ADS射频电路设计基础与典型应用PDF电子书下载

第1篇ADS初识篇 3

第1章 射频电路与ADS 3

1.1射频概念和射频应用 4

1.2 ADS概述 5

1.2.1 ADS的设计功能 6

1.2.2 ADS的仿真功能 7

1.2.3 ADS与其他软件和厂商元件模型的连接 8

1.3启动和退出ADS 8

1.3.1启动ADS 8

1.3.2退出ADS 10

1.4 ADS的4种工作视窗 10

1.4.1主视窗 10

1.4.2原理图视窗 10

1.4.3数据显示视窗 11

1.4.4布局图视窗 12

第2章ADS主视窗 15

2.1工作界面 15

2.2菜单栏 16

2.2.1 【File】菜单 16

2.2.2 【View】、【Tools】和【Window】菜单 23

2.2.3 【DesignKit】、【DesignGuide】和【Help】菜单 25

2.3工具栏 27

2.3.1工具栏说明 27

2.3.2工具栏操作举例 28

2.4文件浏览区和项目管理区 30

2.4.1文件浏览区 30

2.4.2项目管理区 33

第3章ADS设计仿真视窗 34

3.1原理图视窗 34

3.1.1工作界面 34

3.1.2菜单栏 35

3.1.3工具栏 39

3.1.4元件面板列表、元件面板和历史元件列表 43

3.2布局图视窗 55

3.3数据显示视窗 56

3.3.1工作界面 56

3.3.2菜单栏 57

3.3.3工具栏 58

3.3.4数据显示方式 59

第4章 射频电路基础 62

4.1传输线理论 62

4.1.1传输线举例 62

4.1.2传输线等效电路表示法 63

4.1.3传输线方程及其解 64

4.1.4传输线的基本特性参数 65

4.1.5微带线 70

4.2史密斯圆图 72

4.2.1复平面上反射系数的表示方法 72

4.2.2史密斯阻抗圆图 74

4.2.3史密斯导纳圆图 78

4.3射频网络基础 78

4.3.1二端口低频网络参量 79

4.3.2二端口射频网络参量 80

4.3.3网络参量之间的互换 82

4.3.4多端口射频网络参量 82

第2篇ADS使用篇 85

第5章ADS基本操作 85

5.1创建项目与设计原理图 85

5.1.1创建项目 85

5.1.2创建并设计集总参数低通滤波器原理图 86

5.1.3新建集总参数带通滤波器原理图 89

5.2原理图仿真与结果显示 90

5.2.1设置仿真控件与原理图仿真 90

5.2.2在数据显示窗口显示仿真结果 93

5.3调谐与优化 94

5.3.1原理图调谐 94

5.3.2原理图优化与仿真 97

5.4产品合格率分析 103

5.4.1原理图仿真 103

5.4.2设置成品率控件 105

5.4.3成品率仿真 107

5.5设计向导 108

5.5.1利用设计向导生成原理图 108

5.5.2利用设计向导观察仿真结果 112

5.5.3利用设计向导观察成品率 113

5.5.4搭建原理图观看仿真结果 115

第6章ADS仿真概述 118

6.1 ADS的仿真功能 118

6.1.1 ADS软件的各种仿真方法 118

6.1.2各种仿真功能概述 120

6.2直流仿真 122

6.2.1直流仿真面板与直流仿真控件 122

6.2.2直流仿真参数的设置 123

6.3交流仿真 129

6.3.1交流仿真面板与交流仿真控件 129

6.3.2交流仿真参数的设置 130

6.4 S参数仿真 134

6.4.1 S参数仿真面板与S参数仿真控件 135

6.4.2 S参数仿真中参数的设置 137

6.5谐波平衡仿真 142

6.5.1谐波平衡仿真面板与谐波平衡仿真控件 142

6.5.2谐波平衡仿真中参数的设置 144

6.6电路包络仿真 152

6.6.1电路包络仿真面板与电路包络仿真控件 152

6.6.2电路包络仿真参数的设置 153

6.7瞬态仿真 158

6.7.1瞬态仿真面板与瞬态仿真控件 158

6.7.2瞬态仿真参数的设置 159

第7章ADS仿真例程 166

7.1直流仿真例程 166

7.1.1单点直流仿真例程 166

7.1.2带变量扫描的直流仿真例程 171

7.2交流仿真例程 176

7.2.1交流仿真例程原理图 176

7.2.2交流仿真例程的仿真结果 178

7.3 S参数仿真例程 180

