基于ADS物联网射频电路设计与仿真技术 (7)[48页]
基于 ADS 的射频综合仿真实验的设计
基于 ADS 的射频综合仿真实验的设计张兰;岳显昌;唐瑞;黄世峰;秦斯奇【摘要】本文介绍的基于 ADS 的射频综合实验的设计思路,就是以设计一个特定的射频收发系统为目标,利用仿真软件的行为级功能模块完成系统的设计与建模,并对收发系统的噪声系数、增益和频率选择性等重要指标进行仿真,进而评估系统性能。
本文从实验原理分析和实验内容的设置两个方面对该仿真实验的设计进行讨论,旨在更好地培养学生射频系统综合设计能力,促进射频电路实践教学质量的全面提高。
%The comprehensive experimental of radio frequency(RF)circuit based on ADS,ask students to com-plete the design and model of RF transceiver system based on the behavior function module of simulation software and then assess the performance of the system from the important characteristics of the transmitter and receiver such asnoise,gain,frequency selectivity coefficient. This paper discusses on the design for a comprehensive experimen-tal of RF circuit based on ADS from experiment principle and experiment content. This experiment is helpful to cul-tivate the studentsˊ comprehensive ability of the RF system design and improve the teaching quality.【期刊名称】《电气电子教学学报》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】4页(P84-86,93)【关键词】ADS;射频前端;仿真;实践教学【作者】张兰;岳显昌;唐瑞;黄世峰;秦斯奇【作者单位】武汉大学电子信息学院,湖北武汉 430079;武汉大学电子信息学院,湖北武汉 430079;武汉大学电子信息学院,湖北武汉 430079;武汉大学电子信息学院,湖北武汉 430079;武汉大学电子信息学院,湖北武汉 430079【正文语种】中文【中图分类】TN7100 引言目前,高校开展的“射频电路实验”课程主要包括基于射频实训系统的以频谱仪为主要测量仪器的测量性实验项目和基于仿真软件的射频模块设计性实验项目,其中射频模块的设计性实验主要是利用ADS、MWO和HFSS等专业软件,进行对典型射频模块如滤波器、天线、功分器和放大器等进行设计、仿真、制作以及测量,从而掌握射频模块的开发流程,熟悉射频电路的制作工艺和测试方法[1-4]。
《2024年基于ADS的射频功率放大器设计与仿真》范文
《基于ADS的射频功率放大器设计与仿真》篇一一、引言随着无线通信技术的不断发展,射频功率放大器(RF Power Amplifier, RFPA)作为无线通信系统中的关键部件,其性能的优劣直接影响到整个系统的性能。
因此,设计一款高性能的射频功率放大器具有重要意义。
本文将介绍基于先进设计系统(Advanced Design System, ADS)的射频功率放大器设计与仿真的全过程。
二、射频功率放大器基本原理射频功率放大器是一种将低频信号调制为高频信号并进行放大的电子设备。
其基本原理是通过外部电源供电,使输入信号在器件内部产生谐振并实现放大。
射频功率放大器的性能指标主要包括增益、输出功率、效率、线性度等。
三、ADS软件介绍ADS是一款功能强大的电子设计自动化软件,广泛应用于射频、微波电路的设计与仿真。
ADS提供了丰富的电路元件库、精确的仿真算法以及友好的操作界面,使得设计师能够快速、准确地完成电路设计与仿真。
四、射频功率放大器设计1. 确定设计指标:根据系统需求,确定射频功率放大器的增益、输出功率、效率、线性度等指标。
2. 选择器件:根据设计指标,选择合适的晶体管、电容、电感等器件。
3. 电路拓扑设计:根据器件特性,设计合理的电路拓扑结构,包括输入匹配网络、输出匹配网络、偏置电路等。
4. 仿真分析:利用ADS软件进行电路仿真,分析电路性能,包括增益、输出功率、效率、线性度等。
五、仿真结果与分析1. 增益仿真:通过仿真得到射频功率放大器的增益曲线,分析其频率特性及在不同频率下的增益变化情况。
2. 输出功率仿真:通过仿真得到射频功率放大器的输出功率曲线,分析其输出功率与效率的关系。
3. 效率仿真:通过仿真得到射频功率放大器的效率曲线,分析其在不同输出功率下的效率变化情况。
4. 线性度仿真:通过仿真分析射频功率放大器的线性度,包括谐波失真、交调失真等。
六、优化与改进根据仿真结果,对电路进行优化与改进,包括调整器件参数、改进电路拓扑结构等,以提高射频功率放大器的性能。
