物联网 ADS射频电路仿真与实例详解PDF电子书下载

第一篇USB开发基础篇 3

第1章 物联网、射频电路与ADS 3

1.1物联网中的射频应用 4

1.1.1射频的概念 4

1.1.2物联网的概念 5

1.1.3射频识别在物联网中的应用 5

1.1.4 3G在物联网中的应用 6

1.1.5 GPS在物联网中的应用 7

1.2射频电路概述 8

1.2.1对频谱的划分 8

1.2.2射频电路在无线通信系统中的作用 9

1.2.3射频电路模块的构成 10

1.2.4射频电路的特性 11

1.3 ADS概述 12

1.3.1美国安捷伦公司 13

1.3.2 ADS射频自动化设计软件工具 13

1.3.3 ADS的设计功能 14

1.3.4 ADS的仿真功能 16

第2章ADS工作视窗概述 18

2.1启动和退出ADS 18

2.1.1启动ADS 18

2.1.2退出ADS 19

2.2 ADS的4种工作视窗 20

2.2.1主视窗 20

2.2.2原理图视窗 20

2.2.3数据显示视窗 21

2.2.4布局图视窗 22

第3章ADS主视窗 24

3.1工作界面 24

3.2菜单栏 25

3.2.1 File菜单 25

3.2.2 View和Tools菜单 33

3.2.3 Window和Design Kit菜单 34

3.2.4 Design Guide和Help菜单 35

3.3工具栏 36

3.3.1工具栏说明 36

3.3.2工具栏操作举例 37

3.4文件浏览区和项目管理区 39

3.4.1文件浏览区 39

3.4.2项目管理区 41

第4章ADS设计仿真视窗 42

4.1原理图视窗 42

4.1.1工作界面 42

4.1.2菜单栏 43

4.1.3工具栏 47

4.1.4元器件面板列表 50

4.1.5元器件面板 54

4.1.6历史元器件列表 62

4.2布局图视窗 62

4.3数据显示视窗 63

4.3.1工作界面 63

4.3.2菜单栏 64

4.3.3工具栏 64

4.3.4数据显示方式 66

第二篇ADS仿真功能篇 71

第5章ADS基本操作 71

5.1创建项目与原理图 71

5.1.1创建项目 71

5.1.2创建原理图 72

5.1.3新建并设计原理图 75

5.2原理图仿真与结果显示 76

5.2.1设置仿真控件与原理图仿真 76

5.2.2在数据显示窗口显示仿真结果 79

5.3调谐与优化 80

5.3.1原理图调谐 80

5.3.2原理图优化 82

5.4产品合格率分析 88

5.4.1原理图仿真 88

5.4.2设置成品率控件 90

5.4.3成品率仿真 91

5.5设计向导 92

5.5.1利用设计向导生成原理图 92

5.5.2利用设计向导观察仿真结果 95

5.5.3利用设计向导观察成品率 96

5.5.4搭建原理图观看仿真结果 98

第6章ADS仿真功能 100

6.1 ADS的仿真功能 101

6.1.1 ADS的仿真方法 101

6.1.2各种仿真功能概述 102

6.2直流仿真 104

6.2.1直流仿真面板与直流仿真控件 104

6.2.2直流仿真参数的设置 105

6.3交流仿真 111

6.3.1交流仿真面板与交流仿真控件 111

6.3.2交流仿真参数的设置 112

6.4 S参数仿真 116

6.4.1 S参数仿真面板与S参数仿真控件 117

6.4.2 S参数仿真中参数的设置 119

6.5谐波平衡仿真 123

6.5.1谐波平衡仿真面板与谐波平衡仿真控件 124

6.5.2谐波平衡仿真中参数的设置 126

6.6电路包络仿真 133

6.6.1电路包络仿真面板与电路包络仿真控件 133

6.6.2电路包络仿真参数的设置 134

6.7瞬态仿真 139

6.7.1瞬态仿真面板与瞬态仿真控件 140

6.7.2瞬态仿真参数的设置 141

第7章ADS仿真例程 147

7.1直流仿真例程 147

7.1.1单点直流仿真列程 147

7.1.2带变量扫描的直流仿真例程 152

7.2交流仿真例程 156

7.2.1交流仿真例程原理图 156

7.2.2交流仿真例程的仿真结果 159

7.3 S参数仿真例程 162

7.3.1 S参数仿真例程原理图 162

7.3.2 S参数仿真例程的仿真结果 165

7.4谐波平衡仿真例程 166

7.4.1射频输入恒定的谐波平衡仿真例程 166

7.4.2带变量扫描的谐波平衡仿真例程 169

7.5增益压缩仿真例程 171

