{WL}ADS2011射频电路设计与仿真实例--徐兴福--电子工业出版社 97871212 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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徐兴福 著

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• 电子工业出版社
• 徐兴福
• 通信工程
• 无线通信
• 射频器件

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121227998

商品编码：29510648284

包装：平装

出版时间：2014-05-01

基本信息

书名:ADS2011射频电路设计与仿真实例

定价：128.00元

作者:徐兴福

出版社：电子工业出版社

出版日期：2014-05-01

ISBN：9787121227998

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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'早期出版的《ADS2008射频电路设计与仿真实例》一书，发行近20000册，深得广大射频工程师及高校师生的喜爱。当然，也存在不少问题。整体上看，还是不失为一本射频工程师的“武功秘籍”。

内容提要

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本书主要介绍使用ADS2011进行射频电路设计与仿真方法，书中包含大量工程实例，包括匹配电路﹑滤波器﹑噪声放大器﹑功率放放大器﹑混频器﹑锁相环﹑功分器﹑耦合器﹑射频控制电路﹑RFIC集成放大器电路﹑TDR电路﹑通信系统，矩量法Momentum电磁场仿真，微带天线等仿真实例，涵盖大部分无线收发电路，系统性强，工程实用性强。

目录

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第1章ADS2011简介　　

　1.1ADS与其他电磁仿真软件比较　　

　1.2ADS2011简介　　

　　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界面与基本工具　　

　2.1ADS工作窗口　　

　　2.1.1主窗口　　

　　2.1.2原理图窗口　　

　　2.1.3数据显示窗口　　

　　2.1.4Layout版图工作窗口　　

　2.2ADS基本操作　　

　　2.2.1ADS原理图参数设置　　

　　2.2.2ADS工程的相关操作　　

　　2.2.3下载和安装DesignKit　　

　　2.2.4如何搜索ADS中的范例　　

　　2.2.5ADSTemplate的使用　　

　　2.2.6ADS2011Technology的设置　　

　2.3ADS的主要仿真控制器　　

　　2.3.1直流（DC）仿真控制器　　

　　2.3.2交流（AC）仿真控制器　　

　　2.3.3S参数仿真控制器　　

　　2.3.4谐波平衡（HB）仿真控制器　　

　　2.3.5大信号S参数（LSSP）仿真控制器　　

　　2.3.6XDB仿真控制器　　

　　2.3.7包络（Envelope）仿真控制器　　

　　2.3.8瞬态（Transient）仿真控制器　　

第3章匹配电路设计　　

　3.1引言　　

　3.2匹配的基本原理　　

　3.3SmithChart Utility Tool说明　　

　　3.3.1打开SmithChart Utility　　

　　3.3.2SmithChart Utility界面介绍　　

　　3.3.3菜单栏和工具栏　　

　　3.3.4SmithChart Utility作图区　　

　　3.3.5SmithChart Utility频率响应区　　

　3.4用分立电容电感匹配实例　　

　3.5微带线匹配理论基础　　

　　3.5.1微带线参数的计算　　

　　3.5.2微带单枝短截线匹配电路　　

　　3.5.3微带双枝短截线匹配电路　　

　3.6LineCacl简介　　

　3.7微带单枝短截线匹配电路的仿真　　

　3.8微带双枝短截线匹配电路的仿真　　

第4章滤波器的设计　　

　4.1滤波器的基本原理 　　

