第一部分 射频电路基础及AWR软件入门 2
第1章 射频/微波电路基础 2
1.1射频技术的发展和趋势 2
1.2射频微波电路仿真设计工具 4
第2章 NI AWRDE软件介绍 7
2.1软件简介 7
2.2软件安装 8
2.2.1安装综述 8
2.2.2安装准备 9
2.2.3安装软件 9
2.2.4配置文件位置 10
2.3软件视窗 10
2.3.1启动NI AWRDE软件 10
2.3.2视窗构成 11
2.4套件组成及功能 12
2.4.1 Microwave Office套件 12
2.4.2 Visual System Simulator套件 14
2.4.3 Analog Office套件 15
2.4.4 AXIEM套件 16
2.4.5 Analyst套件 17
2.4.6 AWR软件接口 18
2.5基本操作 18
2.5.1工程的内容 19
2.5.2创建、打开和保存工程 19
2.5.3设置工程单位 19
2.5.4打开示例工程 19
2.5.5创建测试台 20
2.5.6在MWO中使用原理图和网表 21
2.5.7在VSS中使用系统图 21
2.5.8使用元件管理器 22
2.5.9在原理图中添加子电路 23
2.5.10在系统图中添加子电路 24
2.5.11在原理图和系统图中添加端口 24
2.5.12在原理图和系统图中添加连线 24
2.5.13在网表中添加数据 25
2.5.14创建电磁结构 25
2.5.15 定义电磁结构界限 26
2.5.16创建版图 26
2.5.17修改版图属性和绘图属性 27
2.5.18使用版图管理器 28
2.5.19创建测量图和测量项 28
2.5.20设置仿真频率并执行仿真 29
2.5.21调节和优化仿真 30
2.5.22使用命令快捷方式 30
2.5.23使用脚本和向导 31
2.5.24使用在线帮助 31
第3章 AW R软件入门 32
3.1电路图设计入门——整流器 32
3.1.1创建工程和原理图 32
3.1.2创建图表及测量项 33
3.1.3设置频率及单位 34
3.1.4仿真分析 35
3.1.5手动调节 35
3.1.6 编辑图表 36
3.1.7保存工程 36
3.2版图设计入门——放大器 36
3.2.1创建新工程 37
3.2.2导入版图工艺文件 37
3.2.3设置数据库单位和默认的网格大小 37
3.2.4导入GDSII单元库 38
3.2.5导入数据文件 38
3.2.6调用数据文件并设置接地点 39
3.2.7改变元件符号 39
3.2.8在版图中放置微带线元件 39
3.2.9为原理图元件配置封装单元 41
3.2.10查看版图 42
3.2.11衔接版图 42
3.2.12连通性检查 42
3.2.13固定版图单元 44
3.2.14创建封装单元 45
3.2.15 为封装单元添加端口 46
3.2.16设置电容的封装 47
3.2.17编辑MTRACE2元件版图 49
3.2.18版图单元的衔接功能 50
3.2.19输出版图 53
第二部分 无源器件设计 56
第4章 实练:功率分配器设计 56
4.1功率分配器基本理论 56
4.1.1概述 56
4.1.2技术指标 56
4.1.3设计原理 57
4.2传输线计算工具TXLine 58
4.3电路图设计与仿真 59
4.3.1初始参数计算 59
4.3.2物理参数计算 59
4.3.3电路图仿真分析 60
4.4版图设计与仿真 62
4.4.1定义封装 62
4.4.2版图调整 64
4.4.3版图对比分析 67
4.5电磁提取分析 68
4.5.1 ACE分析 68
4.5.2版图小型化调整 71
4.5.3 AXIEM分析 73
第5章 综合设计:耦合器设计 76
5.1耦合器基本理论 76
5.1.1分支线耦合器的概念 76
5.1.2分支线耦合器模型分析 76
5.1.3分支线耦合器指标参数 79
5.2基本内容 79
5.2.1物理参数计算 79
5.2.2电路原理图仿真 80
5.2.3 ACE分析 81
5.2.4版图小型化设计 83
5.2.5 AXIEM分析 84
5.3进阶内容 84
5.3.1物理参数计算 84
