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第1章 概述1
11 PSCAD简介1
111 PSCAD的发展1
112 PSCAD的应用3
12 PSCAD V4的新特性3
121 值得注意的重点3
122 新增及增强的特性4
123 新的主元件库6
13 PSCAD V4的计算需求及范围边界7
131 计算需求7
132 范围边界7
133 支持的Fortran编译器8
14 许可需求9
141 使用认证许可运行PSCAD9
142 使用基于硬件锁的许可(许可位于PSCAD机器)9
143 使用基于硬件锁的许可(许可位于服务器)9
15 PSCAD V46新特性10
151 兼容性10
152 缺陷修复10
153 PSCAD漏洞修复10
154 EMTDC漏洞修复12
155 Master Library漏洞修复13
156 LCP漏洞修复13
157 许可及实用工具漏洞修复13
第2章 主要设置与基本操作14
21 PSCAD的主工作界面14
211 功能区控制条14
212 Workspace窗口19
213 输出窗口22
214 工作区23
22 PSCAD的仿真流程及术语和定义24
221 仿真流程24
222 术语和定义24
23 PSCAD的主要设置25
231 系统设置 (System Settings)26
232 应用选项 (Application Options)26
233 工作区选项 (Workspace Options)36
234 项目设置 (Project Settings)39
235 画布设置 (Canvas Settings)47
24 PSCAD的基本操作48
241 Workspace操作48
242 Project操作49
243 Simulation操作52
244 打开和查看Project53
245 项目的编译和链接55
246 元件和组件的操作56
247 连接线的相关操作60
248 拖放操作63
249 电路方案(控制模板)65
2410 在线绘图和控制66
2411 面板操作97
2412 项目调试和改进104
2413 其他操作110
第3章 无源元件113
31 概述113
32 无源元件 (Passive)114
321 RLC带通滤波器 (Band Pass RLC Filter)114
322 C型滤波器 (C-Type Filter)115
323 RLC高通滤波器 (High Pass RLC Filter)116
324 RLC串联滤波器 (Series RLC Filter)116
325 线对地/线间固定负载[Fixed Load(1 and 3-Phase, LG)
(1-Phase, L-L)]116
326 三相容性/感性/阻性负载 (Three-Phase Capacitive/
Inductive/ Resistive Load)117
327 运行可配置无源支路(Runtime Configurable Passive Branch)118
328 可变RLC (Variable RLC)119
329 可变串联阻抗支路 (Variable Series Impedance Branch)119
3210 火花间隙 (Spark Gap)120
3211 饱和电抗器 (Saturable Reactor)120
3212 金属氧化物避雷器 (Metal Oxide Surge Arrestor)121
3213 电容/电感/电阻 (Capacitor/Inductor/Resistor)123
3214 频率相关等效网络 (Frequency-Dependent Network
Equivalent)123
3215 无源滤波器设计127
第4章 电源及动力系统元件130
41 电源130
411 单相电压源模型1 (Single Phase Voltage Source Model 1)130
412 三相电压源模型1 (Three-Phase Voltage Source Model 1)132
413 单相电压源模型2 (Single Phase Voltage Source Model 2)136
414 三相电压源模型2 (Three-Phase Voltage Source Model 2)137
415 三相电压源模型3 (Three-Phase Voltage Source Model 3)139
416 电流源 (Current Source)141
417 谐波电流注入 (Harmonic Current Injection)141
418 光伏电源 (Photovoltaic Source)143
419 最大功率点追踪 (Maximum Power Point Tracker)145
4110 电池 (Battery)146
42 变压器148
421 单相双绕组变压器 (1-Phase 2-Winding Transformer)149
422 单相三绕组变压器 (1-Phase 3-Winding Transformer)152
423 单相四绕组变压器 (1-Phase 4-Winding Transformer)152
424 三相双绕组变压器 (3-Phase 2-Winding Transformer)152
425 三相三绕组变压器 (3-Phase 3-Winding Transformer)154
426 三相四绕组变压器 (3-Phase 4-Winding Transformer)155
427 单相自耦变压器 (1-Phase Auto Transformer)155
428 单相三绕组自耦变压器 (1-Phase 3-Winding Auto
Transformer)157
429 三相Y/Y自耦变压器 (3-Phase Star-Star Auto Transformer)157
4210 带第三绕组的三相Y/Y自耦变压器 (3-Phase Star-Star
Auto Transformer with Tertiary)158
4211 单相双绕组UMEC变压器 (1-Phase 2-Winding
UMEC Transformer)159
4212 单相三绕组UMEC变压器 (1-Phase 3-Winding UMEC
Transfor mer)161
4213 3/5铁心柱UMEC变压器 (3/5 Limb UMEC Transformer)161
43 动力系统163
431 双绕组直流电动机(Two Winding DC Machine)163
432 绕线式感应电动机 (Wound Rotor Induction Machine)166
433 同步电动机 (Synchronous Machine)171
434 永磁同步电动机 (Permanent Magnet Synchronous Machine)181
435 交流励磁机 (AC Exciters)182
436 直流励磁机 (DC Exciters)190
437 静止励磁机 (Static Exciters)193
438 水轮机调速器 (Hydro Governors)199
439 热工(蒸汽机)调速器 [Thermal (Steam) Governors]202
4310 电 2100433B
本书以PSCAD V46为基础,详细讲解了PSCAD软件的主要设置和基本操作,对主元件库的元件进行了详细介绍,并介绍了自定义元件的方法,且在此基础上介绍了数据与程序接口、多重运行和并行计算等中高级操作,对EMTDC特性也做了简要说明。*后,为方便读者加深对该软件应用的理解结合当前研究热点给出了新能源发电、高压直流输电及电能质量仿真等的仿真实例。
本书适用范围广泛,不仅适合广大初学者,也可以作为电力科研人员的参考工具书,还可以作为大、中专院校电力相关专业的教材或社会培训机构的指导用书。
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全书以Altium Designer 20为平台,讲解了电路设计的方法和技巧,主要包括Altium Designer 20概述、原理图简介、原理图的环境设置、原理图的基础操作、原理图的高级应用、层次原理图设计、电路仿真系统、PCB 设计入门、PCB 的高级编辑、电路板的后期制作、信号完整性分析、创建元器件库及元器件封装等内容。
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。
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)