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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。

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）

前    言 
    进入21世纪，以无线电波为载体的移动通信、无线局域网等为代表的现代通信网呈爆炸式发展，成为了支撑现代经济最重要的基础结构之一。作为无线通信核心的射频（Radio-Frequency）电路设计技术自然而然成了工程师和科研工作者关注的焦点。
   在射频和微波电路领域，安捷伦公司推出的ADS（Advanced Design System，先进设计系统），可实现包括时域与频域、数字与模拟、线性与非线性、噪声等多种仿真功能，并可对设计结果进行成品率分析与优化，是业界公认仿真能力最强，功能最为丰富的EDA工具。针对ADS的学习与应用需求，编者以工程实例为基础编纂了本书，供学习射频电路设计与仿真的读者参考。
    本书主要分为三大部分内容，共14章。
    （1）第1章～第4章，主要介绍射频电路的基本理论以及ADS射频电路软件的基础知识和仿真功能。第1章主要介绍射频电路中所需要掌握的基础理论和相关知识，作为ADS仿真设计的知识储备。第2章对ADS的窗口、基本操作和元件模型进行分类介绍。第3章以仿真工程实例介绍ADS的基础仿真功能，主要包括直流仿真、交流仿真、瞬态仿真三大类。第4章同样以仿真实例介绍ADS的高阶仿真功能，主要包括S参数仿真、谐波平衡法仿真、电路包络仿真和增益压缩仿真设计方法。
    （2）第5章～第11章，通过工程实例，介绍利用ADS进行具体射频电路设计的仿真方法，并配有拓展实验。第5章进行了2.4GHz 射频滤波器的电路、版图及优化设计。第6章完成一款Wilkinson功率分配器的电路和版图设计。第7章介绍采用飞思卡尔MW6S010N晶体管，利用负载牵引方法（Load-Pull）设计一款AB类功率放大器的过程。第8章详细讲述采用AT41533晶体管进行低噪声放大器设计的全过程，包括噪声、稳定性、增益、匹配设计等。第9章讨论利用晶体管模型进行Gilbert双平衡混频器设计和仿真的基本方法和技巧。第10章介绍压控振荡器的结构、原理、设计方法，完成振荡频率为2GHz压控振荡器的设计与仿真。第11章讨论利用ADS锁相环辅助设计工具进行900MHz锁相环设计的仿真方法。
    （3）第12章～第14章，利用ADS完成板级和系统电路仿真设计。第12章详细讨论ADS在射频电路板非理想效应中的仿真应用，主要包括微带线特性阻抗仿真、印制电路板介电常数与衰减系数仿真、TDR仿真、终端匹配仿真、信号串扰仿真以及眼图观测仿真几大方面。第13章介绍微带天线的设计与仿真，为读者学习天线设计提供技术参考。第14章对射频收发机系统进行分析和讨论，介绍发送机、超外差接收机和零中频接收机的设计和仿真方法。
    本书取材广泛、内容新颖、实用性强，全面介绍了ADS射频电路设计的基础知识与典型应用。第一部分内容系统地介绍了ADS的射频电路的理论知识、窗口界面以及基本操作。第二部分内容通过利用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。第三部分内容着重介绍了射频板级系统和收发机系统的仿真应用，可作为射频系统工程师重要的参考书目。
    本书主要由陈铖颖主持编写，此外，孙明、唐伟、王杨、顾辉、李成、刘启才、陈杰、郑宏、张霁芬、张计、陈军、张强、杨明、张玉兰等也参加了本书的编写。
    由于时间和水平有限，书中难免存在不足之处，肯请读者批评指正！
    需要说明的是，为与ADS软件中的电路图保持一致，本书中电阻、电容等元器件电路符号虽然不符合我国规定的标准，但也不作更改，读者能够理解即可。另外，随书提供各章实例的电路原理图，读者可登录华信教育资源网（www.hxedu.com.cn）查找本书免费下载。

                                                                    编著者

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ADS射频电路设计与仿真从入门到精通