　　4.1.1滤波器的主要参数指标　　

　　4.1.2滤波器的种类　　

　4.2LC滤波器设计　　

　　4.2.1新建滤波器工程和设计原理图　　

　　4.2.2设置仿真参数和执行仿真　　

　　4.3ADS中的滤波器设计向导工具　　

　4.3.1滤波器设计指标　　

　　4.3.2滤波器电路的生成　　

　　4.3.3集总参数滤波器转换为微带滤波器　　

　　4.3.4Kuroda等效后仿真　　

　4.4阶跃阻抗低通滤波器的ADS仿真　　

　　4.4.1低通滤波器的设计指标　　

　　4.4.2低通原型滤波器设计　　

　　4.4.3滤波器原理图设计　　

　　4.4.4仿真参数设置和原理图仿真　　

　　4.4.5滤波器电路参数优化　　

　　4.4.6其他参数仿真　　

　　4.4.7微带滤波器版图生成与仿真　　

第5章低噪声放大电路设计　　

　5.1低噪声放大器设计理论基础　　

　　5.1.1低噪声放大器在通信系统中的作用　　

　　5.1.2低噪声放大器的主要技术指标　　

　　5.1.3低噪声放大器的设计方法　　

　5.2ATF54143DataSheet研读　　

　5.3LNA实例　　

　　5.3.1下载并安装晶体管的库文件　　

　　5.3.2直流分析DCTracing　　

　　5.3.3偏置电路的设计　　

　　5.3.4稳定性分析　　

　　5.3.5噪声系数圆和输入匹配　　

　　5.3.6大增益的输出匹配　　

　　5.3.7匹配网络的实现　　

　　5.3.8版图的设计　　

　　5.3.9原理图—版图联合仿真（co-simulation）　　

第6章功率放大器的设计　　

　6.1功率放大器基础　　

　　6.1.1功率放大器的种类 　　

　　6.1.2放大器的主要参数　　

　　6.1.3负载牵引设计方法　　

　　6.1.4PA设计的一般步骤　　

　　6.1.5PA设计参数　　

　6.2直流扫描　　

　　6.2.1DesignKit的安装　　

　　6.2.2插入扫描模板　　

　　6.2.3放入飞思卡尔元器件模型　　

　　6.2.4扫描参数设置　　

　　6.2.5仿真并显示数据　　

　6.3稳定性分析　　

　　6.3.1原理图的建立　　

　　6.3.2稳定性分析　　

　6.4Load-Pull　　

　　6.4.1插入Load-Pull模板　　

　　6.4.2确定Load-Pull的负载阻抗　　

　6.5Source-Pull　　

　　6.5.1插入Source-Pull　　

　　6.5.2确定Source-Pull的源阻抗　　

　6.6Smith圆图匹配　　

　　6.6.1输出匹配电路的建立　　

　　6.6.2输出匹配理想传输线转化微带线　　

　　6.6.3输出匹配电路生成symbol模型　　

　　6.6.4输入匹配电路的建立　　

　　6.6.5输入匹配理想传输线转化微带线　　

　　6.6.6输入匹配电路生成symbol模型　　

　6.7偏置的设计　　

　6.8原理图S参数仿真　　

　6.9原理图HB仿真　　

　6.10原理图优化调谐　　

　6.11版图Layout　　

　　6.11.1版图的生成　　

　　6.11.2版图的布局　　

第7章混频器设计　　

　7.1混频器技术基础　　

　　7.1.1基本工作原理　　

　　7.1.2混频器的性能参数　　

　　7.1.3镜像抑制混频器原理简介　　

　7.2混频器实例与仿真　　

　　7.2.1案例参数及设计目标　　

　　7.2.2平衡混频器设计　　

　　7.2.3本振功率对噪声系数和转换增益的影响　　

　　7.2.41dB功率压缩点的仿真　　

第8章频率合成器设计　　

　8.1锁相环技术基础　　

　　8.1.1基本工作原理　　

　　8.1.2锁相环系统的性能参数　　

　　8.1.3环路滤波器的计算　　

　　8.2锁相环实例与仿真　　

　8.2.1ADF4111芯片介绍　　

　　8.2.2案例参数及设计目标　　

　　8.2.3应用ADS进行PLL设计　　

第9章功分器与定向耦合器设计　　

　9.1引言　　

　9.2功分器技术基础　　

　　9.2.1基本工作原理　　

　　9.2.2功分器的基本指标　　

　9.3功分器的原理图设计、仿真与优化　　

　　9.3.1等分威尔金森功分器的设计指标　　

　　9.3.2建立工程与设计原理图　　

　　9.3.3基板参数设置　　

　　9.3.4功分器原理图仿真 　　

