包郵 HFSS射頻仿真設計實例大全 徐興福 電子工業齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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徐興福 著

圖書標籤:

• HFSS
• 射頻仿真
• 電磁場仿真
• 微波技術
• 天綫設計
• 電路設計
• 電子工業齣版社
• 徐興福
• 仿真實例
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店鋪： 世紀書緣專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121259234

商品編碼：11941151249

包裝：平裝

齣版時間：2015-05-01

圖書基本信息
圖書名稱	HFSS射頻仿真設計實例大全
作者	徐興福
定價	99.00元
齣版社	電子工業齣版社
ISBN	9787121259234
齣版日期	2015-05-01
字數	960000
頁碼	583
版次	1
裝幀	平裝
開本	16開
商品重量	0.4Kg

內容簡介

本書講解瞭HFSS操作方法，並提供瞭大量的工程設計實例，分為基礎篇（1～6章）和實例篇（7～21章）。基礎篇包括HFSS功能概述、HFSS建模操作、網格劃分設置、變量設置與調諧優化、仿真結果輸齣，以及HFSS與其他軟件的聯閤、數據輸入/輸齣等；實例篇包括PCB微帶綫、微帶濾波器、腔體濾波器、介質濾波器、功分器、耦閤器、微帶天綫、GPS/北鬥天綫、鍵閤綫匹配、SMA頭、LTCC、DRO、頻率選擇錶麵的設計與仿真。

作者簡介

徐興福，興森科技-安捷倫聯閤實驗室射頻負責人，10多年射頻産品研發經驗，主要從事射頻微波電路及PCB設計與仿真，曾主編《ADS2008射頻電路設計與仿真實例》《ADS2011射頻電路與仿真實例》，作者長期活躍在網絡幫初學者解疑釋惑，目前還擔任EDA365論壇版主。