5.3.2电路原理图仿真 86
5.3.3版图小型化设计 88
5.3.4 ACE分析 88
5.3.5 AXIEM分析 89
5.4扩展内容 89
5.4.1导出DXF版图 89
5.4.2导入DXF版图 89
5.4.3编辑版图 89
5.4.4导出PCB版图 90
第6章 低通滤波器设计 91
6.1低通滤波器基本理论 91
6.1.1概述 91
6.1.2参数指标 91
6.1.3设计理论 92
6.2实练:集总参数低通滤波器设计 95
6.2.1创建原理图 95
6.2.2添加图表及测量项 96
6.2.3测量 96
6.2.4手动调节 96
6.2.5自动优化 96
6.3实练:阶梯阻抗微带低通滤波器设计 97
6.3.1低通原型滤波器设计 98
6.3.2阶梯阻抗微带滤波器初值计算 99
6.3.3阶梯阻抗微带滤波器仿真及优化 100
第7章 阻抗匹配和阻抗变换设计 102
7.1阻抗匹配和阻抗变换基本理论 102
7.1.1阻抗匹配原理 102
7.1.2阻抗变换基本理论 108
7.2实练:阻抗匹配器设计 109
7.2.1初始值计算 109
7.2.2仿真分析 110
7.2.3手动调节 111
7.3实练:阻抗变换器设计 112
7.3.1初始值计算 113
7.3.2仿真分析 114
7.3.3手动调节 114
第8章 综合设计:DBR带通滤波器设计 115
8.1 DBR滤波器基本理论 115
8.1.1传统DBR结构 115
8.1.2等效π型网络 115
8.1.3基于π型网络的DBR滤波器 116
8.2 DBR带通滤波器设计 117
8.2.1初始参数计算 117
8.2.2原理图仿真 118
8.2.3 ACE分析 119
8.2.4 AXIEM分析 120
8.2.5二维版图标注 121
8.2.6扩展内容:硬件版图完善 121
第三部分 电磁仿真设计 124
第9章 EMSight电磁仿真 124
9.1螺旋电感的电磁分析 124
9.2微带缝隙天线设计 127
9.2.1微带天线基本理论 127
9.2.2实练:微带缝隙天线设计 132
第10章 AXIEM电磁仿真 137
10.1交指型带通滤波器设计 137
10.2综合设计:微带贴片天线设计 144
10.2.1贴片天线设计 144
10.2.2匹配电路设计 153
10.2.3总电路设计 154
10.2.4扩展内容:变量扫描和版图微调 157
第11章 Analyst有限元电磁仿真 159
11.1简单的电磁结构 159
11.1.1安装Analyst 3D EM仿真器 159
11.1.2创建工程 160
11.1.3将AXIEM仿真转换为Analyst仿真 160
11.1.4运行Analyst仿真 164
11.2层次设计和三维参数化模型 168
11.2.1层次设计的优点 168
11.2.2打开现有工程 168
11.2.3层次设计 169
11.2.4三维参数化单元模型 176
11.3任意三维结构 179
11.3.1三维结构的使用方式 179
11.3.2打开现有的工程 180
11.3.3添加SMA连接器 180
11.3.4添加焊盘 185
11.3.5完整结构的仿真 186
11.3.6仅进行过渡仿真 189
11.3.7密封芯片和键合线 192
第12章 综合设计:多层平面电路DGS低通滤波器设计 197
12.1建模环境设置 197
12.2低通滤波器结构建模(表层电路设计) 201
12.3 DGS结构建模(底层电路设计) 205
12.4 AXIEM电磁仿真 209
12.5扩展内容:Analyst电磁仿真 211
第四部分 有源器件设计 214
第13章 功率放大器设计 214
13.1放大器基本理论 214
13.1.1功率放大器分类 214
13.1.2功率放大器性能参数 216
13.2功率放大器设计 219
第14章 低噪声放大器设计 227
14.1低噪声放大器基本理论 227
14.1.1低噪声放大器简介 227
14.1.2低噪声放大器性能参数 229
14.1.3放大器的稳定性分析 231
14.2低噪声放大器设计 233
第15章 振荡器设计 243
