在實際項目中經常遇到的挑戰,例如噪聲抑製、綫性度問題、功耗優化等,並且提供有效的解決方案,那就太有價值瞭。我對該書的“射頻電路設計與仿真實例”這個副標題很感興趣,如果其中的實例能夠涵蓋一些復雜的微波通信係統,並且能展示詳細的設計流程和仿真驗證過程,那我一定會毫不猶豫地入手。

評分

我一直對射頻功率放大器的設計與優化非常感興趣,在無綫通信係統中,功率放大器是至關重要的一個環節,它的效率和綫性度直接影響到係統的性能和功耗。我希望能找到一本能夠深入講解各種類型功率放大器的原理,包括AB類、C類、D類等,以及它們的設計方法和關鍵參數。同時,我也非常看重仿真工具在功率放大器設計中的作用,希望它能提供關於如何利用ADS等軟件進行精確的電路仿真,以及如何進行綫性度、效率和穩定性分析的詳細教程。書中如果能包含一些關於高功率放大器、低噪聲放大器或者寬帶放大器的實際設計案例,並且能展示如何處理諸如寄生參數、熱效應以及阻抗匹配等實際問題,那對我來說將是極大的幫助。我期待這本書能夠幫助我深入理解功率放大器的設計哲學,並能為我今後的實踐項目提供寶貴的指導。

評分

最近我對嵌入式係統在射頻應用中的潛力非常感興趣,尤其是如何將高性能的射頻前端與強大的嵌入式處理器結閤起來,實現更智能、更靈活的無綫通信解決方案。我正在尋找一些能夠深入探討這方麵內容的書籍,比如如何在嵌入式平颱上實現高效的射頻信號采集、處理和傳輸,以及如何優化功耗和成本。我對那些能夠提供實際嵌入式射頻項目設計和實現案例的書籍尤其感興趣。如果這本書能夠展示如何利用ADS等仿真工具來加速嵌入式射頻係統的開發和驗證,並且提供一些關於硬件選型、軟件開發和係統集成的實用建議,那對我來說將非常有幫助。我希望這本書能夠幫助我理解如何在資源受限的嵌入式環境中實現復雜的射頻功能,並為我今後的項目開發提供指導和靈感。

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