基于ADS物联网射频电路设计与仿真技术 (4)[90页]
第七章 ADS通信系统综合实验
由图7.12可以得到如下数据。 (1)在中频放大器ANTI处,系统增益为8dB,这
是中频放大器的增益值。 (2)在混频器N1TX1处,系统增益为5dB,这是
因为混频器有-3MB增益。 (3)在射频滤波器BPF1处,系统增益为3.8dB,
这是因为射频滤波器1有1.2dB的插入衰减。 (4)在射频放大器ANIP2处,系统增益为23.8dB,
第七章 ADS通信系统综合实验
7.1.1 设计射频发射系统
1. 创建原理图 (1)启动ADS软件,弹出主视窗,同时弹出
【Advanced Design System】对话框,如图7.1所示
图7.1 【Advanced Design System】对话框
(2)在主视窗的文件浏览区为RF_System_wrk项目下 新建一个【New Schematic】对话框,将射频发射系 统的原理图命名为Transmitter。
第七章 ADS通信系统综合实验
第七章 ADS通信系统综合实验
物联网作为一种非常复杂、形式多样的系统技术 应用,与现代通信技术的快速发展有着密不可分的联 系。特别在无线通信系统中,近距无线通信技术与物 联网的联系更为紧密,目前使用较广泛的近距无线通 信技术都包含基本的通信电路系统,比如射频收发、 射频放大等等。本章将结合无线通信热点技术,利用 ADS软件进行系统综合实验的仿真,有助于读者对 相关热点理论知识有更深的理解。
图7.8 设置发射系统预算路径
图7.9 增益预算方程
第七章 ADS通信系统综合实验
在原理图的元件面板列表上,选择交流仿真【SimulationAC】项。在交流仿真元件面板上,选择功率增益预算控件 【BdGain】插入原理图中,设置其中的方程:
基于ADS的射频环行器仿真设计
基于ADS的射频环行器仿真设计射频环行器是一种常用的微波器件,其具有很好的性能和广泛的应用。
在设计射频环行器时,可以使用ADS(Advanced Design System)软件进行仿真,以优化其性能和减少设计成本。
下面将详细介绍基于ADS的射频环行器仿真设计。
首先,在ADS软件中创建一个新的工程,选择射频环行器的参数进行设置。
射频环行器的关键参数包括工作频率、耦合系数、传输矩阵的特性等。
接下来,在ADS的设计流程中进行电路图的设计。
首先,设计射频环行器的耦合结构。
根据设计需求,选择合适的耦合结构,如驻波耦合结构或插入式耦合结构。
根据射频环行器的工作频率和带宽要求,确定合适的尺寸和工艺。
然后,设计射频环行器的传输线路。
通过添加合适的传输线路,将射频信号引导到环行器的耦合结构中,并将回传信号引导回传输线路。
这样可以实现射频信号的传输和耦合。
接下来,进行电路的参数设置。
设置射频环行器的工作频率、器件特性等参数。
可以根据实际需求设置相应的参数值。
然后,进行射频环行器的仿真分析。
使用ADS软件中的电磁仿真工具,对射频环行器进行仿真。
通过仿真分析,可以得到射频环行器的S参数、传输特性等信息。
根据仿真结果,可以优化射频环行器的设计,使其性能达到更好的要求。
最后,进行射频环行器的优化设计。
根据仿真结果,对射频环行器的结构参数进行调整,以改善其性能。
可以通过改变耦合结构的尺寸、增加或减小传输线路的长度、调整传输线路的宽度等方式进行优化设计。
在整个设计过程中,可以通过ADS软件提供的快速优化工具,对射频环行器的性能进行快速评估和优化,以减少设计的时间和成本。
可以通过改变射频环行器的参数,如耦合系数、传输线路的特性等,以获得更好的射频性能。
综上所述,基于ADS的射频环行器仿真设计可以帮助工程师更好地优化射频环行器的性能和减少设计成本。
通过对射频环行器的耦合结构和传输线路进行设计和调整,可以获得更好的射频性能。
同时,通过ADS软件提供的快速优化工具,可以快速评估和优化射频环行器的性能。
基于ADS线性射频放大器设计与仿真
双共轭匹 配输入输出端口反射系数的完整方程为 #* = S 11 + S #* = S 22 + L ( 7) ( 8)
|=
S 11 - # L $ < 1, 1 - S 22 # L
|=
S 22 - # S $ < 1, 其中 $ = S 11 S 22 - S 12 S 21 1 - S 11 # S
等功率增 益圆方程 , 即源和输入端 反射系数处 于共轭匹 配状态时 ( # S = # *in ): G = ( 1 - | # L | 2 ) | S 21 | 2 = g 0 | S 21 | 2 ( 1 - | # in | 2 ) | 1 - S 22 # L | 2 | # L - d g o | 2 = r2 g0 其中圆心 坐标为 : dg 0 =
1 引言
随着无线通信的 快速发展 , 作为无 线系统的一 种重要组 成部分 - 射频电路与 系统的设计显得越来 越重要 , 射频电路 应用范围广 , 需要考虑的参数多 , 器件之间相 互影响大 , 另外 还有分布参数效应 , 趋肤效应 , 电磁兼容问题 等 , 因 此设计一 个功能强大、 性能良 好的射 频系 统 , 是射频 设计 工程师 和相 关工程技术人员 时刻 面临 的挑战。 放大器 是射 频系统 中最 重要的一个部件 , 对它的设计直接影响 到整个射频 系统的性 能 , 包括增益、 输 入输 出驻 波比、 系统 的稳 定性、 噪 声等。这 样设计一个匹配良 好的 放大器 对整 个射频 系统 起着关 键的 作用。如何对各种类型的放大 器进行设计 , 不少书 籍和文献 都有比较详细的阐述 [ 1] [ 2] [ 3] , 这些设计 都是基于理 论计算和 少量辅助软件进 行的 , 这样 的设 计周期 长 , 同时 还不能 根据 实际条件的改变进行 优化设计 , 因此如 何利用计算 机辅助软
