第2版前言
本书第1版采用的是ADS 2006版本。由于ADS版本的不断升级,为适应当前射频电路设计的发展和教学要求,故而对第1版进行修订。
《ADS射频电路设计基础与典型应用(第2版)》采用ADS 2013版本。本书对第1版进行了较大的增删和改动:①新增了晶体管芯片资料研读、下载、安装和分析;②新增了功率放大器一章,详细讨论了负载牵引(Load-Pull)和源牵引(Source-Pull);③改写了低噪声放大器一章,新增了噪声圆分析和增益圆分析,新增了最小噪声放大器设计;④改写了混频器一章,新增了 90°混合网络设计,新增了变频损耗测量方程和三阶交调点测量方程,新增了测量1dB压缩点的多种方法;⑤改写了匹配网络一章,新增了利用Design Guide实现匹配网络,新增了利用Smith圆图工具考察稳定性圆、等增益圆、等噪声圆和等Q值曲线;⑥改写了偏置电路设计的内容,给出了“DC_BJT_T”、“BJT_curve_traver”和“DC_FET_T”的设计模板,并用于低噪声放大器和振荡器的设计;⑦合并三章滤波器内容为二章,通盘考虑集总参数滤波器和分布参数滤波器的设计;⑧合并二章射频系统内容为一章,通盘考虑系统级仿真例程、通信链路预算和超外差式接收机的设计;⑨删除了射频电路基础一章,但《射频电路理论与设计(第2版)》是本书配套的理论教材,《射频电路理论与设计(第2版)》与本书第2版在内容上互动,架起了从射频电路理论到ADS射频仿真设计的桥梁。
背景介绍
随着科学技术的不断进步,无线通信系统工作频率的不断提高,目前移动通信、卫星定位、无线局域网、雷达和射频识别等领域,其工作频率都在几百 MHz 到 GHz,这使得在此频率范围内的射频电路应用日趋广泛。现在射频电路的设计越来越复杂,指标要求越来越高,而设计周期却越来越短,可见使用软件工具已经成为射频电路设计的必然趋势。在理解射频电路理论的基础上,结合软件工具进行设计,是通向射频电路设计成功的最佳路线。
ADS(Advanced Design System)由美国安捷伦(Agilent)公司开发,是当前射频和微波电路设计的首选工程软件。它可以支持从模块到系统的设计,能够完成射频和微波电路设计、通信系统设计、射频集成电路(RFIC)设计、数字信号处理设计和天线设计。ADS仿真手段丰富多样,可实现包括时域和频域、模拟和数字、线性和非线性等多种仿真手段,并可进行电磁仿真,从而大大提高复杂电路的设计效率。目前ADS已经在国内高校、科研院所和大型IT公司中推广使用,是很值得学习的软件工具。
关于本书
编写本书的初衷有3个:一是系统介绍ADS的界面构成,使初学者少走弯路,快速入门;二是系统介绍ADS的使用方法和仿真功能,使读者得到指引和启发,掌握ADS的学习要领;三是系统给出ADS射频电路设计的典型实例,使读者通过工程实例学会ADS射频电路解决方案。
本书每章都附有习题,这些习题同时也是各章的总结,读者按照题号顺序做这些习题,就可以加深对相关理论的理解,并实现全章所有的设计和仿真。本书设计篇的10章内容都是从理论到设计进行讲解,每个实例的设计都步骤清晰、解释详尽,便于更改参数后做同类的设计。
本书特色
《ADS射频电路设计基础与典型应用(第2版)》与配套的理论教材《射频电路理论与设计(第2版)》在多个章节都有互动,《ADS射频电路设计基础与典型应用(第2版)》注重仿真设计,而《射频电路理论与设计(第2版)》注重理论设计,两本教材形成了系列教材的独有特色。
例如,《射频电路理论与设计(第2版)》例7.5、例7.6、例7.7和例7.8中的滤波器分别在本书的第10章和第11章中用ADS实现了版图;《射频电路理论与设计(第2版)》例8.1、例8.6、例8.8、例9.5和例9.9中的输入稳定性圆、输出稳定性圆,等增益圆、等噪声圆、等驻波比圆和等Q值曲线在本书的第7章用ADS实现了在Smith圆图上画图;《射频电路理论与设计(第2版)》第2章、第3章和第6章中的集总参数匹配网络、单支节匹配网络、λ/4阻抗匹配网络和混合匹配网络分别在本书的第12章、第13章、第14章和第15章用ADS实现了应用;《射频电路理论与设计(第2版)》第4章中的功率分配器和分支定向耦合器分别在本书的第8章和第9章用ADS实现了版图;《射频电路理论与设计(第2版)》第9章和第11章中的增益压缩和三阶交调分别在本书的第13章和第15章用ADS实现了仿真曲线;《射频电路理论与设计(第2版)》第8章和第11章中的最小噪声放大器和单平衡混频器分别在本书的第12章和第15章用ADS实现了具体设计;《射频电路理论与设计(第2版)》第1章中的射频通信系统在本书的第16章用ADS实现了超外差式接收机设计和通信链路预算。
本书由黄玉兰教授编著。中国科学院西安光学精密机械研究所、中国科学院大学博士生夏璞协助整理了Agilent公司的资料,并协助完成了本书的ADS截图和习题校对工作,在此表示感谢。本书申报了2015年陕西高等教育教学改革研究项目(题目:立体化教材群和立体化并行教材呈现方式的研究与实践),并被纳入西安邮电大学教材建设项目,受到资助。
由于编者水平有限,书中难免会有缺点和错误,敬请广大读者予以指正。(电子函件:huangyulan10@sina.com)。
编者
2015年6月
于西安邮电大学