目錄

編輯推薦

文摘

序言

《射頻微波電路設計與仿真實用指南》 內容簡介： 本書是一本麵嚮廣大射頻與微波工程師、研發人員以及相關領域研究生的實用性技術手冊，旨在係統性地闡述射頻微波電路的設計理論、仿真方法以及工程實踐中的關鍵技術。本書內容涵蓋瞭從基礎概念到復雜係統設計的全過程，力求理論與實踐相結閤，幫助讀者深入理解射頻微波領域的各項核心技術，並能獨立完成高質量的電路設計與仿真任務。 第一章 射頻微波電路基礎 本章將從最基礎的物理概念入手，逐步建立讀者對射頻微波領域特性的理解。我們將深入探討波的傳播特性，包括均勻傳輸綫上的電壓和電流波、行波管中的駐波現象，以及這些現象在實際電路中的體現。頻率、波長、阻抗等基本參數將在本章得到詳盡的定義和解釋。 電磁波傳播理論： 詳細介紹麥剋斯韋方程組在均勻介質中的應用，推導並闡述平麵電磁波的傳播特性，包括電場、磁場、傳播方嚮之間的關係，以及能量的傳播。 傳輸綫理論： 重點講解理想傳輸綫和有損傳輸綫的特性阻抗、傳播常數、衰減常數等概念。分析開路、短路、匹配等不同終端條件對傳輸綫上電壓、電流分布的影響，並引入反射係數和駐波比（VSWR）的概念及其測量方法。 史密斯圓圖的應用： 史密斯圓圖作為射頻微波電路設計的重要工具，本章將詳細介紹其構建原理、各種刻度綫（阻抗綫、電納綫、反射係數圓、駐波比綫）的含義，以及如何利用史密斯圓圖進行阻抗匹配、電長度計算、增益衰減分析等操作。將通過大量實例演示史密斯圓圖在解決實際設計問題中的強大功能。 S參數的意義與測量： 詳細講解S參數（散射參數）的定義、物理意義以及在多端口網絡分析中的重要性。介紹S參數的獲取方法（例如矢量網絡分析儀VNA），以及如何從S參數數據中提取電路的增益、迴波損耗、隔離度等關鍵性能指標。 第二章 射頻微波器件模型與特性 本章將聚焦於射頻微波電路中最常用的無源和有源器件，深入分析其等效電路模型、關鍵參數以及在電路設計中的應用考量。 無源器件： 電阻、電容、電感： 在高頻環境下，這些基本器件會錶現齣寄生效應，如電感中的寄生電容、電容中的寄生電感、電阻中的寄生電感等。本章將詳細分析這些寄生效應如何影響器件在高頻下的性能，並介紹相應的等效電路模型。 耦閤器與功分器/閤路器： 深入剖析90度混閤耦閤器（Hybrid Coupler）、定嚮耦閤器（Directional Coupler）等器件的工作原理、功率分配/閤成特性、隔離度、插入損耗等關鍵指標。介紹不同類型的功分器/閤路器（如Wilkinson功分器）的設計方法和應用場景。 濾波器： 講解集中參數濾波器（如LC濾波器）和分布式參數濾波器（如微帶綫濾波器、脊形濾波器）的設計原理。介紹不同類型的濾波器（低通、高通、帶通、帶阻）的特性麯綫、阻帶抑製、通帶紋波等設計考量，並討論加載技術在濾波器設計中的應用。 匹配網絡： 重點講解用於實現阻抗匹配的各種網絡結構，如L型網絡、Pi型網絡、T型網絡等。分析不同匹配網絡的帶寬、損耗、穩健性等特點，並介紹設計優化方法，以期在給定頻率範圍內實現最優的匹配效果。 有源器件： 晶體管（BJT、FET）： 詳細介紹雙極結型晶體管（BJT）和場效應晶體管（FET）在高頻下的等效電路模型（如混閤-π模型、S參數模型）。分析其增益、噪聲係數、功率輸齣、綫性度等關鍵參數，並討論其在放大器、振蕩器等電路中的應用。 二極管（PIN二極管、變容二極管）： 講解PIN二極管在開關和衰減器中的應用，以及變容二極管在壓控振蕩器（VCO）等應用中的調諧作用。介紹這些二極管在高頻下的特性模型。 集成電路（MMIC）： 簡要介紹射頻單片集成電路（MMIC）的優勢和發展趨勢，以及常用的MMIC器件（如低噪聲放大器LNA、功率放大器PA、混頻器、鎖相環PLL）的工作原理和選型要點。 第三章 射頻微波電路設計實例 本章將通過一係列典型的射頻微波電路設計實例，將前兩章所學的理論知識轉化為實際設計能力。每個實例都將詳盡地展示從需求分析、電路架構設計、器件選型、原理圖繪製、仿真優化到性能評估的全過程。 低噪聲放大器（LNA）設計： 需求分析： 確定LNA的增益、噪聲係數、輸入輸齣迴波損耗、工作帶寬等關鍵指標。 器件選型： 根據指標要求，選擇閤適的低噪聲晶體管。 偏置電路設計： 設計穩定可靠的晶體管偏置電路，保證其工作在綫性區。 輸入輸齣匹配網絡設計： 利用史密斯圓圖或電路仿真工具，設計輸入和輸齣匹配網絡，以實現最佳的噪聲匹配和功率匹配。 仿真驗證： 使用射頻仿真軟件（如ADS, Microwave Office等）對LNA進行S參數、噪聲係數、功率增益、迴波損耗等性能仿真，並根據仿真結果進行優化。 PCB布局與布綫考慮： 討論LNA設計中PCB的布局、地綫處理、串擾抑製等關鍵問題。 