ADS射频电路设计基础与典型应用(第2版)电子书

内容提要

第2版前言

第1篇 ADS初识篇

第1章 射频电路与ADS

1.1 射频概念和射频应用

1.2 ADS概述

1.2.1 ADS设计仿真功能

1.2.2 ADS与其他软件、测量仪器和厂商元件模型的连接

1.2.3 ADS2008～ADS2013新增加的功能

1.3 启动和退出ADS

1.3.1 启动ADS

1.3.2 退出ADS

1.4 ADS 2013的4种工作视窗

1.4.1 主视窗

1.4.2 原理图视窗

1.4.3 数据显示视窗

1.4.4 layout版图视窗

习题

第2章 ADS主视窗

2.1 工作界面

2.2 菜单栏

2.2.1 【File】菜单

2.2.2 【View】和【Options】菜单

2.2.3 【Tools】和【Window】菜单

2.2.4 【DesignKits】、【DesignGuide】和【Help】菜单

2.3 工具栏

2.3.1 工具栏说明

2.3.2 工具栏操作举例

2.4 文件浏览和管理

2.4.1 文件浏览区

2.4.2 工作空间浏览和管理

习题

第3章 ADS设计仿真视窗

3.1 原理图视窗

3.1.1 工作界面

3.1.2 菜单栏

3.1.3 工具栏

3.1.4 元件面板列表、元件面板和元件使用记录

3.2 Layout版图视窗

3.3 数据显示视窗

3.3.1 工作界面

3.3.2 菜单栏

3.3.3 工具栏

3.3.4 数据显示方式

习题

第2篇 ADS使用篇

第4章 ADS基本操作

4.1 创建工作空间与原理图

4.1.1 创建工作空间

4.1.2 创建原理图

4.2 设计原理图

4.2.1 在原理图视窗搭建电路的基本步骤

4.2.2 在原理图视窗中设计一个电路

4.3 原理图仿真与结果显示

4.3.1 原理图仿真

4.3.2 在数据显示视窗显示仿真结果

4.4 原理图调谐

4.4.1 调谐的设置

4.4.2 观察电路调谐的仿真结果

4.5 原理图优化

4.5.1 不加变量控件的优化设置

4.5.2 不加变量控件的优化结果

4.5.3 带变量控件的优化设置

4.5.4 带变量控件的优化结果

4.6 设计向导

4.6.1 利用设计向导完成原理图

4.6.2 利用设计向导观察仿真结果

4.6.3 搭建带有子电路的原理图

习题

第5章 ADS仿真概述

5.1 ADS仿真功能

5.1.1 ADS仿真列表

5.1.2 射频电路模块常用的仿真方式

5.2 直流（DC）仿真

5.2.1 直流仿真面板

5.2.2 直流仿真控件参数设置

5.3 交流（AC）仿真

5.3.1 交流仿真面板

5.3.2 交流仿真控件参数设置

5.4 S参数仿真

5.4.1 S参数仿真面板

5.4.2 S参数仿真控件参数设置

5.5 谐波平衡（HB）仿真

5.5.1 谐波平衡仿真面板

5.5.2 谐波平衡仿真控件参数设置

5.6 大信号S参数（LSSP）仿真

5.7 增益压缩（XDB）仿真

5.8 电路包络（Envelope）仿真

5.8.1 电路包络仿真面板

5.8.2 电路包络仿真控件参数设置

5.9 瞬态（Transient）仿真

5.9.1 瞬态仿真面板

5.9.2 瞬态仿真控件参数设置

习题

第6章 ADS自带的仿真实例

6.1 直流仿真实例

6.1.1 单点直流仿真实例

6.1.2 带变量扫描的直流仿真实例

6.2 交流仿真实例

6.2.1 交流仿真实例原理图

6.2.2 交流仿真实例的仿真结果

6.3 S参数仿真实例

6.3.1 S参数仿真实例原理图

6.3.2 S参数仿真实例的仿真结果

6.4 谐波平衡仿真实例

6.4.1 射频输入恒定的谐波平衡仿真实例

6.4.2 带变量扫描的谐波平衡仿真实例

6.5 增益压缩仿真实例

6.5.1 增益压缩仿真实例原理图

6.5.2 增益压缩仿真实例的仿真结果

6.6 大信号S参数仿真实例

6.6.1 大信号S参数仿真实例原理图

6.6.2 大信号S参数仿真实例的仿真结果

6.7 电路包络仿真实例

6.7.1 电路包络仿真实例原理图

6.7.2 电路包络仿真实例的仿真结果

6.8 瞬态仿真实例

6.8.1 瞬态仿真实例的原理图

6.8.2 瞬态仿真实例的仿真结果

习题

第3篇 ADS设计篇

第7章 匹配网络的设计

7.1 匹配网络的理论基础

