ADS射频电路设计与仿真
ADS射频电路设计基础与典型应用(第2版)
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ADS射频电路设计基础与典型应用 （第2版）
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01 思维导图
03 目录分析 05 读书笔记
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
目录
02 内容摘要 04 作者介绍 06 精彩摘录
思维导图
本书关键字分析思维导图
电路设计
界面
通信
理论指导
电路
使用
主
第版
书频
工作 第章
视窗
典型
设计
基本操作
射频
自带
功率
放大器
内容摘要
立足实践，重点介绍实际操作中遇到的普遍、典型问题。深入讲解ADS工作界面、使用方法和设计仿真功能 的方方面面。与理论指导书《频电路理论与设计（第2版）》相辅相成。
目录分析
第2章 ADS主视窗
第1章射频电路与 ADS
第3章 ADS设计仿 真视窗
第5章 ADS仿真概 述
第4章 ADS基本操 作
第6章 ADS自带的 仿真实例
第8章定向耦合器 的设计
第7章匹配网络的 设计
第9章功率分配器 的设计
1
第10章低通滤 波器的设计
第11章带通和 2
带阻滤波器的 设计
3
第12章低噪声 放大器的设计
4
第13章功率放 大器的设计
5
第14章振荡器 的设计
第15章混频器 的设计
第16章射频通 信系统级的设 计
作者介绍
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读书笔记
ADS射频电路课程设计——混频器设计与仿真
混频器的设计与仿真设计题目：混频器的设计与仿真学生姓名： ____________________________学院： _______________________________专业： _______________________________指导老师： ____________________________学号： _______________________________ 期:2011年12月20 日•、射频电路与ADS既述 (3)1、............................................................... 射频电路概述32、................................................................... ADS既述3 1、混频器的设计. (7)1. 混频器的基本原理 (7)2、混频器的技术指标 (9)三、混频器的设计 (9)1、3 D B定向耦合器的设计.................................................. .9...…1.1、建立工程............................................................ 9.......1.2、搭建电路原理图 (10)1.3、设置微带线参数 (11)1.4、耦合器的S参数仿真 (12)2、............................................................. 完整混频器电路设计173、低通滤波器的设计 ................................................................... 2.错误!未定义书签四、混频器性能仿真 (23)1、....................................................... 混频器功能仿真231.1、仿真原理图的建立 (23)1.2功能仿真 (25)2、....................................................... 本振功率的选择273、混频器的三阶交调点分析 (28)3.1、三阶交调点的测量 (28)3.2、三阶交调点与本振功率的关系 (31)4、混频器的输入驻波比仿真 (31)五、设计总结 (33)一、射频电路与ADS既述1、射频电路概述射频是指超高频率的无线电波，对于工作频率较高的电路，人们经常称为“高频电路”或“射频(RF电路”或“微波电路”等等。
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、引言射频功率放大器（RF Power Amplifier，简称RPA）是无线通信系统中的关键部件，广泛应用于手机、电视、卫星通信等无线通信领域。
因此，设计和仿真射频功率放大器是无线通信技术领域的重要研究内容。
本文将介绍基于ADS（Advanced Design System）的射频功率放大器设计与仿真过程，以期为相关研究提供参考。
二、设计目标与要求在设计射频功率放大器时，需要明确设计目标与要求。
首先，根据应用场景和系统需求，确定射频功率放大器的频段、输出功率、增益、效率等关键指标。
其次，考虑到射频功率放大器的工作环境，需要具备良好的稳定性和可靠性。
最后，在满足性能要求的前提下，还需考虑成本、体积等因素。
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、微波和毫米波电路的设计与仿真。
