ADS射频电路设计与仿真从入门到精通

　　1.系统地介绍ADS射频电路的理论知识、窗口界面及基本操作。
　　2.通过利用ADS进行射频电路设计的典型实例，分析讨论了射频系统中常用的几大类电路，构成了一整套射频系统的解决方案。
　　3.介绍了射频板级系统和收发机系统的仿真应用，可供射频系统工程师参考。
　　4.提供各章实例的电路原理图，可登录www.hxedu.com.cn查找本书免费下载。

 

　　本书主要介绍利用ADS（Advanced Design System）软件进行射频电路设计的相关知识和仿真方法。内容包括射频电路基础理论、ADS概况介绍以及ADS的各种仿真功能和实例。本书通过大量实例，由浅入深、系统地介绍了各类常用射频电路的理论知识和设计仿真方法，包括滤波器、功分器、功率放大器、低噪声放大器、混频器、压控振荡器、锁相环、射频电路板、微带天线和射频收发机等仿真实例，涵盖范围广，工程实用性强。每章还配有拓展实验，以供读者进一步理解和学习ADS射频电路的设计仿真方法。

陈铖颖，男，中科院微电子学与固体电子学博士，2007年至今就职于中国科学院微电子研究所，主要研究方向为CMOS射频、模拟及混合信号集成电路设计。发表论文十余篇，申请专利十余项，参与多项国家重大专项、863、中科院知识创新重大工程。