功率放大器（PA）設計： 需求分析： 確定PA的輸齣功率、功率增益、效率、綫性度、工作帶寬等指標。 器件選型： 選擇適閤大功率工作的功率晶體管。 偏置與匹配： 設計適用於大信號工作的偏置電路，並重點關注輸齣匹配網絡的設計，以最大化輸齣功率和效率。 綫性度與效率優化： 討論如何通過偏置調整、匹配網絡優化以及使用Doherty PA、Cartesian Feedback等技術來提高PA的綫性度和效率。 仿真與實際測量： 進行大信號仿真，並分析其在實際測試中可能遇到的問題。 混頻器設計： 工作原理： 講解單平衡混頻器、雙平衡混頻器等不同混頻器拓撲結構的工作原理。 器件選擇與配置： 選擇閤適的混頻器芯片或構建混頻器電路，並進行LO（本振）和RF（射頻）端口的匹配。 IF（中頻）輸齣設計： 設計IF端口的濾波器和匹配，以獲得最佳的IF輸齣性能。 雜散抑製： 分析混頻器産生的各種雜散信號，並介紹抑製策略。 仿真與性能評估： 仿真混頻器的變頻損耗、鏡像抑製、LO/RF泄漏等關鍵指標。 振蕩器設計（如VCO）： 振蕩器基本原理： 講解巴剋豪森判據和相位噪聲産生機製。 LC振蕩器與微帶振蕩器： 分析不同振蕩器結構的設計要點。 壓控振蕩器（VCO）設計： 重點講解變容二極管在VCO中的應用，以及如何通過選擇元件和設計匹配網絡來獲得所需的調諧範圍和頻率穩定性。 相位噪聲分析與優化： 討論影響振蕩器相位噪聲的因素，並介紹降低相位噪聲的方法。 濾波器設計實例： 詳細介紹微帶綫帶通濾波器、脊形濾波器等典型濾波器的設計流程，包括介質損耗、基闆選擇、綫寬綫距計算、諧振器設計等。 第四章 射頻微波仿真軟件應用 本章將深入介紹常用的射頻微波電路仿真軟件，並結閤具體實例演示其在電路設計流程中的應用。 常用仿真軟件概述： 介紹Cadence ADS, Keysight ADS, AWR Microwave Office, Ansys HFSS等主流仿真軟件的功能特點和適用範圍。 原理圖編輯與仿真： 搭建電路模型： 如何在仿真軟件中搭建射頻電路的原理圖，添加各種元器件模型。 S參數仿真： 進行小信號S參數仿真，分析電路的頻率響應、增益、迴波損耗、隔離度等。 瞬態仿真： 用於分析非綫性電路的瞬態響應，如振蕩器的啓動過程、放大器的信號失真等。 噪聲仿真： 分析電路的噪聲係數和噪聲功率。 功率掃描與諧波平衡仿真： 進行大信號仿真，分析放大器的P1dB、IP3、效率等非綫性指標。 版圖編輯與電磁場仿真： PCB版圖繪製： 如何在仿真軟件中繪製電路的PCB版圖，包括走綫、過孔、地綫等。 電磁場仿真（FEM/MoM）： 介紹如何利用HFSS等電磁場仿真工具對微帶綫、耦閤綫、天綫等結構進行電磁場分析，求解其輻射特性、阻抗、損耗等。 模型提取： 如何將電磁場仿真結果提取為電路仿真可用的S參數模型，並將其集成到原理圖仿真中。 優化與參數掃描： 參數掃描： 演示如何通過參數掃描來探索不同設計參數對電路性能的影響，如匹配網絡的元件值、傳輸綫的長度等。 優化設計： 介紹如何設置優化目標，利用仿真軟件的優化算法自動尋找最佳的設計參數，以滿足性能要求。 第五章 射頻微波電路設計中的工程實踐 本章將探討在實際工程開發中，除瞭理論和仿真之外，還需要關注的諸多工程實踐問題。 PCB設計考慮： 基闆選擇與特性： 介紹不同介質基闆（如FR-4, Rogers, Teflon等）的介電常數、損耗角正切、厚度等對射頻電路性能的影響，以及如何根據應用場景進行選擇。 微帶綫與帶狀綫設計： 詳細介紹微帶綫和帶狀綫的寬度、間距、厚度等參數的計算方法，以及它們在高頻下的特性。 地綫與電源完整性： 強調良好接地和電源完整性設計的重要性，講解地綫處理、去耦電容的選擇與放置等。 串擾與屏蔽： 分析電路中可能存在的串擾源，並介紹屏蔽、間距控製等抑製串擾的技術。 測量與調試： 常用測試儀器： 介紹矢量網絡分析儀（VNA）、頻譜分析儀、信號發生器、功率計等常用射頻測試儀器的工作原理和使用方法。 校準技術： 詳細講解VNA的各種校準（SOLT, TRL等）技術，以及校準對測量準確性的影響。 故障診斷與排除： 結閤實際案例，介紹射頻電路常見故障的診斷方法和排除技巧。 封裝與集成： 器件封裝的影響： 分析不同封裝形式（如SMT, QFN, BGA等）對射頻性能的影響，以及引腳電感、電容等寄生參數的考量。 係統集成： 討論射頻電路在整個係統中的集成問題，包括與其他電路的接口、電磁兼容性（EMC）等。 結語： 本書力求通過清晰的理論闡述、詳實的實例分析和實用的工程經驗分享，為讀者構建一個全麵而深入的射頻微波電路設計知識體係。希望本書能夠成為廣大射頻微波從業者和學習者的得力助手，幫助他們在瞬息萬變的射頻微波領域不斷進步，創造齣更優秀的工程作品。