15.1振荡器基本理论 243
15.1.1振荡器原理 243
15.1.2微波振荡器 243
15.1.3振荡器性能参数 245
15.1.4振荡器设计步骤 247
15.2晶体振荡器设计 249
第16章 混频器设计 257
16.1混频器基本理论 257
16.1.1混频器原理 257
16.1.2混频器性能参数 258
16.2单管BJT混频器设计 261
第17章 MMIC设计 271
17.1设计示例概要 271
17.1.1打开MMIC设计示例 271
17.1.2用户文件夹分组 273
17.2版图设计 274
17.2.1指定线型 274
17.2.2使用自动互连 277
17.2.3版图自动衔接功能(Snap Together) 278
17.2.4衔接以贴合(Snap to fit) 284
17.2.5使用智能参数语法 285
17.3电磁提取和仿真 287
17.3.1跨层次提取 288
17.3.2配置组 290
17.3.3使用增量提取 291
17.3.4使用数据集 294
17.3.5简化几何图形 298
17.4设计验证 300
17.4.1连通性高亮 300
17.4.2连通查看器 302
17.4.3版图原理图一致性检查(LVS) 304
17.4.4设计规则检查(DRC) 304
17.5扩展内容:高阶应用 307
17.5.1设计层次导览:原理图和版图 307
17.5.2原理图和版图交叉选择 310
17.5.3智能参数语法 311
17.5.4版图:应用自动互连功能 314
17.5.5版图:改变背景颜色 320
17.5.6版图:衔接策略 320
17.5.7版图:添加文本 320
17.6实练:MMIC电路性能分析 321
17.6.1应用PDK打开新工程 321
17.6.2工程参数设置 323
17.6.3器件Ⅳ分析 324
17.6.4理想稳态电路分析 325
第五部分 通信系统仿真 332
第18章 VSS通信系统仿真 332
18.1通信系统基本理论 332
18.1.1数据类型 332
18.1.2复包络信号(CE) 333
18.1.3中心频率和采样频率 334
18.1.4参数传播 335
18.2幅度调制仿真 336
18.2.1创建工程 336
18.2.2默认工程设置选项 337
18.2.3创建系统框图 337
18.2.4在系统图中放置块 338
18.2.5连接块并添加测试点 339
18.2.6修改模块参数 340
18.2.7指定系统仿真器选项 341
18.2.8创建图形以查看结果 341
18.2.9添加测量项 342
18.2.10运行仿真并分析结果 343
18.3端到端通信系统仿真 343
18.3.1创建QAM工程 343
18.3.2创建QAM端到端通信系统框图 344
18.3.3添加图表和测量项 346
18.3.4运行仿真分析 347
18.3.5调谐系统参数 350
18.3.6创建BER和SER仿真 351
18.3.7将BER曲线结果转换为表格 355
18.4射频链路预算分析 356
18.4.1创建射频链路 356
18.4.2添加测量项 357
18.4.3成品率分析 359
第六部分 AWR软件高阶技术 362
第19章 AWR高阶技术及应用 362
19.1智能滤波器综合 362
19.1.1滤波器设计 363
19.1.2滤波器综合 370
19.1.3阻抗匹配 373
19.2智能连接线 375
19.3符号生成器 378
19.3.1简介 378
19.3.2应用示例 380
19.4图形预处理 381
19.5输出等式 384
19.5.1简介 384
19.5.2应用示例 384
19.6参数化建模及电磁扫描 388
19.6.1简介 388
19.6.2应用示例 389
19.7 X模型元件和智能元件iCells 397
19.8器件库安装 398
19.8.1本地器件库安装 399
19.8.2 Murata器件库安装 401
19.8.3 NXP器件库安装 402
19.9制程工艺开发向导 404
19.10设计规则检查 408
19.11负载牵引 408