7.1.1 匹配网络的目的和选择标准

7.1.2 集总参数元件匹配网络的设计

7.1.3 分布参数元件匹配网络的设计

7.1.4 混合参数元件匹配网络的设计

7.2 利用史密斯圆图设计匹配网络

7.2.1 打开史密斯圆图窗口【Smith Chart Utility】

7.2.2 【Smith Chart Utility】窗口的工作界面

7.2.3 【Smith Chart Utility】窗口的菜单栏和工具栏

7.2.4 【Smith Chart Utility】窗口的作图区和元件调用面板

7.2.5 【Smith Chart Utility】窗口的匹配网络预览及响应区

7.2.6 利用史密斯圆图设计匹配网络的实例

7.3 利用Design Guide设计匹配网络

7.3.1 利用Design Guide设计单支节匹配网络

7.3.2 利用Design Guide设计λ/4阻抗匹配网络

7.4 利用阻抗匹配工具设计匹配网络

7.4.1 设计低通匹配网络

7.4.2 利用阻抗匹配工具进行设计

7.4.3 观察仿真结果

习题

第8章 定向耦合器的设计

8.1 定向耦合器的理论基础

8.1.1 定向耦合器的基本功能和参数指标

8.1.2 微带分支定向耦合器的散射参数

8.2 传输线计算工具LineCalc简介

8.2.1 【LineCalc】的工作界面

8.2.2 【LineCalc】的使用方法

8.3 微带分支定向耦合器原理图的设计、仿真与优化

8.3.1 设计微带分支定向耦合器

8.3.2 微带分支定向耦合器原理图仿真

8.3.3 微带分支定向耦合器原理图优化

8.4 微带分支定向耦合器版图的生成与仿真

8.4.1 生成微带分支定向耦合器版图

8.4.2 微带分支定向耦合器版图仿真

习题

第9章 功率分配器的设计

9.1 功率分配器理论基础

9.1.1 功率分配器技术指标

9.1.2 窄带功率分配器

9.1.3 宽带功率分配器

9.2 功率分配器设计向导

9.2.1 设计3dB单节功率分配器

9.2.2 设计不等功率分配的单节功率分配器

9.2.3 设计3dB多节功率分配器

9.3 由设计向导得到的功率分配器的实现

9.3.1 设计原理图

9.3.2 原理图仿真及显示仿真数据

9.3.3 生成版图并仿真

9.4 功率分配器的设计

9.4.1 设计原理图

9.4.2 原理图优化

9.4.3 生成版图、版图仿真和实验测试

习题

第10章 低通滤波器的设计

10.1 低通滤波器的理论基础

10.1.1 理想滤波器的4种基本类型

10.1.2 低通滤波器的响应

10.1.3 集总元件低通滤波器

10.1.4 阶梯阻抗低通滤波器

10.1.5 短截线低通滤波器

10.2 集总参数低通滤波器的设计

10.2.1 低通滤波器设计向导

10.2.2 设计集总参数低通滤波器

10.3 微带线阶梯阻抗低通滤波器的设计

10.3.1 设计指标和理论分析

10.3.2 阶梯阻抗低通滤波器原理图的设计

10.3.3 阶梯阻抗低通滤波器原理图的优化

10.3.4 群延时、带内驻波比和寄生通带仿真

10.3.5 生成阶梯阻抗低通滤波器版图

10.4 微带短截线低通滤波器的设计

10.4.1 设计指标和理论分析

10.4.2 微带短截线低通滤波器原理图的设计

10.4.3 微带短截线低通滤波器原理图的优化

10.4.4 生成微带短截线低通滤波器版图

10.5 利用设计向导将集总参数滤波器转换为微带滤波器

10.5.1 LC滤波器向微带滤波器的转换

10.5.2 Kuroda变换

习题

第11章 带通和带阻滤波器的设计

11.1 带通和带阻滤波器的理论基础

11.1.1 滤波器的变换

11.1.2 平行耦合微带线带通滤波器

11.1.3 微带短截线带阻滤波器

11.2 集总参数带通滤波器的设计

11.2.1 集总参数带通滤波器设计向导

11.2.2 设计集总参数带通滤波器

11.3 平行耦合微带线带通滤波器的设计

11.3.1 设计指标和理论分析

11.3.2 平行耦合微带线带通滤波器原理图的设计

11.3.3 平行耦合微带线带通滤波器原理图的优化

11.3.4 生成平行耦合微带线带通滤波器版图

11.4 微带短截线带阻滤波器的设计

11.4.1 设计指标和理论分析

11.4.2 微带短截线带阻滤波器原理图的设计

11.4.3 微带短截线带阻滤波器原理图的优化