評分☆☆☆☆☆

我是一名剛剛接觸HFSS的初學者，之前也嘗試過一些基礎教程，但總感覺浮於錶麵，難以真正理解軟件背後的邏輯。當我在網上看到《包郵 HFSS射頻仿真設計實例大全》這本書時，我被“實例大全”這個詞深深吸引瞭。對於新手來說，理論知識固然重要，但如果能結閤實際的工程案例來學習，無疑會事半功倍。我希望這本書能夠提供一些從零開始的、循序漸進的案例，能夠覆蓋到射頻設計中一些最基本、最常用的元器件，例如功率分配器、耦閤器、簡單的無源器件等。我期待書中能夠詳細地介紹如何從建立模型、定義材料參數、設置邊界條件、進行網格剖分，到最終進行仿真並解讀結果的整個流程。如果書中還能提供一些常見的錯誤排查方法，以及如何根據仿真結果來優化設計，那對我這樣的新手來說，將是無價的寶藏。我希望通過這本書的學習，能夠快速掌握HFSS的基本操作和核心功能，為我未來的射頻設計之路打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

對於《包郵 HFSS射頻仿真設計實例大全》這本書，我抱有相當大的好奇和期待。市麵上關於HFSS的資料不少，但很多要麼過於理論化，要麼案例不夠貼閤實際工程需求。我是一名在通信設備製造行業工作的工程師，工作中經常需要進行射頻前端模塊的設計和優化，涉及到的器件種類繁多，性能要求也極其嚴格。我希望這本書能夠提供一些非常具有針對性的、貼近實際工程應用場景的案例。例如，關於如何在高密度PCB上進行射頻信號完整性分析，如何設計低插損、高隔離度的射頻開關，以及如何針對特定的頻段和應用場景（如5G通信、雷達係統）進行天綫陣列的仿真和優化。我特彆關注那些能夠幫助我解決實際工程問題的案例，比如如何有效地減少寄生參數的影響，如何優化材料選擇和結構設計來降低損耗，以及如何進行電磁兼容性（EMC）和電磁乾擾（EMI）的仿真分析。這本書的“實例大全”的定位，讓我相信它能夠成為我工作中一個得力的助手。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版，對於我這樣一位長期從事微波器件設計的研發人員來說，無疑是一份寶貴的財富。在日新月異的微波和射頻領域，對器件性能的要求越來越高，仿真設計也變得越來越重要。HFSS作為業界主流的仿真軟件，其強大的電磁場分析能力已經得到瞭廣泛認可，但如何將其應用到復雜的設計場景中，並取得最優化的結果，則需要豐富的實踐經驗和深入的理解。我非常期待這本書能夠提供一些在實際設計過程中遇到的，具有代錶性的、高難度的案例。例如，在設計高頻、高功率的耦閤器時，如何有效地處理寄生效應和損耗；在設計寬帶、高性能的天綫時，如何通過仿真優化阻抗匹配和方嚮圖；以及在涉及多物理場耦閤（如熱效應、機械應力）的仿真設計中，如何有效地進行建模和分析。我希望書中不僅能展示仿真流程，更重要的是能夠深入探討背後所蘊含的物理原理，以及設計者在麵臨各種挑戰時的創新思維和解決問題的策略。

評分☆☆☆☆☆

這本書，我是在一個偶然的機會下看到的，當時正為手上的一個復雜射頻項目頭疼，到處搜尋相關的資料和案例。HFSS作為射頻仿真的標杆軟件，我自然是熟練掌握的，但真正能夠將理論知識融會貫通，並解決實際工程問題的實例，卻顯得尤為珍貴。當我看到《包郵 HFSS射頻仿真設計實例大全》這個書名時，立刻就被吸引住瞭。雖然我之前也看過一些HFSS的書籍，但往往要麼過於理論化，要麼案例不夠深入，難以觸及項目的核心難點。這本書的“實例大全”四個字，恰恰是我所急需的，我期待它能夠像一本秘籍一樣，解鎖各種復雜射頻難題的解決方案。翻開目錄，我看到瞭諸如微帶綫、耦閤綫、功率分配器、濾波器、天綫等一係列我工作中經常會遇到的關鍵模塊，這讓我心中燃起瞭希望。其中一些高級應用，例如電磁兼容性設計、電磁散射特性分析等，更是讓我眼前一亮，這些都是我在日常工作中經常需要麵對，卻又往往難以完美處理的領域。我迫不及待地想要深入研究其中的案例，學習作者是如何運用HFSS的強大功能，將理論轉化為實際産品的。這本書是否能夠幫助我突破技術瓶頸，提升我的仿真設計能力，我對此充滿期待。

評分☆☆☆☆☆

收到這本《包郵 HFSS射頻仿真設計實例大全》後，我的第一感受是它的厚重感，這預示著裏麵內容的豐富程度。作為一名在射頻領域摸爬滾打多年的工程師，我深知理論與實踐相結閤的重要性，尤其是在HFSS這類強大的仿真工具上。很多時候，我們能夠理解軟件的功能，但麵對一個全新的、復雜的結構，卻不知道如何下手，如何設置邊界條件，如何選擇閤適的網格剖分策略，如何有效地進行後處理分析。這本書的定位就是“實例大全”，這讓我看到瞭它在解決實際問題上的潛力。我特彆關注那些涉及具體工程應用的案例，比如高性能天綫的優化設計，如何通過仿真手段解決信號乾擾和串擾問題，以及如何針對特定的應用場景（如通信基站、雷達係統）進行仿真建模和性能評估。我希望書中不僅僅是展示仿真結果，更重要的是能詳細講解每一個案例的仿真思路、關鍵步驟、參數設置的依據，以及結果分析的方法。如果書中能夠對一些常見的仿真誤區和優化技巧進行深入剖析，那就更完美瞭，這將極大地幫助我提升仿真設計的效率和準確性。