7.5.1增益压缩仿真例程原理图 172

7.5.2增益压缩仿真例程的仿真结果 174

7.6大信号S参数仿真例程 176

7.6.1大信号S参数仿真例程原理图 176

7.6.2大信号S参数仿真例程的仿真结果 178

7.7电路包络仿真例程 179

7.7.1电路包络仿真例程原理图 179

7.7.2电路包络仿真例程的仿真结果 181

7.8瞬态仿真例程 182

7.8.1瞬态仿真例程的原理图 182

7.8.2瞬态仿真例程的仿真结果 184

第8章ADS系统级仿真 186

8.1系统级仿真基础 186

8.1.1创建项目和原理图 186

8.1.2原理图S参数仿真 190

8.1.3原理图谐波平衡仿真 193

8.2系统级仿真例程 195

8.2.1系统级仿真例程原理图 195

8.2.2统级例程仿真结果 201

第三篇ADS实例详解篇 205

第9章 射频电路基本理论 205

9.1射频系统的一般构成 205

9.1.1射频系统功能模块 205

9.1.2射频电路的特点 206

9.2传输线理论 207

9.2.1传输线的类型 207

9.2.2传输线的等效电路 207

9.2.3传输线的基本特性参数 209

9.2.4微带线 215

9.3史密斯圆图 216

9.3.1复平面上的反射系数 217

9.3.2史密斯阻抗圆图 218

9.3.3史密斯导纳圆图 221

9.4射频网络 222

9.4.1二端口低频网络参量 222

9.4.2二端口射频网络参量 223

9.4.3网络参量之间的互换 225

9.4.4多端口射频网络参量 225

第10章 集总参数滤波器的仿真 226

10.1集总参数滤波器的理论基础 226

10.1.1理想滤波器的四种基本类型 226

10.1.2低通滤波器的响应 227

10.1.3集总元器件低通滤波器的设计 228

10.1.4滤波器的频率变换 229

10.2集总参数低通滤波器的仿真 231

10.2.1集总参数低通滤波器设计向导 231

10.2.2集总参数低通滤波器的仿真 236

10.3集总参数带通滤波器的仿真 243

10.3.1集总参数带通滤波器设计向导 243

10.3.2集总参数带通滤波器的仿真 248

第11章 分布参数低通滤波器的仿真 258

11.1微带阶梯阻抗低通滤波器的仿真 258

11.1.1微带阶梯阻抗低通滤波器的理论基础 258

11.1.2微带阶梯阻抗低通滤波器原理图的仿真 260

11.1.3微带阶梯阻抗低通滤波器版图的仿真 270

11.2微带短截线低通滤波器的仿真 274

11.2.1微带短截线低通滤波器的理论基础 275

11.2.2微带短截线低通滤波器原理图的仿真 277

11.2.3微带短截线低通滤波器版图的仿真 285

第12章 分布参数带通和带阻滤 292

12.1平行耦合微带线带通滤波器的仿真 292

12.1.1平行耦合微带线带通滤波器的理论基础 292

12.1.2平行耦合微带线带通滤波器原理图的仿真 294

12.1.3平行耦合微带线带通滤波器版图的仿真 306

12.2微带短截线带阻滤波器的仿真 309

12.2.1微带短截线带阻滤波器的理论基础 309

12.2.2微带短截线带阻滤波器原理图的仿真 311

12.2.3微带短截线带阻滤波器版图的仿真 322

第13章 分支定向耦合器的仿真 326

13.1分支定向耦合器的理论基础 326

13.1.1定向耦合器的参数指标 326

13.1.2微带分支定向耦合器的散射参数 328

13.1.3设计微带分支定向耦合器 328

13.2微带分支定向耦合器原理图的仿真 329

13.2.1微带分支定向耦合器的设计 329

13.2.2微带分支定向耦合器的仿真 334

13.2.3微带分支定向耦合器的优化 336

13.3微带分支定向耦合器版图的仿真 340

13.3.1生成微带分支定向耦合器版图 341

13.3.2微带分支定向耦合器版图的仿真 343

第14章 功率分配器的仿真 346

14.1功率分配器的理论基础 346

14.1.1功率分配器的参数指标 346

14.1.2窄带等功率分配器 347

14.1.3窄带不等功率分配器 348

14.1.4宽带功率分配器 349

14.2功率分配器设计向导 350

14.2.1 3dB单节功率分配器的设计 350

14.2.2不等功率分配的单节功率分配器 355

14.2.3 3dB多节功率分配器的设计 358

14.3由设计向导得到的功率分配器的实现 359

