物联网:ADS射频电路仿真与实例详解内容简介

ADS软件由美国安捷伦公司开发，是当前射频电路设计的首选工程软件，《物联网:ADS射频电路仿真与实例详解》不仅详细介绍了ADS软件的工作界面和仿真功能，而且给出了全部仿真实例的详解，对于已经在通信、电子、计算机及微电子等领域从事射频及微波设计的工程师，是一本很好的参考书。同时本书循序渐进，详细讲解了从射频理论到射频仿真的全过程，具有可读性和系统性，特别适合作为高等院校电子、通信类学生的教材。

《物联网ads射频电路仿真与实例详解》

第一篇 usb开发基础篇

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

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

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 微带短截线帯阻滤波器的理论基础 309

12.2.2 微带短截线帯阻滤波器原理图的仿真 311

12.2.3 微带短截线帯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1 401

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

本书取材广泛，内容新颖，系统性强，是广大射频电路设计工程师的必备参考书，也可作为大专院校电子信息、射频通信相关专业教学参考书。它主要介绍使用ADS2008进行射频电路设计和仿真的方法，书中包含了大量工程实例，包括匹配电路、滤波器、低噪声放大器、功率放大器、混频器、频率合成器、功分器、耦合器、射频控制电路、RFIC电路、TDR电路、通信电路等仿真实例，最后还介绍了Momentu m电磁仿真和微带天线仿真的方法及工程实例，涵盖范围广，工程实用性强。

ADS是领先的电子设计自动化软件，适用于射频、微波和信号完整性应用。本书通过大量实例讲解ADS射频电路仿真和设计的基本过程、方法与技巧。

冯新宇副教授，具有丰富的嵌入式系统和射频电路研发和教学实战经验，承担并完成了多个嵌入式系统和射频电路设计等方向重点科研项目。