ADS应用详解

第1章射频电路基础1

1.1频谱及其应用1

1.2射频通信系统概述3

1.3射频电路理论基础4

1.3.1无源元件4

1.3.2传输线7

1.3.3史密斯圆图13

1.3.4二端口网络15

1.4功率、增益、噪声和非线性18

1.4.1功率和增益18

1.4.2噪声和噪声系数19

1.4.3电路的非线性21

1.5小结24

第2章ADS概述与基本操作25

2.1ADS概述25

2.1.1ADS的仿真设计方法25

2.1.2ADS的辅助设计功能26

2.1.3ADS与其他EDA软件和测试设备间的连接27

2.2ADS主要操作窗口28

2.2.1主窗口28

2.2.2原理图设计窗口31

2.2.3布局图设计窗口37

2.2.4数据显示窗口38

2.3ADS基本操作41

2.3.1ADS工程相关操作41

2.3.2ADS设计相关操作44

2.3.3ADS仿真结果显示和分析相关操作49

2.3.4ADS仿真相关操作51

2.3.5ADS的输入输出52

2.4ADS的基本元件53

2.4.1集总参数元件53

2.4.2分布参数元件57

2.4.3非线性元件58

2.4.4信号源58

2.4.5系统模型元件60

2.5小结61

第3章ADS仿真基础62

3.1ADS仿真功能概述62

3.1.1ADS的各种仿真功能描述62

3.1.2ADS的仿真控制器65

3.1.3ADS的仿真辅助工具66

3.2ADS电路仿真基础68

3.2.1新建工程和设计原理图68

3.2.2设置仿真参数和执行仿真70

3.3ADS系统级仿真基础74

3.3.1新建系统工程和原理图74

3.3.2系统仿真76

3.4使用ADS的仿真范例84

3.5小结88

第4章直流仿真89

4.1直流仿真介绍89

4.1.1基本功能与基本原理89

4.1.2仿真面板与仿真控制器90

4.1.3仿真的相关参数92

4.1.4ADS中的直流仿真例程94

4.2直流仿真实例98

4.2.1建立工程和设计98

4.2.2原理图仿真104

4.3小结109

第5章交流仿真110

5.1交流仿真介绍110

5.1.1交流仿真的原理和功能110

5.1.2交流仿真面板与交流仿真控制器111

5.1.3交流仿真相关参数设置113

5.1.4ADS中的交流仿真例程116

5.2交流仿真实例118

5.2.1建立原理图118

5.2.2原理图仿真119

5.2.3噪声分析123

5.2.4Vcc扫描123

5.3小结125

第6章S参数仿真126

6.1S参数仿真介绍126

6.1.1S参数仿真的原理和功能126

6.1.2S参数仿真面板与仿真控制器126

6.1.3S参数仿真相关参数设置130

6.1.4ADS中的S参数仿真例程132

6.2S参数仿真实例136

6.2.1设置理想元件的电路和仿真136

6.2.2实际元件构成的电路图仿真139

6.2.3匹配电路的设计141

6.2.4匹配电路的优化145

6.2.5稳定性、噪声圆和增益分析148

6.2.6对S2P文件读/写S参数数据149

6.3小结151

第7章谐波平衡法仿真152

7.1谐波平衡法仿真介绍152

7.1.1谐波平衡法仿真原理和功能152

7.1.2谐波平衡法仿真面板与仿真控制器153

7.1.3谐波平衡法仿真相关参数设置157

7.1.4ADS中的谐波平衡法仿真例程160

7.2谐波平衡法仿真实例164

7.2.1建立并运行一个基频谐波平衡法仿真164

7.2.2双音的谐波平衡法仿真168

7.2.3针对TOI测量作RF功率扫描172

7.3小结174

第8章电路包络仿真175

8.1电路包络仿真介绍175

8.1.1电路包络仿真的基本功能与基本原理175

8.1.2电路包络仿真面板与仿真控制器176

8.1.3电路包络仿真相关参数设置177

8.1.4ADS中的电路包络仿真例程181

8.2电路包络仿真实例183

8.2.1对行为级放大器的电路包络仿真184

8.2.2对有GSM源的放大器电路进行仿真190

8.3小结195

第9章增益压缩仿真196

9.1增益压缩仿真介绍196

9.1.1增益压缩仿真的基本功能与基本原理196

9.1.2增益压缩仿真面板与仿真控制器196

9.1.3增益压缩仿真相关参数设置199

9.1.4ADS中的增益压缩仿真例程200

9.2增益压缩仿真实例204