7.3.1 S参数仿真例程原理图 181

7.3.2 S参数仿真例程的仿真结果 183

7.4谐波平衡仿真例程 185

7.4.1射频输入恒定的谐波平衡仿真例程 185

7.4.2带变量扫描的谐波平衡仿真例程 187

7.5增益压缩仿真例程 190

7.5.1增益压缩仿真例程原理图 191

7.5.2增益压缩仿真例程的仿真结果 193

7.6大信号S参数仿真例程 195

7.6.1大信号S参数仿真例程原理图 196

7.6.2大信号S参数仿真例程的仿真结果 198

7.7电路包络仿真例程 198

7.7.1电路包络仿真例程原理图 198

7.7.2电路包络仿真例程的仿真结果 201

7.8瞬态仿真例程 202

7.8.1瞬态仿真例程的原理图 202

7.8.2瞬态仿真例程的仿真结果 204

第8章ADS系统级设计与仿真 206

8.1系统级设计与仿真基础 206

8.1.1创建项目和原理图 206

8.1.2对原理图进行S参数仿真 210

8.1.3对原理图进行谐波平衡仿真 213

8.2系统级设计仿真例程 215

8.2.1系统级设计与仿真例程原理图 215

8.2.2系统级例程仿真结果显示 222

第3篇ADS设计篇 227

第9章 集总参数滤波器的设计 227

9.1集总参数滤波器的理论基础 227

9.1.1理想滤波器的4种基本类型 227

9.1.2低通滤波器的响应 228

9.1.3集总元件低通滤波器的构成 229

9.1.4滤波器的变换 230

9.2集总参数低通滤波器的设计 232

9.2.1集总参数低通滤波器设计向导 232

9.2.2设计集总参数低通滤波器 237

9.3集总参数带通滤波器的设计 245

9.3.1集总参数带通滤波器设计向导 245

9.3.2设计集总参数带通滤波器 250

第10章 分布参数低通滤波器的设计 261

10.1微带线阶梯阻抗低通滤波器的设计 261

10.1.1微带线阶梯阻抗低通滤波器的理论基础 261

10.1.2设计微带线阶梯阻抗低通滤波器原理图 264

10.1.3生成阶梯阻抗低通滤波器版图 274

10.2微带短截线低通滤波器的设计 278

10.2.1微带短截线低通滤波器的理论基础 278

10.2.2设计微带短截线低通滤波器原理图 281

10.2.3生成微带短截线低通滤波器版图 289

第11章 分布参数带通和带阻滤波器的设计 295

11.1平行耦合微带线带通滤波器的设计 295

11.1.1平行耦合微带线带通滤波器的理论基础 295

11.1.2设计平行耦合微带线带通滤波器原理图 297

11.1.3生成平行耦合微带线带通滤波器版图 310

11.2微带短截线带阻滤波器的设计 313

11.2.1微带短截线带阻滤波器的理论基础 313

11.2.2设计微带短截线带阻滤波器原理图 315

11.2.3生成微带短截线带阻滤波器版图 326

第12章 功率分配器的设计 330

12.1功率分配器理论基础 330

12.1.1功率分配器的技术指标 330

12.1.2窄带等功率分配器 331

12.1.3窄带不等功率分配器 332

12.1.4宽带功率分配器 334

12.2功率分配器设计向导 334

12.2.1设计3dB单节功率分配器 334

12.2.2设计不等功率分配的单节功率分配器 340

12.2.3设计3dB多节功率分配器 342

12.3由设计向导得到的功率分配器的实现 344

12.3.1创建新设计 344

12.3.2设计原理图 345

12.3.3原理图仿真及显示仿真数据 347

12.3.4生成版图并仿真 349

12.4功率分配器的设计与仿真 353

12.4.1创建新设计 354

12.4.2设计原理图 354

12.4.3原理图优化与仿真 359

12.4.4生成版图、版图仿真和实验测试 362

第13章 分支定向耦合器的设计 366

13.1分支定向耦合器的理论基础 366

13.1.1定向耦合器的基本功能和参数指标 366

13.1.2微带分支定向耦合器的散射参数 368

13.1.3设计微带分支定向耦合器 368

13.2微带分支定向耦合器原理图的设计、仿真与优化 369

13.2.1设计微带分支定向耦合器的原理图 369

13.2.2微带分支定向耦合器原理图仿真 374

13.2.3微带分支定向耦合器原理图优化 376