物联网:ADS 射频电路仿真与实例详解_物联网:ADS射频电路仿真与实例详解_[共10页]
物联网:ADS射频电路仿真与实例详解
黄玉兰常树茂编著
人民邮电出版社
北京
内容提要
ADS软件由美国安捷伦公司开发,是当前射频电路设计的首选工程软件,本书不仅详细介绍了ADS软件的工作界面和仿真功能,而且给出了全部仿真实例的详解,对于已经在通信、电子、计算机及微电子等领域从事射频及微波设计的工程师,是一本很好的参考书。
同时本书循序渐进,详细讲解了从射频理论到射频仿真的全过程,具有可读性和系统性,特别适合作为高等院校电子、通信类学生的教材。
物联网:ADS射频电路仿真与实例详解
♦编著黄玉兰常树茂
责任编辑蒋佳
♦人民邮电出版社出版发行北京市崇文区夕照寺街14号
邮编 100061 电子邮件 315@
网址
大厂聚鑫印刷有限责任公司印刷
♦开本:787⨯1092 1/16
印张:35
字数:858千字2011年12月第1版
印数:1 – 3 000册2011年12月河北第1次印刷
ISBN 978-7-115-26303-2
定价:69.00元
读者服务热线:(010)67132692 印装质量热线:(010)67129223
反盗版热线:(010)67171154。
基于ADS线性射频放大器设计与仿真
基于ADS线性射频放大器设计与仿真
南敬昌;冯永生;刘元安
【期刊名称】《计算机仿真》
【年(卷),期】2007(24)5
【摘要】为了加速射频放大器的设计及产品化过程,用EDA工具软件对放大器先进行仿真是一种有效的方法.提出了一种利用ADS软件对LNA和小信号功率放大器进行设计的方法,并通过实例对1.5GHz频段射频放大器的稳定性、S 参数、功率增益、输入输出匹配等进行了仿真,给出了仿真结果和最终的设计电路.仿真结果表明,放大器匹配电路设计完全满足性能指标要求.这种方法对放大器的设计有着重要的实用价值,可以进行快速的阻抗匹配和优化,从而加速放大器的设计进程.
【总页数】4页(P302-305)
【作者】南敬昌;冯永生;刘元安
【作者单位】北京邮电大学电信工程学院,北京,100876;辽宁工程技术大学电子与信息工程系,辽宁,葫芦岛,125105;北京邮电大学电信工程学院,北京,100876;北京邮电大学电信工程学院,北京,100876
【正文语种】中文
【中图分类】TN722
【相关文献】
1.基于ADS1.5 GHz射频放大器的设计与分析 [J], 尹川;姚毅
2.一种基于ADS仿真的射频放大器设计方法 [J], 牛吉凌;康弘俊
3.基于ADS下FBAR的设计与仿真 [J], 王瑞;陈鹏光;任家泰;白玉慧;陈剑鸣
4.基于ADS的L波段接收机射频前端设计与仿真 [J], 张宇晖
5.基于ADS的500MHz射频发射系统设计与仿真 [J], 孙艳丽;刘晓娣;张晨亮;甄喆
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基于ADS的射频功率放大器设计与仿真
基于ADS的射频功率放大器设计与仿真基于ADS的射频功率放大器设计与仿真射频功率放大器(RFPA)是射频系统中关键的组成部分,其作用是将低功率的射频信号放大到足够的功率水平,以便驱动天线发射信号。
在无线通信、雷达、卫星通信等领域,射频功率放大器的设计和性能优化对于系统性能至关重要。
近年来,射频功率放大器的设计与仿真已成为研究的热点之一。
在这个领域中,ADS(Advanced Design System)成为了广泛使用的设计工具之一。
ADS是一款由美国Keysight Technologies公司推出的集成电路设计软件,其强大的射频仿真功能和友好的用户界面使其成为射频电路设计工程师的首选工具。
射频功率放大器的设计流程可以分为以下几个步骤:电路拓扑设计、参数选择、元件选型、仿真与优化。
在电路拓扑设计阶段,根据系统需求和设计目标选择适当的电路结构,常见的结构包括共射结构、共基结构、共集结构等。
参数选择是根据系统要求选择电路参数,如工作频率、增益、输出功率等,这些参数直接影响到电路性能。
元件选型是根据参数选择的结果来选取合适的射频元件,如二极管、电感器、电容器等。
仿真与优化是使用ADS进行电路性能仿真和优化,分析电路的增益、功率、效率等性能指标,并进行相应的调整和优化,以满足设计要求。
在ADS软件中,可以通过搭建电路原理图来进行射频功率放大器的仿真。
首先,根据电路拓扑设计阶段的结果,使用ADS的元件库选取合适的射频元件,并将其拖拽到电路原理图中。
然后,调整元件的参数和连接方式,搭建出完整的放大电路。
接下来,设置仿真参数,如工作频率、输入功率等,并运行仿真。
此时,ADS会根据电路拓扑和元件参数进行电磁仿真,计算电路的增益、功率、效率等性能指标。
根据仿真结果,可以对电路进行调整和优化,以达到设计要求。