　　9.3.5功分器电路参数的优化 　　

　9.4功分器的版图生成与仿真　　

　　9.4.1功分器版图的生成 　　

　　9.4.2功分器版图的仿真 　　

　9.5定向耦合器技术基础　　

　　9.5.1基本工作原理　　

　　9.5.2定向耦合器的基本指标　　

　9.6定向耦合器的原理图设计、仿真与优化　　

　　9.6.1Lange耦合器的设计指标　　

　　9.6.2建立工程与设计原理图　　

　　9.6.3微带的参数设置　　

　　9.6.4Lange耦合器的参数设置　　

　　9.6.5Lange耦合器的原理图仿真　　

　　9.6.6Lange耦合器的参数优化 　　

　9.7功分器的版图生成与仿真　　

　　9.7.1Lange耦合器版图的生成 　　

　　9.7.2Lange耦合器版图仿真 　　

第10章射频控制电路设计　　

　10.1衰减器的设计　　

　　10.1.1衰减器基础　　

　　10.1.2有源衰减器的设计及仿真　　

　10.2移相器的设计　　

　　10.2.1移相器基础　　

　　10.2.2移相器的ADS仿真　　

第11章RFIC电路设计　　

　11.1RFIC介绍　　

　11.2共源共栅结构放大器理论分析　　

　11.3共源共栅放大器IC设计ADS实例　　

　　11.3.1共源共栅放大器IC设计目标一　　

　　11.3.2共源共栅放大器IC设计目标二　　

　　11.3.3共源共栅放大器IC设计目标三　　

　　11.3.4共源共栅放大器ads模块生成　　

第12章TDR瞬态电路仿真　　

　12.1时域反射仪原理及测试方法　　

　　12.1.1TDR原理说明及系统构成　　

　　12.1.2TDR应用于传输线阻抗的测量原理　　

　12.2TDR电路的瞬态仿真实例　　

　　12.2.1利用ADS仿真信号延迟　　

　　12.2.2通过TDR仿真观察传输线特性　　

　　12.2.3结合LineCalc对传输线进行匹配分析　　

　12.3TDR仿真中利用Momentum建模的实例　　

　　12.3.1TDR一般瞬态仿真过程　　

　　12.3.2利用Momentum的TDR仿真过程　　

第13章通信系统链路仿真　　

　13.1通信系统指标解析　　

　　13.1.1噪声　　

　　13.1.2灵敏度　　

　　13.1.3线性度　　

　　13.1.4动态范围　　

　13.2系统链路设计　　

　　13.2.1传播模型　　

　　13.2.2链路计算实例　　

　13.3ADS常用链路预算工具介绍　　

　　13.3.1BUDGET控制器　　

　　13.3.2混频器及本振　　

　　13.3.3AGC环路预算工具　　

　13.4一个简单系统的链路预算　　

　　13.4.1输入端　　

　　13.4.2级滤波器　　

　　13.4.3级放大器　　

　　13.4.4本振及混频　　

　　13.4.5第二级滤波器　　

　　13.4.6第二级放大器　　

　　13.4.7BUDGET控制器设置　　

　　13.4.8整体电路图　　

　　13.4.9仿真结果及分析　　

　13.5AGC自动增益控制　　

　　13.5.1无导频模式下的功率控制　　

　　13.5.2有导频模式下的功率控制　　

　13.6链路参数扫描　　

　　13.6.1功率扫描　　

　　13.6.2频率扫描　　

　13.7链路预算结果导入Excel　　

　　13.7.1控制器设置　　

　　13.7.2Excel操作　　

第14章Momentum电磁仿真　　

　14.1Layout界面简介　　

　14.2Momentum主要功能和应用　　

　　14.2.1矩量法介绍　　

　　14.2.2Momentum的特点　　

　　14.2.3Momentum的功能　　

　　14.2.4Momentum仿真流程　　

第15章微带天线仿真实例　　

　15.1天线基础　　

　15.2微带贴片天线仿真实例　　

　15.3无线通信中的双频天线设计实例

附录各大半导体及芯片厂商ADS仿真元件库下载地址

作者介绍

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徐兴福，网名飞雪连天，兴森快捷Agilent射频联合实验室主任，具有10多年的射频微波设计经验，主要从事射频电路设计、仿真、PCB微带电路板级研究等工作，拥有多项发明，目前还担任EDA365论坛版主。