14.3.1创建新设计 359

14.3.2设计原理图 360

14.3.3原理图仿真 362

14.3.4版图仿真 364

14.4功率分配器的仿真 368

14.4.1创建新设计 368

14.4.2设计原理图 368

14.4.3原理图优化与仿真 373

14.4.4版图仿真和实验测试 376

第15章 混合环的仿真 380

15.1混合环的理论基础 380

15.2混合环设计向导 382

15.2.1创建混合环设计向导的原理图 382

15.2.2利用设计向导生成混合环 384

15.2.3原理图的仿真 387

15.2.4版图的仿真 388

15.3混合环的设计与仿真 391

15.3.1创建新设计 391

15.3.2设计原理图 391

15.3.3原理图仿真及数据显示 394

15.3.4版图仿真 395

第16章 偏置电路的仿真 399

16.1偏置电路的理论基础 399

16.1.1偏置电路与射频电路的隔离 399

16.1.2偏置电路的设计 399

16.2偏置电路的仿真 400

16.2.1偏置电路的仿真方案一 401

16.2.2偏置电路的仿真方案2 408

16.2.3偏置电路的仿真方案3 411

16.2.4偏置电路的仿真方案4 416

第17章 匹配网络的设计 420

17.1匹配网络的理论基础 420

17.1.1匹配网络的选择标准 420

17.1.2集总参数匹配网络的设计 421

17.1.3分布参数匹配网络的设计 422

17.1.4混合参数匹配网络的设计 423

17.2利用史密斯圆图仿真匹配网络 424

17.2.1 ADS软件中的史密斯圆图 424

17.2.2利用史密斯圆图仿真L形匹配网络 427

17.2.3利用史密斯圆图仿真T形匹配网络 432

17.3利用设计向导仿真匹配网络 435

17.3.1利用设计向导仿真单支节匹配网络 435

17.3.2利用设计向导仿真λ/4阻抗匹配网络 440

17.4利用阻抗工具仿真匹配网络 444

第18章 低噪声放大器的仿真 448

18.1低噪声放大器的理论基础 448

18.1.1放大器的稳定性 448

18.1.2放大器的功率增益 450

18.1.3放大器输入输出驻波比 450

18.1.4放大器的噪声 451

18.2低噪声放大器的仿真 452

18.2.1低噪声放大器的设计指标 452

18.2.2选取晶体管 453

18.2.3 SP模型的仿真 459

18.2.4封装模型的仿真 471

第19章 射频振荡器的仿真 480

19.1射频振荡器的理论基础 480

19.1.1振荡器的巴克豪森准则 480

19.1.2射频振荡器的振荡条件 481

19.1.3射频振荡器的设计步骤 482

19.2晶体管振荡器的仿真 483

19.2.1利用元件库选取晶体管 483

19.2.2振荡器偏置电路的仿真 485

19.2.3振荡器的设计 488

19.2.4振荡器输出信号的仿真 489

19.2.5振荡器相位噪声的仿真 490

19.3压控振荡器的仿真 493

19.3.1选取晶体管和变容二极管 493

19.3.2振荡器偏置电路的仿真 494

19.3.3振荡器的设计 497

19.3.4振荡器输出信号的仿真 500

19.3.5振荡器相位噪声的仿真 501

19.3.6振荡器输入电压与输出频率的仿真 504

第20章 混频器的仿真 506

20.1混频器的理论基础 506

20.1.1混频器的功能 506

20.1.2单平衡混频器 508

20.2混频器的设计 509

20.2.1微带分支定向耦合器的设计 509

20.2.2低通滤波器的设计 515

20.2.3混频器的设计 516

20.3混频器的仿真 518

20.3.1混频器输出信号频谱的仿真 518

20.3.2混频器本振功率的仿真 520

20.3.3混频器三阶交调的仿真 521

20.3.4混频器输入驻波比的仿真 524

第21章 射频接收与发射系统的仿真 525

21.1射频系统的理论基础 525

21.1.1射频系统的一般框图 525

21.1.2射频接收系统 526

21.1.3射频发射系统 526

21.2射频接收系统的仿真 526

21.2.1射频接收系统的设计 526

21.2.2超外差式接收机的仿真 532

21.3射频发射系统的仿真 541

21.3.1射频发射系统的设计 541

21.3.2射频发射系统的仿真 545

参考文献 548