除了仿真功能之外,ADS还提供了许多其他有用的工具。
例如,可以使用ADS的优化器来自动调整电路的参数,以实现最佳的性能。
射频发射系统的设计_物联网:ADS射频电路仿真与实例详解_[共4页]
第21章 射频接收与发射系统的仿真 541║图21.29 输入信号的功率谱 图21.30 中频输出的功率谱 21.3 射频发射系统的仿真射频发射系统最重要的指标是系统增益,本节将给出一个射频发射系统的原理图,这个原理图可以帮助读者了解发射系统设计的基本内容和基本方法,同时本节将对这个系统级设计的原理图进行仿真,给出系统增益预算的仿真结果。
21.3.1 射频发射系统的设计1.创建原理图下面将在射频系统的项目RF _System 中创建射频发射系统的原理图,创建射频发射系统原理图的步骤如下。
(1)启动ADS 软件,弹出主视窗,同时弹出【Advanced Design System 】对话框,【Advanced Design System 】对话框中【Open a recently used project 】项的内容是前面曾经打开的RF _System _prj 项目。
【Advanced Design System 】对话框如图21.31所示。
(2)单击图21.31所示【Advanced DesignSystem 】对话框中的【Open a recently used project 】项图标,进入RF _System _prj 项目,这时主视窗的文件浏览区为RF _System _prj 项目下的文件夹。
(3)在主视窗的工具栏中选择按钮,弹出一个未命名的原理图untitled1。
(4)在未命名的原理图untitled1上,选择菜单【File 】→【Save Design 】,弹出【Save Design As 】对话框。
(5)在【Save Design As 】对话框中输入文件名Transmitter ,单击“保存”按钮,将射频发射系统的原理图命名为Transmitter 。
图21.31 【Advanced Design System 】对话框。
《2024年基于ADS的射频功率放大器设计与仿真》范文
《基于ADS的射频功率放大器设计与仿真》篇一一、引言射频功率放大器(RF Power Amplifier,简称RFPA)是现代无线通信系统中的关键部件之一。
设计一款性能优异的射频功率放大器对提升整个通信系统的性能具有重大意义。
本文以ADS (Advanced Design System)软件为平台,对射频功率放大器进行设计与仿真,旨在为实际产品开发提供理论依据和设计指导。
二、设计目标与要求在设计射频功率放大器时,我们主要关注以下几个方面的性能指标:增益、输出功率、效率、线性度以及稳定性。
根据实际需求,我们设定了以下设计目标:1. 增益:在所需频段内,保持较高的功率增益;2. 输出功率:满足实际应用中对输出功率的需求;3. 效率:提高功率附加效率(PAE),以降低能耗;4. 线性度:在保证增益的同时,尽可能减小失真,提高线性度;5. 稳定性:确保放大器在宽频带内稳定工作。
三、设计思路与原理在ADS软件中,我们采用微波晶体管作为功率放大的核心器件。
根据其工作原理和实际需求,设计思路如下:1. 选择合适的晶体管:根据设计目标和应用需求,选择具有高功率、高效率和高线性度的晶体管;2. 设计电路拓扑结构:根据晶体管的特性,设计合适的电路拓扑结构,如共源、共栅等;3. 优化匹配网络:通过优化输入输出匹配网络,提高放大器的增益、效率以及线性度;4. 仿真验证:利用ADS软件进行仿真验证,对设计结果进行评估和优化。
四、具体设计与仿真1. 晶体管选择与电路拓扑设计根据设计目标和应用需求,我们选择了某型号的微波晶体管作为功率放大的核心器件。
根据其特性,我们设计了共源结构的电路拓扑。
2. 匹配网络设计与优化为了获得高增益、高效率和良好的线性度,我们设计了输入输出匹配网络。
通过优化匹配网络的元件参数,使得晶体管在所需频段内具有最佳的匹配性能。
同时,我们还采用了负载牵引技术,进一步优化了输出匹配网络。
3. 仿真验证与结果分析利用ADS软件进行仿真验证,我们将设计好的电路模型导入ADS中,设置仿真参数和条件。
基于ADS的射频功率放大器设计与仿真
基于ADS的射频功率放大器设计与仿真近年来,射频功率放大器在通信领域中起着至关重要的作用。
射频功率放大器被广泛应用于无线通信系统中,其主要功能是将输入的微弱射频信号放大至足够大的功率以便进行传输。
因此,射频功率放大器的设计和仿真成为了研究者和工程师们的热点。
本文将介绍的方法和步骤。
首先,我们需要了解射频功率放大器的基本工作原理。
射频功率放大器主要由晶体管、电感、电容等元件组成。
它的核心部分是晶体管,其工作在高频射频信号下将电能转化为功率。
因此,在设计射频功率放大器时,选择合适的晶体管是非常重要的。
在ADS软件中,我们首先需要建立射频功率放大器的电路模型。
在设计射频功率放大器的电路模型时,需要考虑到输入输出的阻抗匹配问题,以及功率放大器的增益和功率输出等参数。
通过建立电路模型,我们可以方便地进行后续的仿真和优化。
接下来,需要对射频功率放大器进行仿真。
仿真的目的是验证设计的电路模型,并对其性能进行评估。
在进行仿真时,可以通过改变晶体管的工作偏置和输入功率等参数,来观察射频功率放大器的性能指标的变化。
