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射频集成电路设计与案例分析

通过实例讲解射频集成电路的基本单元和无源器件的设计方法与专业工具使用,分别采用ADS与Cadence两种软件对同一电路模块进行功能仿真,使读者能够通过学习充分掌握这两种工具在仿真射频集成电路过程中的使用方法。

作者:徐雷钧、张长春
丛书名:高等学校电子信息类专业系列教材
定价:69
印次:1-1
ISBN:9787302663638
出版日期:2024.06.01
印刷日期:2024.06.07

"本书是根据电子信息发展的新形势及国家对新工科集成电路人才培养的新要求,以射频集成电路设计方法结合专业工具ADS、Cadence的使用为目标,力图通过浅显易懂的案例分析让读者步入射频集成电路设计的殿堂。内容按照“射频片上无源器件设计—射频单元电路设计—射频前端收发系统设计”的体系结构编写,其中射频单元电路设计的前仿真部分采用ADS和Cadence两种工具进行实例讲解,以使读者能够同时充分熟练掌握两种工具对射频集成电路的仿真方法,具有较强的实用性。 全书共9章,第1章绪论; 第2章射频基础知识,阐述了S参数、微波传输线理论和史密斯圆图的基础知识; 第3章片上无源器件设计,通过实例分析讲解了射频片上无源器件的设计与仿真方法; 第4章~第8章通过实例分析讲解了低噪声放大器、混频器、功率放大器、振荡器和锁相环的设计与仿真方法; 第9章介绍了射频前端收发系统的分析与仿真方法。 本书自成体系,特别对射频集成电路单元的实例操作进行了细致的分步讲解,便于自学,可以用作高等学校工科微电子、无线电、通信与电子信息工程等专业高年级本科生或研究生的学习教材,也可作为射频电路或无线通信系统工程技术人员的参考书。 "

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前言 射频集成电路是20世纪90年代中期以来随着集成电路工艺改进而出现的一种新型器件,当前已普遍存在于我们的日常无线通信类工具中,成为社会生活需求量最大的芯片之一。由于射频电路处理的信号频率高,涉及的理论知识深、实践性强,所以一直以来射频电路给人一种高深莫测的感觉,让初学者望而却步。 随着半导体技术的不断发展,先进的工艺制程更新迭代迅速,一方面CMOS工艺晶体管的截止频率不断提升,另外由于CMOS工艺的低成本以及适于片上系统集成的特性,采用CMOS工艺实现射频芯片已成为当前商业化发展的主流趋势。 目前市场上关于射频集成电路设计应用工程案例分析的书籍比较少,很多都是对射频集成电路原理的介绍,所涉及的案例简 单且工程性不强,读者在学习的时候并不能很好地学以致用,实用性不高,动手操作性不强。当前,国内很多高校都设立了微电子工程专业,并成立了集成电路学院,射频集成电路作为关键高端芯片的一类, 是现代通信(5G/6G)、雷达及传感器等系统的核心技术, 学习射频集成电路的设计是集成电路专业人才培养过程中的重要内容,因此,迫切需要一本结合工程案例分析的、以射频集成电路设计为主要内容的教材。 本书从射频电路设计的基础知识入手,在介绍传输线理论和阻抗匹配的基础上,结合专业设计工具ADS和Cadence,循序渐进地讲授了从射频无源器件到有源电路的设计方法,通过具体工程案例详细介绍了设计射频收发系统的关键器件与单元电路的过程与步骤。本书的突出特点是: 在讲解射频电路设计的过程中,尽量减少复杂的理论讲解,突出实战技巧,将理论融入实际案例分析中,使读者能够明白射频集成电路设计是科学和经验的有机结合,并快速掌握射频集成电路的设计方法。 全书共分为9章: 第1章~第8章由江苏大学徐雷钧编写,第9章由南京邮电大学的张长春编写。本书可作为微电子、电子信息、通信工程等专业高年级本科生和研究生的教材,也可作为集成电路设计工程师的参考用书。 本书由江苏大学研究生教材建设专项基金资助。本书在编写过程中得到了江苏大学硕士研究生宗鹏鹏、殷鹏程、朱承同、姜高峰和赵心可的热心帮助,清华大学出版社的赵凯编辑在组织出版和编辑工作中给予了很大的支持,在此对以上人士表示衷心的感谢! 由于编者水平有限,书中缺点在所难免,敬请读者批评指正! 编者 2024年3月

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  • 通过实例讲解射频集成电路的基本单元和无源器件的设计方法与专业工具使用,分别采用ADS与Cadence两种软件对同一电路模块进行功能仿真,使读者能够通过学习充分掌握这两种工具在仿真射频集成电路过程中的使用方法。


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  • 目录

    前言

    第1章绪论

    1.1射频电路的发展与应用

    1.2射频与模拟电路的联系与区别

    1.3射频集成电路设计方法

    第2章射频基础知识

    2.1S、Y、Z参数

    2.1.1为什么需要阻抗匹配

    2.1.2S参数

    2.1.3Y参数和Z参数

    2.1.4S、Y和Z参数之间互换

    2.2微波传输线理论

    2.3史密斯圆图与阻抗匹配

    2.3.1史密斯圆图

    2.3.2阻抗匹配

    第3章片上无源器件设计

    3.1片上无源器件的特点

    3.2衬底建模与设置

    3.2.1衬底设置考虑

    3.2.2衬底设置操作步骤

    3.3片上电感设计

    3.3.1电感技术指标

    3.3.2片上集成电感类型

    3.3.3电感设计案例分析

    3.3.4差分电感的仿真

    3.4片上变压器设计

    3.4.1片上集成变压器技术指标

    3.4.2片上集成变压器类型

    3.4.3片上螺旋变压器设计案例分析

    3.5片上巴伦设计

    3.5.1片上巴伦技术指标

    3.5.2片上巴伦类型

    3.5.3巴伦设计案例分析

    第4章低噪声放大器设计

    4.1低噪声放大器设计理论

    4.1.1主要技术指标

    4.1.2设计方法

    4.2ADS设计LNA实例

    4.2.1直流分析

    4.2.2稳定性系数仿真

    4.2.3噪声分析与输入匹配设计

    4.2.4输出匹配设计

    4.3Cadence与ADS联合设计LNA实例

    4....

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