本書主要介紹國內(nèi)外射頻電路設計領域常用的美國國家儀器公司(NI)旗下的AWR公司射頻電路仿真軟件Microwave Office的使用方法，書中內(nèi)容主要基于Microwave Office軟件的V13版本，并結合射頻電路設計工作中常用的模塊電路進行軟件的操作講解。全書分為11章，主要包括阻抗匹配、濾波器設計、低噪聲放大器設計、功率放大器設計、Wilkinson功分器設計、混頻器設計、通信系統(tǒng)鏈路仿真、PCB導入優(yōu)化電磁仿真和微帶天線仿真。
本書實例豐富，講解翔實，適合作為廣大理工類高等院校相關專業(yè)研究生、本科生的教材，也可作為廣大射頻電路工作者及科研人員的參考用書。
為何寫作此書
隨著數(shù)字信息技術的飛速發(fā)展，信息量的爆發(fā)式需求引導著通信產(chǎn)業(yè)技術朝著更高的傳輸速率、更低的傳輸時延、更廣的用戶覆蓋面、更多的同時在線終端方向發(fā)展。其在模擬射頻技術上呈現(xiàn)的是通信頻段越來越高，信號的帶寬越來越寬，以此給射頻通信領域帶來了全新的發(fā)展和挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的射頻技術設計方式偏向于解決信號工作頻段較低、工作帶寬較窄的射頻技術實現(xiàn)問題；而在當今的技術需求下，微波頻段乃至毫米波頻段，寬帶乃至超寬帶是未來的主流方向，其所遇到的和需要解決的射頻問題也變得更加復雜，更加難以使用簡單的設計手段實現(xiàn)。此時就需要使用成熟且精確度較高的EDA輔助設計工具來輔助設計。使用成熟且專業(yè)的EDA輔助設計工具進行專業(yè)性的設計具備開發(fā)效率高、開發(fā)周期短、開發(fā)問題確認精確快速、開發(fā)成本低、設計過程可重復等諸多優(yōu)點。君欲善其事，必先利其器，掌握一款好的工具往往能夠得到事半功倍的效果。
目前美國國家儀器公司(NI)旗下的AWR公司的射頻微波電路仿真產(chǎn)品Microwave Office、電路仿真產(chǎn)品Analog Office、系統(tǒng)仿真產(chǎn)品Visual System Simulator、電磁仿真產(chǎn)品AXIEM和Analyst等均是射頻電路領域內(nèi)公認的較好的仿真軟件，也是射頻通信電路的主流設計軟件。編者的同事在工作學習中經(jīng)常會遇到各種各樣的使用問題，卻找不到一本該軟件的實用教程供大家查閱參考。每聞及此，頗感遺憾，遂發(fā)此念編寫一書以備查閱參考學習。
本書特點
? 簡單易學，循序漸進。本書以初中級讀者為對象，首先從Microwave Office軟件的基礎講起，再輔以射頻電路設計實例幫助讀者快速掌握Microwave Office的功能。
? 結合實際，內(nèi)容經(jīng)典。本書結合作者多年的Microwave Office使用經(jīng)驗與實際工程應用案例，特別針對Microwave Office軟件的使用方法和技巧進行了詳細的講解。本書在各章節(jié)講解的過程中輔以操作實圖，方便讀者查閱參考，從而快速掌握書中所講解的內(nèi)容，甚至能夠解決工作中遇到的設計問題。
讀者對象
本書適合Microwave Office軟件的初學者和射頻通信電路的設計人員，以及期望提高射頻電路設計仿真能力的讀者，具體包括：
? 高校以及大、中專院校的教師和在校生；
? Microwave Office的初學者；
? 廣大科研人員；
? 初、中級Microwave Office的使用者；
? 廣大射頻通信電路的設計人員；
? 相關培訓機構的教師和學員。
編寫分工
本書主要由王鑫、蔣中東編寫，其中第1、2、4、5、7、8、9、11章由王鑫編寫，第3、6、10章由蔣中東編寫。雖然我們在本書編寫過程中力求詳盡、準確、完善，但由于水平有限，書中欠妥之處在所難免，懇請廣大讀者及各位同行批評指正，以共同促進本書質(zhì)量的提高。
第1章 AWR簡介 1
1.1 AWR公司概述 1
1.2 NI AWR產(chǎn)品簡介 1
1.3 Microwave Office軟件安裝及功能模塊簡介 2