同时,还可以通过仿真结果来优化射频功率放大器的设计。
在仿真过程中,我们可以通过ADS软件中的工具和指标来评估射频功率放大器的性能。
例如,可以通过观察S参数曲线来评估射频功率放大器在不同频率下的增益和阻抗匹配情况。
同时,还可以通过观察输出功率和功率增益等指标来评估射频功率放大器的性能。
在完成射频功率放大器的仿真后,还可以利用优化算法对电路模型进行优化。
通过优化算法,可以根据设计要求和目标来调整模型的参数,以获得更好的射频功率放大器性能。
例如,可以通过优化算法来提高射频功率放大器的增益、带宽或者稳定性。
总结起来,是一个重要的研究方向。
通过合理选择晶体管和建立准确的电路模型,可以设计出满足通信系统需求的射频功率放大器。
通过仿真和优化,可以验证射频功率放大器的性能,并对设计进行改进。
相信在未来的研究和发展中,会进一步完善并得到广泛应用综上所述,是一项重要的研究工作。
基于ADS的射频前端预选器的设计与仿真
基于ADS的射频前端预选器的设计与仿真杨维;周新志【摘要】预选器作为射频接收前端的主要组成部分,对整个射频信号的接收有着重要的作用;针对实际无线通信环境下的应用,使用ADS软件设计了一种20 MHz~3.6 GHz的射频前端预选器;在该设计中采用了亚倍频程滤波器组进行分段滤波和抑制镜像信号,并利用低噪声放大器(LNA)对信号进行放大并减小噪声,并对设计的预选器关键部分的插入损耗、增益、噪声系数等指标进行了仿真;仿真结果显示,所设计的预选器各项性能指标均已达到了预期的要求,对接收机前端系统的研究和完善具有重要的参考价值.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2015(023)011【总页数】4页(P3875-3878)【关键词】射频前端;预选器;亚倍频程滤波器组;低噪声放大器;ADS【作者】杨维;周新志【作者单位】四川大学电子信息学院,成都610065;四川大学电子信息学院,成都610065【正文语种】中文【中图分类】TP391.9现代无线通信系统、卫星定位系统、信号检测系统中,射频接收前端已经成为了不可缺少的一部分。
随着无线通信的发展,对射频接收前端的要求也越来越高[1]。
20MHz~ 3.6GHz频段是民用和军用通信领域的常用频段,在无线局域网和蓝牙等技术中得到了越来越广泛的应用,使该频段的研究具有重要意义。
而国内外的研究都集中在高灵敏度、高线性度、大动态范围上,对预选器部分的设计研究较少,而预选器处于整个接收前端系统的第一级,对射频信号进行预选,减小后级的压力,其性能对整个系统有很大的影响[2]。
因此本文对此方面进行研究,进一步地提高整个系统性能。
本文主要运用射频仿真软件ADS,结合可靠的设计理论,设计出一种工作在20MHz~3.6GHz频段的射频前端预选器结构,搭建出系统原理图,并在此基础上对预选器关键部分的带通滤波器和低噪声放大器进行了仿真。
经过测试增益、噪声系数等各项关键指标,验证了该方案的可行性[3]。
ads2011射频电路设计与仿真实例
ads2011射频电路设计与仿真实例射频电路设计与仿真是无线通信系统中非常重要的一部分,它涉及到无线信号的传输、接收和处理。
在本文中,我们将介绍一个射频电路设计与仿真的实例,以帮助读者更好地理解射频电路设计的基本原理和流程。
一、电路设计的背景和目的我们的电路设计实例是一个用于接收无线信号的射频前端电路。
该电路旨在将接收到的无线信号放大、滤波和解调,以便后续数字处理。
二、电路设计的基本流程1.确定电路需求:首先,我们需要确定电路的功能和性能需求,包括工作频率、增益、带宽等指标。
2.选择器件:根据电路需求,我们需要选择适合的射频器件,比如放大器、滤波器和混频器等。
3.电路结构设计:根据选择的器件,我们可以设计出整个电路的结构框图,包括各个器件之间的连接和布局。
4.电路参数计算:对于每个器件,我们需要计算其工作参数,比如增益、带宽、噪声系数等。
5.电路仿真:利用射频电路仿真软件,我们可以对设计的电路进行仿真,验证其性能是否符合需求。
6.电路优化:如果仿真结果不尽如人意,我们需要对电路进行优化,比如调整器件参数、修改结构等。
7. PCB设计:最后,我们需要将电路布局设计成PCB版图,并完成电路的布线和连接。
三、电路设计的详细步骤1.确定电路需求对于我们的射频前端接收电路,我们需要确定其工作频率范围为2GHz至4GHz,增益需求为20dB,带宽为500MHz。
2.选择器件根据电路需求,我们选择了高频放大器、滤波器和混频器作为电路的主要器件。
3.电路结构设计我们设计了一个简单的射频前端结构,包括低噪声放大器、带通滤波器和局部振荡器。
4.电路参数计算我们计算了每个器件的工作参数,比如放大器的增益、噪声系数,滤波器的通带带宽和混频器的转换增益等。
5.电路仿真利用ADS2011软件,我们对设计的射频前端电路进行了仿真,验证了其性能指标是否符合需求。
在仿真中,我们验证了放大器的增益和噪声系数、滤波器的通带带宽和混频器的转换增益。
ADS射频电路仿真设计简介PPT教学课件
的配套教材《ADS射频电路设计基础与典型应用》和《ADS射频电路仿真
与实例详解》。
第3页/共51页
12.•1 美国安捷伦(Agilent)公司与ADS软件
12.2