第1章 射频电路设计基础 
　1.1 射频电路设计简介 
　1.2 射频电路设计中的基本概念 
　1.2.1 非线性的概述及影响 
　1.2.2 噪声与噪声系数 
　1.2.3 灵敏度与动态范围 
　1.2.4 传输线理论 
　1.2.5 史密斯圆图 
　1.2.6 阻抗变换网络 
　1.3 发送机、接收机概述 
　1.3.1 发送机结构 
　1.3.2 接收机结构 
　1.4 小结 
第2章 ADS设计软件概述与基本操作基础 
　2.1 ADS简介 
　2.1.1 ADS的特点 
　2.1.2 ADS的设计方法 
　2.1.3 ADS的辅助设计方法 
　2.2 ADS仿真窗口简介 
　2.2.1 主窗口 
　2.2.2 原理图窗口 
　2.2.3 数据显示窗口 
　2.3 ADS库中基本元件类型 
　2.3.1 集总参数元件 
　2.3.2　分布参数元件 
　2.3.3 非线性元件 
　2.3.4 信号源 
　2.3.5 系统模型元件 
　2.4 ADS的基本设计流程 
　2.4.1 ADS工程建立 
　2.4.2 ADS设计仿真建立 
　2.4.3 ADS仿真参数设置 
　2.4.4 ADS数据显示 
　2.5 小结 
第3章 ADS基础仿真及实例 
　3.1　ADS仿真功能概述 
　3.1.1 ADS的主要仿真功能描述 
　3.1.2 ADS的主要仿真控制器 
　3.2 直流仿真 
　3.2.1 直流仿真原理 
　3.2.2 直流仿真控制器 
　3.2.3 直流仿真实例 
　3.3 交流仿真 
　3.3.1 交流仿真原理 
　3.3.2 交流仿真控制器 
　3.3.3 交流仿真实例 
　3.4 瞬态仿真 
　3.4.1 瞬态仿真原理 
　3.4.2 瞬态仿真控制器 
　3.4.3 瞬态仿真实例 
　3.5 小结 
第4章 ADS高阶仿真及实例 
　4.1 S参数仿真 
　4.1.1 S参数仿真原理 
　4.1.2 S参数仿真面板与仿真控制器 
　4.1.3 S参数仿真实例 
　4.2 谐波平衡法仿真 
　4.2.1 谐波平衡法仿真原理 
　4.2.2 谐波平衡法仿真面板与仿真控制器 
　4.2.3 谐波平衡法仿真实例 
　4.3 电路包络仿真 
　4.3.1 电路包络仿真原理 
　4.3.2 电路包络仿真面板与仿真控制器 
　4.3.3 电路包络仿真实例 
　4.4 增益压缩仿真 
　4.4.1 增益压缩仿真原理 
　4.4.2 增益压缩仿真面板与仿真控制器 
　4.4.3 增益压缩仿真实例 
　4.5 小结 
第5章 滤波器的设计与仿真 
　5.1 滤波器基本原理 
　5.2 ADS滤波器辅助设计工具 
　5.3 微带滤波器原理图设计与仿真 
　5.4 滤波器电路参数的优化 
　5.5 微带滤波器版图的设计与仿真 
　5.6 小结 
　
第6章 功率分配器的设计与仿真 
　6.1 功率分配器基本原理和指标参数 
　6.2 功率分配器原理图设计与优化仿真 
　6.3 功分器版图设计与仿真 
　6.4 小结 
第7章 射频功率放大器的设计与仿真 
　7.1 功率放大器基本原理和设计指标 
　7.1.1 功率放大器基本原理 
　7.1.2 功率放大器的性能参数 
　7.1.3 功率放大器的设计步骤 
　7.2 功率放大器仿真实例 
　7.2.1 功率放大器稳定性分析 
　7.2.2 功率放大器稳定性分析 
　7.2.3 共轭匹配与负载线匹配 
　7.2.4 输入、输出阻抗匹配 
　7.2.5 S参数及谐波平衡仿真 
　7.3 小结 
第8章 低噪声放大器的设计与仿真 
　8.1 低噪声放大器电路原理与指标参数 
　8.2 低噪声放大器仿真实例 
　8.2.1 晶体管特性仿真 
　8.2.2 晶体管SP模型匹配电路设计 
　8.2.3 晶体管SP模型其他参数仿真 
　8.2.4 低噪声放大器整体电路仿真 
　8.3 小结 
第9章 混频器设计与仿真 
　9.1 混频器设计原理和指标 
　9.1.1 混频器设计原理 
　9.1.2 混频器指标参数 
　9.2 混频器原理图设计与仿真 
　9.2.1 混频器原理图设计 
　9.2.2 混频器功能及变频增益仿真 
　9.2.3 混频器三阶交调点仿真 
　9.3 小结 
第10章 压控振荡器的设计与仿真 
　10.1 压控振荡器设计基础 
　10.1.1 压控振荡器原理与性能参数 
　10.1.2 相位噪声分析 
　10.2 压控振荡器仿真实例 
　10.2.1 偏置电路仿真 
　10.2.2 可变电容器特性仿真 
　10.2.3 压控振荡器仿真 
　10.3 小结 
第11章 锁相环设计与仿真 
　11.1 锁相环设计原理 
　11.2 锁相环原理图设计与仿真 
　11.2.1 锁相环环路滤波器设计 
　11.2.2 锁相环锁定时间仿真 
　11.2.3 锁相环相位噪声仿真 
　11.3 小结 
第12章 射频电路板ADS仿真 
　12.1 微带线特性阻抗仿真 
　12.1.1 微带线基本理论 
　12.1.2 微带线特性阻抗仿真实例 
　12.2 印制电路板参数仿真 
　12.2.1 印制电路板参数理论基础 
　12.2.2 印制电路板参数仿真实例 
　12.3 TDR信号反射仿真 
　12.3.1 TDR原理 
　12.3.2 TDR仿真实例 
　12.4 射频电路板终端匹配仿真 
　12.4.1 终端匹配原理 
　12.4.2 终端匹配仿真实例 
　12.5 信号串扰仿真 
　12.5.1 信号串扰原理 
　12.5.2 信号串扰仿真实例 
　12.6 眼图观测仿真 
　12.7 小结 
第13章 微带天线的设计与仿真 
　13.1 微带天线的基本原理 
　13.2 ADS微带天线设计实例 
　13.2.1 微带天线参数计算 
　13.2.2 ADS微带天线的仿真设计 
　13.3 小结 
第14章 ADS系统仿真基础与实例 
　14.1 射频系统收发机性能指标 
　14.2 收发机的仿真与设计 
　14.2.1 发送机仿真实例 
　14.2.2 超外差接收机仿真实例 
　14.2.3 零中频接收机仿真实例 
　14.3 小结 