文摘

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序言

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穿越时空的射频迷宫：电磁波的低语与电路的共振 你是否曾对无线通信的奇妙之处感到惊叹？手机如何能在茫茫人海中找到另一个特定的人？Wi-Fi信号如何能穿透墙壁，将信息传递到各个角落？这一切的背后，都隐藏着一个令人着迷的领域——射频电路设计。它是一门将抽象的电磁波转化为实际应用，连接信息与现实的桥梁。 射频，即射频（Radio Frequency）的缩写，通常指的是频率在3kHz到300GHz之间的电磁波。这些电磁波是我们赖以生存的无线世界的基础，从广播电视、移动通信、雷达系统，到卫星导航、物联网设备，无处不在。而射频电路设计，正是研究如何有效地产生、传输、接收、处理和调制这些高频信号的艺术与科学。它涉及到电磁场理论、电子元件特性、电路拓扑结构、系统集成等多个学科的知识，是一项充满挑战却又回报丰厚的工程领域。 射频电路设计的核心挑战 与低频电路相比，射频电路的设计充满了独特的挑战。随着频率的升高，一些在低频时可以忽略的效应变得至关重要，例如： 寄生效应： 任何电子元件，即使是最简单的电阻、电容、电感，在高频下都会表现出非理想的特性。导线不再是理想的导体，它们具有电感和电阻；元件的引脚之间会产生电容；PCB（Printed Circuit Board）的走线也会呈现出阻抗和损耗。这些寄生效应如果没有得到妥善处理，会严重影响电路的性能，甚至导致振荡或信号失真。 阻抗匹配： 在射频系统中，能量的有效传输取决于信号源、传输线和负载之间的阻抗匹配。当阻抗不匹配时，能量会在界面处反射，导致信号衰减和效率降低。因此，实现精确的阻抗匹配是射频电路设计的关键任务之一。 电磁干扰（EMI）与电磁兼容（EMC）： 射频电路工作在高频，容易产生电磁辐射，同时也会受到外部电磁场的干扰。如何控制电路产生的电磁辐射，避免对其他设备造成干扰，并保证自身不受外部干扰影响，是射频电路设计中不可忽视的环节。 信号的完整性（Signal Integrity）： 高速信号在传输过程中，可能会因为反射、串扰、损耗等原因而失真。确保信号在传输过程中能够保持其原始形状和时序，对于保证系统的正常工作至关重要。 噪声： 射频系统对噪声非常敏感，微小的噪声都可能被放大并影响接收到的信号。如何有效地抑制噪声，提高信噪比，是射频接收机设计的重点。 射频电路设计的关键技术与模块 要构建一个完整的射频系统，需要掌握一系列关键的技术和设计不同的功能模块。这些模块相互配合，共同实现无线通信的目标： 振荡器（Oscillators）： 振荡器是产生稳定射频信号的源头。它们将直流电能转换为高频交流电能，为整个系统提供载波信号。设计一个频率稳定、相位噪声低的振荡器是射频设计中的一大挑战。 放大器（Amplifiers）： 放大器用于增强射频信号的功率。在发射端，功率放大器（PA）负责将基带信号放大到足以远距离传输的功率；在接收端，低噪声放大器（LNA）负责在信号到达ADC（Analog-to-Digital Converter）之前，以尽可能低的噪声将微弱的接收信号放大。 混频器（Mixers）： 混频器是用于改变信号频率的关键器件。