ADS的设计功能
12.3
ADS的仿真功能
12.4 ADS的4种主要工作视窗
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12.1 美国安捷伦(Agilent)公司与ADS软件
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•
3. ADS的设计、仿真功能
•
•
ADS的功能十分强大,支持开发所有类型的射频(RF)设计,从离
散的射频/微波模块,到用于通信、航天和国防的射频系统。
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•
4. ADS的开放与兼容性
•
• (1)与其它软件的连接。
• (2)与测试设备连接。
• (3)与厂商元件模型间的沟通。
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12.2 ADS的设计功能
•
ADS可以提供原理图设计。
•
ADS还可以提供布局图设计,布局图也称为版图。
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• 1. 设计面板
•
• (1)设计面板的功能
•
利用元件面板上提供的元部件,可以进行原理图设计。
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• (2)设计面板举例 • (a)频域源 (b)微带线(d)带通滤波器
12.4.3 数据显示视窗
•
当在原理图上完成设计仿真后,可以在数据仿真视窗显示仿真结果。
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• 第46页/共51页
• 第47页/共51页
•
12.4.4 版图视窗
•
在原理图上完成设计仿真后,需要将设计的原理图转换为版图。版图
视窗用来进行版图的设计、编辑与仿真。
射频接收系统的设计_物联网:ADS射频电路仿真与实例详解_[共6页]
║526 物联网:ADS射频电路仿真与实例详解521.1.2 射频接收系统射频接收系统由天线、带通滤波器、低噪声放大器、混频器、本振信号源、中频滤波器和中频放大器构成,常用的射频接收机有两种类型,一种为超外差式接收机,另一种为零中频接收机,这两种接收机特性如下。
1.超外差式接收机若天线接收的射频信号频率与本振信号源产生的本振信号频率不同,接收机称为超外差式接收机,常用的超外差式接收机中频在几十至几百MHz之间。
超外差式接收机与零中频接收机相比,优点在于噪声比较低。
超外差式接收机与零中频接收机的构成主要在于中频滤波器不同,超外差式接收机的中频滤波器为带通滤波器,除此之外,两种接收机的构成基本相同。
本章利用ADS软件设计仿真超外差式接收机系统。
2.零中频接收机若天线接收的射频信号频率与本振信号源产生的本振信号频率相同,接收机称为零中频接收机,零中频接收机在经过混频后信号直接为基带信号,这是这种接收机的优点,但这种接收机的噪声与超外差式接收机相比比较大。
零中频接收机与超外差式接收机的差异主要在中频滤波器,零中频接收机的中频滤波器为低通滤波器。
21.1.3 射频发射系统射频发射系统与射频接收系统的构成相反,由中频放大器、混频器、本振信号源、带通滤波器、功率放大器和天线构成,在发射系统中,系统的增益是最重要的指标。
21.2 射频接收系统的仿真射频接收系统的设计与仿真使用行为级功能模块实现,行为级功能模块包括滤波器、放大器和混频器等,这些行为级功能模块在ADS软件中由系统级元器件构成,可以运用S参数仿真、交流仿真和谐波平衡仿真等对一个射频接收系统进行多种仿真,从而确定该射频接收系统的各种性能指标。
21.2.1 射频接收系统的设计1.创建项目下面将创建一个射频系统的项目,本章所有的设计都将保存在这个项目之中。
创建射频系统项目的步骤如下。
(1)启动ADS软件,弹出主视窗。
(2)选择主视窗中【File】菜单→【New Project】,弹出【New Project】对话框,在【New第21章 射频接收与发射系统的仿真 527║Project】对话框中,可以看见已经存在了默认的工作路径“C:\ADSuser\”,在路径的末尾输入项目的名称,这里项目名称定为RF_System,并且在【Project Tech-nology Files】栏选择这个项目默认的长度单位,默认的长度单位选为mill imeter。
一种基于ADS仿真的射频放大器设计方法
一种基于ADS仿真的射频放大器设计方法牛吉凌;康弘俊【摘要】针对当前无线通信系统研发周期缩短、研发费用节省的需要,EDA设计工具越来越被电子技术研究的各领域所采用.以EDA中的ADS软件为设计工具,通过具体设计步骤的展示,描述了一种基于ADS仿真的射频放大器设计方法,具有积极的指导意义.在设计过程中,着重注意增益、三阶交调、稳定性等参数.最后列举了实例,说明了该设计方法的可行性.【期刊名称】《通信技术》【年(卷),期】2015(048)004【总页数】6页(P489-494)【关键词】功率放大器;ADS;EDA设计【作者】牛吉凌;康弘俊【作者单位】中国电子科技集团公司第三十研究所,四川成都610041;中国电子科技集团公司第三十研究所,四川成都610041【正文语种】中文【中图分类】TN91无线通信正在经历快速发展的过程,射频系统作为无线通信的重要组成部分,其设计的关键性不言而喻。