目 录
第1章 射频电路设计基础 （1）
1.1 射频电路设计简介 （1）
1.2 射频电路设计中的基本概念 （3）
1.2.1 非线性的概述及影响 （3）
1.2.2 噪声与噪声系数 （6）
1.2.3 灵敏度与动态范围 （8）
1.2.4 传输线理论 （9）
1.2.5 史密斯圆图 （12）
1.2.6 阻抗变换网络 （13）
1.3 发送机、接收机概述 （14）
1.3.1 发送机结构 （15）
1.3.2 接收机结构 （15）
1.4 小结 （19）
第2章 ADS设计软件概述与基本操作基础 （20）
2.1 ADS简介 （20）
2.1.1 ADS的特点 （20）
2.1.2 ADS的设计方法 （21）
2.1.3 ADS的辅助设计方法 （22）
2.2 ADS仿真窗口简介 （22）
2.2.1 主窗口 （23）
2.2.2 原理图窗口 （26）
2.2.3 数据显示窗口 （32）
2.3 ADS库中基本元件类型 （36）
2.3.1 集总参数元件 （36）
2.3.2　分布参数元件 （37）
2.3.3 非线性元件 （42）
2.3.4 信号源 （48）
2.3.5 系统模型元件 （56）
2.4 ADS的基本设计流程 （63）
2.4.1 ADS工程建立 （63）
2.4.2 ADS设计仿真建立 （65）
2.4.3 ADS仿真参数设置 （67）
2.4.4 ADS数据显示 （68）
2.5 小结 （70）
第3章 ADS基础仿真及实例 （71）
3.1　ADS仿真功能概述 （71）
3.1.1 ADS的主要仿真功能描述 （71）
3.1.2 ADS的主要仿真控制器 （72）
3.2 直流仿真 （74）
3.2.1 直流仿真原理 （74）
3.2.2 直流仿真控制器 （75）
3.2.3 直流仿真实例 （78）
3.3 交流仿真 （85）
3.3.1 交流仿真原理 （85）
3.3.2 交流仿真控制器 （86）
3.3.3 交流仿真实例 （89）
3.4 瞬态仿真 （99）
3.4.1 瞬态仿真原理 （99）
3.4.2 瞬态仿真控制器 （100）
3.4.3 瞬态仿真实例 （102）
3.5 小结 （105）
第4章 ADS高阶仿真及实例 （106）
4.1 S参数仿真 （106）
4.1.1 S参数仿真原理 （106）
4.1.2 S参数仿真面板与仿真控制器 （106）
4.1.3 S参数仿真实例 （111）
4.2 谐波平衡法仿真 （119）
4.2.1 谐波平衡法仿真原理 （119）
4.2.2 谐波平衡法仿真面板与仿真控制器 （120）
4.2.3 谐波平衡法仿真实例 （126）
4.3 电路包络仿真 （132）
4.3.1 电路包络仿真原理 （132）
4.3.2 电路包络仿真面板与仿真控制器 （132）
4.3.3 电路包络仿真实例 （135）
4.4 增益压缩仿真 （139）
4.4.1 增益压缩仿真原理 （139）
4.4.2 增益压缩仿真面板与仿真控制器 （139）
4.4.3 增益压缩仿真实例 （143）
4.5 小结 （147）
第5章 滤波器的设计与仿真 （148）
5.1 滤波器基本原理 （148）
5.2 ADS滤波器辅助设计工具 （150）
5.3 微带滤波器原理图设计与仿真 （155）
5.4 滤波器电路参数的优化 （161）
5.5 微带滤波器版图的设计与仿真 （165）
5.6 小结 （168）