1.3.1 Microwave Office軟件安裝 2
1.3.2 Microwave Office的基本功能模塊簡介 5
1.4 Microwave Office主工作界面 6
1.5 Microwave Office仿真功能器簡介 10
1.6 搜索Microwave Office中的范例 11
第2章 AWR射頻電路仿真基礎操作 12
2.1 下載安裝元器件庫 12
2.2 射頻電路仿真基礎操作 14
第3章 阻抗匹配電路設計 21
3.1 引言 21
3.2 阻抗匹配基礎原理 21
3.3 iFilter Filter Synthesis介紹 23
3.4 TXLINE工具介紹 28
3.5 利用設計向?qū)нM行匹配電路的設計 29
3.6 小結 33
第4章 濾波器設計實例 34
4.1 濾波器基本原理 34
4.2 LC分離元件濾波器設計 35
4.3 小結 38
第5章 低噪聲放大器設計 39
5.1 低噪聲放大器基礎理論 39
5.1.1 基礎概念 39
5.1.2 低噪聲放大器的主要技術指標 39
5.2 低噪聲放大器設計與仿真實例 40
5.3 小結 47
第6章 功率放大器設計 48
6.1 功率放大器基礎理論 48
6.2 功放管直流特性掃描 51
6.3 功率放大器的穩(wěn)定性分析 55
6.4 負載牽引仿真Loadpull 58
6.5 源牽引仿真Sourcepull 65
6.6 偏置電路的設計 68
6.7 輸出匹配電路的設計 73
6.8 輸入匹配電路的設計 76
6.9 功率放大器S參數(shù)仿真及優(yōu)化 78
6.10 功率放大器的大信號仿真 80
6.11 功率放大器的互調(diào)仿真 84
6.12 原理圖和版圖聯(lián)合仿真 85
6.13 輸出CAD文件 96
6.14 小結 97
第7章 Wilkinson功分器設計 98
7.1 引言 98
7.2 功分器原理圖設計、仿真與優(yōu)化 98
7.2.1 Wilkinson功分器原理圖設計及仿真 98
7.2.2 Wilkinson功分器原理圖優(yōu)化仿真 104
7.3 PCB版圖生成與電磁仿真 107
7.3.1 Wilkinson功分器的PCB布局 107
7.3.2 Wilkinson功分器版圖抽取及電磁仿真 109
7.4 小結 112
第8章 混頻器設計 113
8.1 混頻器基本原理 113
8.2 混頻器設計 115
8.2.1 創(chuàng)建Gilbert單元 116
8.2.2 創(chuàng)建FET功率放大器單元 119
8.2.3 創(chuàng)建混頻器電路 122
8.2.4 創(chuàng)建混頻器電路模型 124
8.3 混頻器電路仿真 124
8.3.1 轉(zhuǎn)換功率增益仿真 125
8.3.2 1dB壓縮點仿真 129
8.3.3 OIP3三階截斷點仿真設計 132
8.3.4 噪聲仿真 133
8.3.5 回波損耗與隔離度設計及仿真 135
8.4 小結 138
第9章 通信系統(tǒng)鏈路仿真 139
9.1 無線通信系統(tǒng)簡介 139
9.2 無線通信系統(tǒng)指標分析 140
9.2.1 噪聲 140
9.2.2 動態(tài)范圍 140
9.2.3 三階截斷點與1dB壓縮點 141
9.3 通信系統(tǒng)仿真設計實例 142
9.3.1 通信系統(tǒng)設計 142
9.3.2 系統(tǒng)仿真結果 144
9.4 小結 148
第10章 PCB導入優(yōu)化電磁仿真 149
10.1 PCB導入電磁仿真 149
10.2 小結 155
第11章 微帶天線仿真 156
11.1 天線簡介 156
11.2 天線基本原理及主要參數(shù) 156
11.3 微帶天線仿真實例 157
11.3.1 創(chuàng)建微帶天線電磁模型 158
11.3.2 天線仿真 164
11.3.3 天線電磁優(yōu)化仿真 169
11.4 小結 173
參考文獻 174
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