射频电路的设计需要考虑的参数有很多,例如分布参数、电磁兼容、器件之间的相互影响等,所以如何设计好一个性能优越、功能全面的射频系统,成为了射频工程师面临的一个严峻挑战。
功率放大器(简称功放)是射频系统的核心组成部分,对它设计的好坏直接影响到射频系统、甚至整机的性能优劣[1]。
如何才能对各类功放进行良好的设计,根据实际情况更改条件进行优化,缩短设计周期,这就可以通过依托计算机辅助软件来实现。
本文将采用ADS(Advanced Design System)辅助设计软件,对功率放大器进行仿真设计,旨在提供一种利用ADS设计软件对功放进行设计的步骤和方法,从而优化和加速设计功放的周期。
同时一些功放器件厂家也提供了支持EDA工具软件的功放仿真模型,这对使用计算机辅助软件进行设计,提供了有力支持。
ADS是美国Agilent公司推出的电路和系统分析软件,可实现包括时域和频域、数字和模拟等多种仿真,范围涵盖小至器件,大到系统级的仿真设计。
基于ADS实现RFID链路设计及仿真
基于ADS实现RFID链路设计及仿真张福洪;梁凯平;陈少杰【期刊名称】《电子器件》【年(卷),期】2008(31)6【摘要】射频收发信机是射频识别系统中的一个重要组成部分.为了加深对EPC Class 1 Generation 2协议的理解、完成链路预算及一些指标测试,该文利用ADS(Advanced Design System)仿真软件、89601 VSA(Vector Signal Analyzer)软件以及Agilent公司的各种仪器,外加一个真实的LIHF.频段的射频标签,来构成一个链路信号测试环境,这种新颖且相当具有实用价值的方案是对RFID(Radio Frequency Identification)阅读器及标签研发的一个强有力补充.通过仿真,深刻理解EPC Class 1 Generation 2协议,完成了RFID链路的各种性能测试,为将来实际阅读器研发提供指导.【总页数】4页(P1851-1853,1856)【作者】张福洪;梁凯平;陈少杰【作者单位】杭州电子科技大学通信工程学院,杭州,310018;杭州电子科技大学通信工程学院,杭州,310018;杭州电子科技大学通信工程学院,杭州,310018【正文语种】中文【中图分类】TP393【相关文献】1.一种基于RFID技术的EM卡有源仿真设计与实现研究 [J], 金华;赵烽2.基于SDH和ADSL双链路冗余的通信网络设计与实现 [J], 郑黎辉;王启东3.基于RFID的室内车辆跟踪及定位仿真系统的设计与实现 [J], 陈月梅;蔡坚勇;陈由甲;黄永亮;林鸿4.基于ADS的RFID阅读器天线设计与实现 [J], 边莉;李彦卿;杨长城;张玉石5.基于Packet Tracer的链路聚合仿真实验的设计与实现 [J], 王子铭因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
单点直流仿真列程_物联网:ADS射频电路仿真与实例详解_[共5页]
第7章ADS仿真例程
ADS软件自带多种例程,这些例程给出了从射频电路到射频系统
的应用实例,使用者可以通过例程了解ADS软件的使用方法。
ADS软
件自带的例程可以通过主视窗查看,通过电路仿真例程可以学习各种
仿真电路原理图的构成,以及各种仿真电路参数指标的设置与显示方
式,并可以通过仿真例程进一步熟悉软件的使用方法。
本章将针对多种仿真给出ADS软件的仿真例程,包括直流仿真
例程、交流仿真例程、S参数仿真例程、谐波平衡仿真例程、增益
压缩仿真例程、大信号S参数仿真例程、电路包络仿真例程和瞬态
仿真例程。
本章的内容与上一章的内容相配合,上一章已经给出各
种仿真控件的设定和使用方法,本章将利用仿真控件对具体电路进
行仿真。
7.1 直流仿真例程
ADS软件有两个自带的直流仿真例程,一个是单点的直流仿真例程,另一个是带变量扫描的直流仿真例程,这两个例程可以帮助读者了解直流仿真的基本内容和基本方法。
本节将给出单点和带变量扫描这两个直流仿真例程的电路原理图,并将电路原理图的仿真结果显示出来。
7.1.1 单点直流仿真例程
1.打开原理图
在ADS主视窗打开单点直流仿真例程原理图,打开原理图的步骤如下。
(1)启动ADS软件,弹出主视窗。
(2)选择主视窗中的【View】菜单→【Example Directory】,在主视窗的文件管理区可以看到examples文件夹,文件夹内是所有的例程。
也可以单击主视窗工具栏的按钮,在文件。
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第五章 ADS通信系统仿真 第五章 ADS通信系统仿真
5.1:设计基础级通信系统 5.2:通信系统实例分析
第五章 ADS通信系统仿真
用元件搭建原理图电路的基本步骤如下。 (1)在原理图的元件面板列表上,选择 S 参数仿真 【Simulation-S_Param】项,元件面板上出现与 S 参数 仿真对应的元件图标。
(2)在 原 理 图 工 具 栏 中 单 击 按 钮 , 将 地 线 (GROUND)插入原理图,让负载终端 Term 1 接地。