第6章 功率分配器的设计与仿真 （169）
6.1 功率分配器基本原理和指标参数 （169）
6.2 功率分配器原理图设计与优化仿真 （172）
6.3 功分器版图设计与仿真 （182）
6.4 小结 （187）
第7章 射频功率放大器的设计与仿真 （188）
7.1 功率放大器基本原理和设计指标 （188）
7.1.1 功率放大器基本原理 （188）
7.1.2 功率放大器的性能参数 （190）
7.1.3 功率放大器的设计步骤 （193）
7.2 功率放大器仿真实例 （193）
7.2.1 功率放大器稳定性分析 （193）
7.2.2 功率放大器稳定性分析 （197）
7.2.3 共轭匹配与负载线匹配 （201）
7.2.4 输入、输出阻抗匹配 （206）
7.2.5 S参数及谐波平衡仿真 （212）
7.3 小结 （218）
第8章 低噪声放大器的设计与仿真 （219）
8.1 低噪声放大器电路原理与指标参数 （219）
8.2 低噪声放大器仿真实例 （221）
8.2.1 晶体管特性仿真 （221）
8.2.2 晶体管SP模型匹配电路设计 （227）
8.2.3 晶体管SP模型其他参数仿真 （234）
8.2.4 低噪声放大器整体电路仿真 （237）
8.3 小结 （246）
第9章 混频器设计与仿真 （247）
9.1 混频器设计原理和指标 （247）
9.1.1 混频器设计原理 （247）
9.1.2 混频器指标参数 （249）
9.2 混频器原理图设计与仿真 （251）
9.2.1 混频器原理图设计 （251）
9.2.2 混频器功能及变频增益仿真 （261）
9.2.3 混频器三阶交调点仿真 （269）
9.3 小结 （273）
第10章 压控振荡器的设计与仿真 （274）
10.1 压控振荡器设计基础 （274）
10.1.1 压控振荡器原理与性能参数 （274）
10.1.2 相位噪声分析 （275）
10.2 压控振荡器仿真实例 （277）
10.2.1 偏置电路仿真 （277）
10.2.2 可变电容器特性仿真 （282）
10.2.3 压控振荡器仿真 （286）
10.3 小结 （292）
第11章 锁相环设计与仿真 （293）
11.1 锁相环设计原理 （293）
11.2 锁相环原理图设计与仿真 （297）
11.2.1 锁相环环路滤波器设计 （297）
11.2.2 锁相环锁定时间仿真 （306）
11.2.3 锁相环相位噪声仿真 （311）
11.3 小结 （314）
第12章 射频电路板ADS仿真 （315）
12.1 微带线特性阻抗仿真 （315）
12.1.1 微带线基本理论 （315）
12.1.2 微带线特性阻抗仿真实例 （316）
12.2 印制电路板参数仿真 （331）
12.2.1 印制电路板参数理论基础 （331）
12.2.2 印制电路板参数仿真实例 （333）
12.3 TDR信号反射仿真 （345）
12.3.1 TDR原理 （345）
12.3.2 TDR仿真实例 （346）
12.4 射频电路板终端匹配仿真 （357）
12.4.1 终端匹配原理 （357）
12.4.2 终端匹配仿真实例 （359）
12.5 信号串扰仿真 （365）
12.5.1 信号串扰原理 （365）
12.5.2 信号串扰仿真实例 （367）
12.6 眼图观测仿真 （372）
12.7 小结 （377）
第13章 微带天线的设计与仿真 （379）
13.1 微带天线的基本原理 （379）
13.2 ADS微带天线设计实例 （383）
13.2.1 微带天线参数计算 （383）
13.2.2 ADS微带天线的仿真设计 （385）
13.3 小结 （401）
第14章 ADS系统仿真基础与实例 （402）
14.1 射频系统收发机性能指标 （402）
14.2 收发机的仿真与设计 （404）
14.2.1 发送机仿真实例 （404）
14.2.2 超外差接收机仿真实例 （414）
14.2.3 零中频接收机仿真实例 （426）
14.3 小结 （438）