11.4.4 生成微带短截线带阻滤波器版图

习题

第12章 低噪声放大器的设计

12.1 低噪声放大器的理论基础

12.1.1 小信号放大器的设计

12.1.2 放大器的稳定性

12.1.3 放大器的增益

12.1.4 放大器输入输出驻波比

12.1.5 放大器的噪声

12.2 晶体管研读、下载、安装和分析

12.2.1 研读晶体管芯片资料DataSheet

12.2.2 下载并安装晶体管库文件

12.2.3 晶体管分析

12.3 设计指标与选择晶体管

12.4 偏置电路设计

12.4.1 利用Design Guide设计偏置电路

12.4.2 利用Equations设计偏置电路

12.5 稳定性、增益和噪声分析

12.5.1 稳定性和增益分析

12.5.2 噪声系数圆和增益圆分析

12.6 最小噪声放大器的设计

12.6.1 设计输入匹配网络

12.6.2 设计输出匹配网络

12.6.3 仿真结果分析

12.7 低噪声放大器的设计

12.7.1 设计输入匹配网络

12.7.2 添加输出匹配网络

12.7.3 优化输入输出匹配网络

12.7.4 仿真结果分析

习题

第13章 功率放大器的设计

13.1 功率放大器的理论基础

13.1.1 功率放大器的工作状态和分类

13.1.2 功率放大器的性能参数

13.2 功率放大器设计的一般步骤

13.3 Load-Pull

13.3.1 ADS中的Load-Pull模板

13.3.2 仿真结果及Load-Pull的负载阻抗

13.4 Source-Pull

13.4.1 ADS中的Source-Pull模板

13.4.2 仿真结果及Source-Pull的源阻抗

13.5 输出匹配网络和输入匹配网络的设计

13.5.1 输出匹配网络的设计目标

13.5.2 输出匹配网络的实现

13.5.3 输入匹配网络的设计目标

13.5.4 输入匹配网络的实现

13.6 原理图仿真

13.6.1 原理图S参数仿真

13.6.2 原理图谐波平衡仿真

习题

第14章 振荡器的设计

14.1 射频振荡器的理论基础

14.1.1 振荡器的巴克豪森准则

14.1.2 振荡器的振荡条件

14.1.3 压控振荡器

14.1.4 振荡器的设计步骤

14.1.5 振荡器的性能参数

14.2 晶体管振荡器的设计

14.2.1 设计指标与选择晶体管

14.2.2 设计振荡器的偏置电路

14.2.3 设计振荡器

14.2.4 振荡器输出信号仿真

14.2.5 振荡器噪声分析

14.3 压控振荡器的设计

14.3.1 设计指标与选择器件

14.3.2 设计压控振荡器的偏置电路

14.3.3 设计压控振荡器

14.3.4 压控振荡器输出信号仿真

14.3.5 压控振荡器噪声分析

14.3.6 压控振荡器输入电压与输出频率的关系

习题

第15章 混频器的设计

15.1 混频器的理论基础

15.1.1 混频器的特性

15.1.2 混频器的性能参数

15.1.3 单平衡混频器

15.2 混频器的设计

15.2.1 利用Design Guide设计分支定向耦合器

15.2.2 设计低通滤波器对中频输出滤波

15.2.3 设计混频器原理图

15.3 混频器的仿真

15.3.1 输出信号的频谱和噪声

15.3.2 本振功率对噪声系数和转换增益的影响

15.3.3 1dB功率压缩点

15.3.4 三阶交调

15.3.5 输入驻波比

习题

第16章 射频通信系统级的设计

16.1 射频通信系统的理论基础

16.1.1 射频通信系统的一般框图

16.1.2 射频通信系统的技术指标

16.2 系统级设计基础

16.2.1 搭建原理图

16.2.2 原理图S参数仿真

16.2.3 原理图谐波平衡仿真

16.3 系统级仿真例程

16.3.1 打开ADS自带例程的工作空间

16.3.2 系统级仿真例程原理图

16.3.3 系统级仿真例程的仿真结果

16.4 ADS通信链路预算工具介绍

16.4.1 Budget控制器

16.4.2 混频和本振预算工具

16.4.3 AGC环路预算工具

16.5 射频接收系统的设计与仿真

16.5.1 超外差式接收机的设计

16.5.2 超外差式接收机的仿真

16.6 射频发射系统的设计与仿真

16.6.1 射频发射系统的设计

16.6.2 射频发射系统的仿真

习题

参考文献