在超外差接收机中，混频器将接收到的射频信号与本地振荡器产生的信号进行混合，将其下变频到中频（IF）或基带，以便于后续处理。 滤波器（Filters）： 滤波器用于选择或抑制特定频率范围的信号。在射频系统中，滤波器是分离目标信号、抑制干扰信号、限制带外辐射的重要工具。例如，带通滤波器用于允许特定频段的信号通过，而阻带滤波器则用于阻止特定频段的信号。 调制器（Modulators）与解调器（Demodulators）： 调制是将要传输的信息叠加到载波信号上的过程，而解调则是从接收到的载波信号中提取信息的逆过程。常见的调制方式包括幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）以及更复杂的数字调制技术，如QPSK、QAM等。 天线（Antennas）： 天线是射频系统与自由空间之间进行能量转换的接口。它将电信号转换为电磁波辐射出去，或将接收到的电磁波转换为电信号。天线的类型、尺寸、方向和阻抗匹配都直接影响着系统的传输效率和覆盖范围。 传输线（Transmission Lines）： 射频信号通常通过传输线进行传输，例如同轴电缆、微带线、带状线等。传输线的特性阻抗、损耗和反射特性对信号的传输质量有着至关重要的影响。 仿真与优化的重要性 在射频电路设计中，仿真扮演着至关重要的角色。由于射频元件在高频下的复杂行为以及电磁场的耦合效应，很难仅仅依靠理论计算来预测电路的性能。专业的射频仿真软件，如ADS（Advanced Design System）、CST（Computer Simulation Technology）、HFSS（High Frequency Structure Simulator）等，能够帮助工程师建立电路模型，进行参数扫描，分析S参数、噪声系数、功率效率、瞬态响应等关键性能指标。 通过详细的仿真分析，工程师可以： 验证设计方案： 在实际制作电路之前，通过仿真来验证设计的可行性和预期性能。 优化电路参数： 调整元件值、走线宽度、布局等参数，以达到最佳的性能指标。 预测并解决问题： 提前发现潜在的设计缺陷，如阻抗不匹配、信号反射、噪声过大等，并找到解决方案。 加速开发周期： 减少实际样机的制作和测试次数，从而缩短产品开发周期。 从理论到实践的路径 射频电路设计是一个不断演进的领域，随着通信技术的飞速发展，新的挑战和机遇层出不穷。从早期的广播电视到如今的5G、Wi-Fi 6E，再到未来的6G，对射频电路的性能要求越来越高，对小型化、低功耗、高集成度的需求也日益迫切。 学习射频电路设计，需要打下坚实的理论基础，深入理解电磁场理论、电路理论以及半导体器件的在高频下的特性。同时，也需要掌握各种射频仿真工具的使用，并通过大量的实践项目来加深理解和提高技能。无论是设计一款高性能的手机射频前端，还是开发一个稳定的雷达系统，亦或是构建一个高效的无线传感器网络，射频电路设计的精髓都在于对电磁波的深刻理解和对电路细节的精湛把握。 踏入射频电路设计的世界，就如同踏入了一个充满无限可能的迷宫。在这里，电磁波以我们肉眼看不见的方式低语，而电路则以精确的共振回应。每一次的成功的仿真，每一次的完美匹配，都将我们更靠近无线世界的奥秘，将信息连接的梦想变为现实。这是一个需要耐心、细致和创新精神的领域，但当你看到自己设计的电路能够将微弱的信号跨越千山万水，最终汇聚成我们生活中不可或缺的连接时，那种成就感是无与伦比的。