13.3微带分支定向耦合器版图的生成与仿真 380

13.3.1生成微带分支定向耦合器版图 381

13.3.2微带分支定向耦合器版图仿真 383

第14章 混合环的设计 385

14.1混合环理论基础 385

14.2混合环设计向导 387

14.2.1创建混合环设计向导的原理图 387

14.2.2利用设计向导生成混合环原理图 389

14.2.3对混合环原理图仿真 392

14.2.4生成版图并仿真 393

14.3设计混合环 397

14.3.1创建新设计 397

14.3.2设计原理图 397

14.3.3原理图仿真及显示仿真数据 400

14.3.4生成版图并仿真 402

第15章 匹配网络的设计 406

15.1匹配网络的理论基础 406

15.1.1匹配网络的目的和选择标准 406

15.1.2集总参数元件匹配网络的设计 407

15.1.3分布参数元件匹配网络的设计 408

15.1.4混合参数元件匹配网络的设计 409

15.2利用史密斯圆图设计匹配网络 409

15.2.1 ADS软件中的史密斯圆图 410

15.2.2利用史密斯圆图设计L形匹配网络 414

15.2.3利用史密斯圆图设计T形匹配网络 418

15.3利用设计向导设计匹配网络 421

15.3.1利用设计向导设计单支节匹配网络 421

15.3.2利用设计向导设计λ/4阻抗匹配网络 426

15.4利用阻抗匹配工具设计匹配网络 429

第16章 偏置电路的设计 434

16.1偏置电路的理论基础 434

16.1.1偏置电路与射频电路之间的连接 434

16.1.2偏置电路的设计 435

16.2偏置电路的设计 436

16.2.1偏置电路设计方案1 436

16.2.2偏置电路设计方案2 443

16.2.3偏置电路设计方案3 446

16.2.4偏置电路设计方案4 452

第17章 低噪声放大器的设计 457

17.1低噪声放大器的理论基础 457

17.1.1放大器的稳定性 457

17.1.2放大器的功率增益 459

17.1.3放大器输入输出驻波比 460

17.1.4放大器的噪声 460

17.2低噪声放大器的设计 462

17.2.1低噪声放大器的设计指标 462

17.2.2选取晶体管并仿真晶体管参数 462

17.2.3 SP模型的仿真设计 469

17.2.4封装模型的仿真设计 482

第18章 混频器的设计 490

18.1混频器的理论基础 490

18.1.1混频器的特性 490

18.1.2单平衡混频器 492

18.2混频器的设计 493

18.2.1设计微带分支定向耦合器 493

18.2.2设计低通滤波器原理图 499

18.2.3设计混频器原理图 500

18.3混频器的仿真 502

18.3.1混频器输出信号频谱仿真 502

18.3.2混频器本振功率的选择 504

18.3.3混频器三阶交调分析 506

18.3.4混频器输入驻波比分析 509

第19章 射频振荡器的设计 511

19.1射频振荡器的理论基础 511

19.1.1振荡器的巴克豪森准则 511

19.1.2射频振荡器的振荡条件 512

19.1.3晶体管振荡器的设计步骤 513

19.2晶体管振荡器的设计 514

19.2.1利用ADS元件库选取振荡器的晶体管 514

19.2.2设计振荡器的偏置电路 516

19.2.3振荡器的设计 519

19.2.4振荡器输出信号仿真 521

19.2.5振荡器相位噪声分析 523

19.3压控振荡器的设计 527

19.3.1利用ADS元件库选取振荡器的晶体管和变容二极管 527

19.3.2设计振荡器的偏置电路 528

19.3.3振荡器的设计 531

19.3.4振荡器输出信号仿真 535

19.3.5振荡器相位噪声分析 537

19.3.6压控振荡器输入电压与输出频率的关系 540

第20章 射频接收与发射系统的设计 542

20.1射频系统的理论基础 542

20.1.1射频系统的一般框图 542

20.1.2射频接收系统 543

20.1.3射频发射系统 543

20.2射频接收系统的设计与仿真 544

20.2.1射频接收系统的设计 544

20.2.2对超外差式接收机仿真 550

20.3射频发射系统的设计与仿真 562

20.3.1射频发射系统的设计 563

20.3.2射频发射系统仿真 567