(9)单击工具栏中的 按钮,将原理图中的放大器、 混频器、电压源、电阻和带通滤波器连接起来,连接方 式如图 5.2 所示。
第五章 ADS通信系统仿真
图 5.2 放大器、混频器、电压源、电阻和带通滤波器连接
第五章 ADS通信系统仿真
(10)在原理图的元件面板列表上,选择带通滤波器 【Filters-Lowpass】项,在带通滤波器元件面板上,选择 切比雪夫滤波器 Chbshv,插入原理图中。
第五章 ADS通信系统仿真
5.1 设计基础级通信系统
5.1.1 新建工程
1.创建项目
使用主视窗创建项目,这个项目的名称定为 system。创建项目的步骤如下。 ➢ 启动ADS软件,弹出主视窗。 ➢ 选择主视窗中的【File】菜单>【New Workspace】,
会弹出【New Workspace Wizard】对话框,在对话 框中单击【Next】,项目名称为MyWorkspace。 ➢ 单 击 【 New Workspace Wizard 】 对 话 框 中 的 【Finish】按钮,完成创建项目。
(11)在原理图的元件面板列表上,选择 S 参数仿真 【Simulation-S_Param】项,在 S 参数仿真元件面板上,选 择负载终端 Term,插入到原理图中,定义负载终端 Term2 为输出端口。
(12)在原理图工具栏中单击 按钮,将地线(GROUND) 插入原理图,让负载终端 Term2 接地。
(1)带通滤波器 ➢ BPF_Butterworth,这是巴特沃兹带通滤波器。 ➢ Fcenter=1.9GHz,带通滤波器的中心频率为1.9GHz。 ➢ BWpass=200MHz,带通滤波器的带宽为200MHz。 ➢ Apass=3dB,带通滤波器通带最大衰减为3dB。 ➢ BWstop=1GHz,带通滤波器的阻带频率为1GHz。 ➢ Astop=25dB,带通滤波器阻带衰减为25dB。
(3)在原理图的元件面板列表上,选择带通滤波器 【Filters-Bandpass】项,在带通滤波器元件面板上, 选择巴特沃思滤波器 Btrwrth,插入到原理图中。
(4)单击工具栏中的 按钮,将原理图中的负载终 端 Terms 1 和带通滤波器连接起来,连接方式如图 5.1 所示。
第五章 ADS通信系统仿真
(13)单击工具栏中的 按钮,将原理图中的混频器、 带通滤波器和终端负载连接起来,连接方式如图 8.3 所示, 这是搭建完成的射频接收系统原理图。
第五章 ADS通信系统仿真
图 5.3 搭建完成的射频接收系统原理图
第五章 ADS通信系统仿真
4.设置原理图中元件的参数
下面对图5.3所示的原理图设置参数,需要设置参数的 元件有带通滤波器、放大器、混频器、电压源和低通滤波 器,各元件参数设置的指标如下。
第五章 ADS通信系统仿真
(2)放大器 ➢ Amplifier,这是放大器。 ➢ S21=dbpolar (10,-180),表示放大器的增益为l 0dB。 ➢ S11=polar (0,0),表示放大器输入端口的反射系数为0。 ➢ S22= polar (0,180 ),表示放大器输出端口的反射系数
图 5.1 负载终端和带通滤波器连接
第五章 ADS通信系统仿真
(5)在原理图的元件面板列表上,选择系统放大器 与混频器【System-Amps&Mixers】项,在系统放大器与 混频器元件面板上,选择放大器 Amp,插入原理图中。
(6)在原理图的元件面板列表上,选择系统放大器 与混频器【System-Amps&Mixers】项,在系统放大器与 混频器元件面板上,选择混频器 Mixer,插入原理图中。
第五章 ADS通信系统仿真
第五章 ADS通信系统仿真
ADS软件不仅可提供电路的设计与仿真,而且可以 提供系统级设计与仿真。一个射频系统可以由发射系统或 接收系统构成,当射频系统构成后,可以对射频系统进行 仿真。在ADS软件中,发射或接收系统是由系统级元件构 成的,在系统级元件中可以设置期望的元件特性,这些系 统元件随后可以由独立电路代替。
第五章 ADS通信系统仿真
3.搭建原理图
这里设计一个射频收发系统,这个系统包括滤波器、 放大器和混频器等系统级元件,在这个系统级设计中,可 以学习系统级原理图的构成和系统级元件参数的设置方法。 这里设计的射频接收系统由下列元部件构成。 ➢ 带通滤波器,接收到的射频信号首先通过这个带通滤 波器。 ➢ 放大器,射频信号通过这个放大器进行放大。 ➢ 混频器,这个混频器是下变频器。 ➢ 本振源。 ➢ 低通滤波器,是中频滤波器。
第五章 ADS通信系统仿真
2.创建原理图
选择主视窗中的【File】菜单>【New Schematic】, 弹出【New Schematic】对话框,在对话框中做如下设置。 ➢ 输入新建原理图的名称为RF_systeml。 ➢ 选择Schematic Design Templates为none。 ➢ 单击对话框中的【OK】按钮,完成创建原理图的工作。
(7)在原理图的元件面板列表上,选择频域源 【Sources-Freq Domain】项,在频域源元件面板上,选 择单频电压源 V _1Tone,插入原理图中。
(8)在原理图的元件面板列表上,选择集总参数元 件【Lumped-Components】项,在集总参数元件面板上, 选择电阻 R,插入原理图中。