9.2.1基于XDB仿真控制器的增益压缩仿真204

9.2.2用功率扫描对功率压缩进行仿真206

9.3小结208

第10章瞬态仿真209

10.1瞬态仿真介绍209

10.1.1瞬态仿真的基本功能与基本原理209

10.1.2瞬态仿真面板与仿真控制器209

10.1.3瞬态仿真相关参数设置212

10.1.4ADS中的瞬态仿真例程214

10.2瞬态仿真实例217

10.3小结222

第11章功率分配器的设计与仿真223

11.1功率分配器的基本原理与指标223

11.1.1基本功能与基本原理223

11.1.2功率分配器的基本指标225

11.2功率分配器的原理图设计、仿真与优化225

11.2.1建立工程与设计原理图225

11.2.2原理图仿真230

11.2.3电路参数优化231

11.3功率分配器的版图生成与仿真235

11.3.1版图的生成235

11.3.2版图仿真与实验测试236

11.4小结238

第12章射频滤波器的设计239

12.1射频滤波器的基本原理与指标239

12.2ADS中的滤波器设计工具241

12.2.1滤波器电路的生成241

12.2.2滤波器仿真244

12.3微带射频滤波器的设计与仿真246

12.3.1微带滤波器的基本原理246

12.3.2微带耦合滤波器的设计247

12.3.3仿真参数设置和原理图仿真251

12.3.4电路参数优化253

12.4滤波器的版图生成与仿真257

12.4.1版图的生成257

12.4.2版图仿真与实验测试259

12.5小结262

第13章低噪声放大器设计与仿真263

13.1低噪声放大器基础263

13.1.1低噪声放大器的功能和指标263

13.1.2低噪声放大器的设计原则265

13.2低噪声滤波器的设计与仿真266

13.2.1晶体管直流工作点的扫描266

13.2.2晶体管的S参数扫描269

13.2.3SP模型的仿真设计272

13.2.4综合指标的实现280

13.3封装模型仿真设计281

13.3.1直流偏置网络设计282

13.3.2封装模型的仿真283

13.4小结286

第14章混频器的设计与仿真287

14.1混频器的原理287

14.2混频器的设计288

14.2.13dB定向耦合器的设计288

14.2.2完整混频器电路设计294

14.2.3低通滤波器的设计296

14.3混频器性能仿真298

14.3.1混频器功能仿真298

14.3.2本振功率的选择301

14.3.3混频器的三阶交调点分析302

14.3.4混频器的输入驻波比仿真305

14.4小结306

第15章压控振荡器的设计与仿真307

15.1振荡器基本介绍307

15.2振荡器的设计与仿真308

15.2.1偏置电路的设计308

15.2.2可变电容VC特性曲线测试311

15.2.3压控振荡器的设计313

15.3小结320

第16章ADS系统仿真实例321

16.1收发信机基本理论321

16.2收发机系统仿真322

16.2.1零中频接收机仿真322

16.2.2外差式接收机仿真333

16.2.3发射机预算增益仿真337

16.3小结341

　　本书分为两大部分，第1章～第10章为基础知识部分，第11章～第16章为实例部分。基础知识部分主要包括了射频电路的基础理论以及ADS的基本概况和各种仿真功能介绍。其中，详细讲解了射频电路的基础理论知识它是电路仿真的基础；ADS基本概况部分介绍了ADS的基本窗口和操作、基本元件的功能以及参数设置等；仿真功能介绍中包括DC仿真、AC仿真、S参数仿真、谐波平衡仿真、电路包络仿真、增益压缩仿真和瞬态仿真，在每种仿真的介绍过程中都有相应的仿真实例；实例部分包含6种常用的射频电路模块或系统的设计与仿真，介绍怎样应用ADS对构成射频电路的主要部分进行仿真。其本部分中的每个实例都会首先介绍模块或系统的基本原理和指标要求，然后根据指标要求对它们进行设计和仿真。　　本书介绍使用ADS进行射频电路设计和仿真的基础知识和方法。本书内容涉及射频电路的基础理论、ADS的基本概况以及ADS各种仿真功能，书中完整地介绍了6个利用ADS进行射频电路设计与仿真的实例，包括功率分配器、射频滤波器、低噪声放大器、混频器、压控振荡器和收发机。　　本书内容紧凑、实例丰富、结构严谨、深入浅出，不论是对初学射频电路设计与仿真的读者，还是对射频电路设计与仿真有过一定经验的读者，都会起到有益的帮助。