评分☆☆☆☆☆

我一直对射频功率放大器的设计与优化非常感兴趣，在无线通信系统中，功率放大器是至关重要的一个环节，它的效率和线性度直接影响到系统的性能和功耗。我希望能找到一本能够深入讲解各种类型功率放大器的原理，包括AB类、C类、D类等，以及它们的设计方法和关键参数。同时，我也非常看重仿真工具在功率放大器设计中的作用，希望它能提供关于如何利用ADS等软件进行精确的电路仿真，以及如何进行线性度、效率和稳定性分析的详细教程。书中如果能包含一些关于高功率放大器、低噪声放大器或者宽带放大器的实际设计案例，并且能展示如何处理诸如寄生参数、热效应以及阻抗匹配等实际问题，那对我来说将是极大的帮助。我期待这本书能够帮助我深入理解功率放大器的设计哲学，并能为我今后的实践项目提供宝贵的指导。

评分☆☆☆☆☆

最近在书店里闲逛，无意间被一本封面设计还挺有吸引力的书给吸引住了。书名叫做《[WL]ADS2011射频电路设计与仿真实例--徐兴福--电子工业出版社 97871212》。说实话，我对射频电路设计这个领域算是个初学者，一直想找一本能够系统地入门，并且有实际操作案例的书籍。市面上这类书不少，但很多要么理论讲得过于晦涩难懂，要么案例过于简单，难以满足实际工程的需求。这本书的标题里明确提到了“实例”，这让我觉得很有希望，希望能通过具体的例子来理解那些抽象的理论概念。我特别关注的是，它是否能提供从原理讲解到软件操作的完整流程，并且案例的难度是否适中，能够让像我这样的新手循序渐进地学习。如果这本书能够在这方面做得好，那绝对是射频设计入门者的福音，能够帮助我们少走弯路，快速掌握这门技术。我最期待的，是它能够提供一些实用的技巧和经验，而不是仅仅停留在理论的表面，让我能够真正感受到“学有所用”。

评分☆☆☆☆☆

我一直对高性能的射频滤波器设计有着浓厚的兴趣，尤其是在现代通信系统中，滤波器性能的好坏直接影响到系统的整体指标。我希望能找到一本能够深入讲解各种射频滤波器类型，包括其设计原理、物理实现以及性能分析的书籍。同时，我也很关注如何利用先进的仿真工具来优化滤波器的设计，并能够有效地处理一些实际工程中遇到的问题，例如插入损耗、阻带抑制、功率容量以及制造公差等。这本书的“射频电路设计与仿真实例”的副标题让我联想到，它或许能够提供一些关于如何设计和仿真各种高性能滤波器的具体案例，并且能够展示如何通过仿真来预测和解决实际设计中的难题。如果书中能够包含一些关于新型滤波器技术，比如基于MEMS或者新材料的滤波器介绍，那就更好了。

评分☆☆☆☆☆

我一直在寻找一本关于微波通信系统设计的书籍，对这个领域的前沿技术和实际应用都非常感兴趣。平时看一些学术论文，虽然能了解到最新的研究动态，但总感觉缺乏一种整体的把握，尤其是在系统级的设计和优化方面。我希望能找到一本能够整合不同模块，比如天线、射频前端、中频电路以及信号处理等，并能从系统整体的角度来分析和解决问题的书籍。同时，我也很看重书中的实用性，希望它能包含一些实际的工程案例，能够体现不同设计决策对整个系统性能的影响。如果这本书能深入讲解一些在实际项目中经常遇到的挑战，例如噪声抑制、线性度问题、功耗优化等，并且提供有效的解决方案，那就太有价值了。我对该书的“射频电路设计与仿真实例”这个副标题很感兴趣，如果其中的实例能够涵盖一些复杂的微波通信系统，并且能展示详细的设计流程和仿真验证过程，那我一定会毫不犹豫地入手。

评分☆☆☆☆☆

最近我对嵌入式系统在射频应用中的潜力非常感兴趣，尤其是如何将高性能的射频前端与强大的嵌入式处理器结合起来，实现更智能、更灵活的无线通信解决方案。我正在寻找一些能够深入探讨这方面内容的书籍，比如如何在嵌入式平台上实现高效的射频信号采集、处理和传输，以及如何优化功耗和成本。我对那些能够提供实际嵌入式射频项目设计和实现案例的书籍尤其感兴趣。如果这本书能够展示如何利用ADS等仿真工具来加速嵌入式射频系统的开发和验证，并且提供一些关于硬件选型、软件开发和系统集成的实用建议，那对我来说将非常有帮助。我希望这本书能够帮助我理解如何在资源受限的嵌入式环境中实现复杂的射频功能，并为我今后的项目开发提供指导和灵感。