在射频功率放大器的设计与仿真过程中，ADS提供了丰富的电路元件模型、仿真算法和优化工具，可有效提高设计效率和仿真精度。
四、射频功率放大器设计与仿真1. 电路拓扑结构设计根据设计要求，选择合适的电路拓扑结构。
常见的射频功率放大器电路拓扑结构包括共源极、共栅极、推挽式等。
在ADS中，可以建立相应的电路模型，对不同拓扑结构进行仿真与比较，以确定最优的电路拓扑结构。
2. 元件参数选择与优化在确定了电路拓扑结构后，需要选择合适的元件参数。
这些参数包括晶体管、电容、电感、电阻等元件的数值。
在ADS中，可以通过仿真实验，对元件参数进行优化，以获得最佳的电路性能。
3. 仿真与分析利用ADS的仿真功能，对设计的射频功率放大器进行仿真与分析。
通过观察仿真结果，分析电路的性能指标，如增益、输出功率、效率、稳定性等。
根据仿真结果，对电路进行进一步的优化和调整。
五、实验结果与讨论在完成射频功率放大器的设计与仿真后，需要进行实验验证。
通过实际测试，对比仿真结果与实验结果，分析误差原因。
《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。
ADS主要仿真器知识简介
7.Circuit Envelope Simulation
是: 对于任何类型的高频调制信号， 均可分解为时域和频域两部分进 行处理。在时域上，对相对低频 的调制信息进行直接采样处理， 而对相对高频的载波成分，则采 用类似的Harmonic Balance Simulation 的方法，在频域进行处 理。这样的结合使仿真起的效率 和速度都得到一个质的飞跃。因 此，Circuit Envelope Simulation 是 目前进行数模混合仿真和数字微
Simulation-LSSP 是Harmonic Balance Simulation 的一种，不同 的是前者执行大信号S-parameter 分析，因此在设计功放时十分有 用。后者，一般号S-parameter 分 析。
6.Simulation-XDB
Simulation-XDB 用于寻找用户自 定义的增益压缩点，它将理想的 线性功率曲线与实际的功率曲线 的偏离点相比较。使用SimulationXDB，在设计射频器件时可以很方 便的找出1dB ,3dB 压缩点。
4.Harmonic Balance Simulation
处理对非线性电路的分析。如果 调制的周期性信息可以用简单的 几个单载波及其谐波表示出来， 或者说如果付氏级数展开式很简 单的话，Harmonic Balance Simulation是一个有效的分析工具。 但是，如果分析的是诸如CDMA 等 信号，不具备简单的周期信号的 特点，那么，Harmonic Balance Simulation 也就不能胜任对系统的 仿真工作。
络端口电压和电流应满足非线性 子网络端口的电压和电流，同样， 经Fourier变换成频域的非线性子网 络端口电压和电流应满足线性子 网络端口的电压和电流。因此， 设定一个最大的谐波数，建立一 个线性子网络端口电 压（电流） 和非线性子网络端口的电压（电 流）的误差函数，通过迭代，实 现稳态的线性子网络和非线性子 网络的谐波平衡。采用谐波平衡
ADS软件仿真技术
ADS集成自顶向下的设计理念
系统级
射频 前端 下变频 数字接收机 GMSK 解调
射频子系统
从仪器获得真实信号
分析仿真处理的数据
DSP浮点或定点
晶体管级
wire [6:0] M1_B_1_Result; // hpeesof_id : M1.B_1 wire [9:0] M1_B_2_Result; // hpeesof_id : M1.B_2 hp_CONST_S C5 (.Result(C5_Result)); defparam C5.Width = 3; defparam C5.ConstValue = 24576; hp_ADD_SATTRUNC_S A5 (.A(R4_R1_Q),.B(M3_Result),.Result(A5_Result));
ADS核心仿真方法
电磁仿真分析（Momentum） 基于钜量法（MOM），可用于2.5D平面电磁仿真分析。 可计算微带线、带状线、共面波导等的电磁特性，天线的辐 射特性以及电路板上的寄生、耦合效应。仿真结构为S参数、 远区辐射场以及表面电流分布。 托勒密分析（Ptolemy） ADS中提供了数字元件模型（如FIR滤波器、IIR滤波器、 AND逻辑门等）、通信系统元件模型（如调制解调器、 Raised Cosine滤波器）及模拟高频元件模型。具有数模共 仿、数字通信系统搭建分析的能力。
1.射频无源器件的设计-微带威尔金森功分器
在ADS2008之后的版本中加入了基于FEM的EMDS，可以 对3D视图进行查看，但操作没有HFSS那么人性化。 通过设置S参数控件就可以进行S参数仿真。
1.射频无源器件的设计-微带威尔金森功分器
我们将版图仿真结果和原理图仿真结果进行对比， 发现两个仿真在3GHz以后频点就有所偏移，因此ADS 的原理图仿真在3GHz后就可能不太准。不过3GHz之 前的仿真还是可以接受。 通过以上介绍的方法，我们可以直接通过原理图仿 真快速地进行各种射频无源器件的设计。
ads2008射频电路设计与仿真实例
ads2008射频电路设计与仿真实例
本文介绍了一个射频电路设计与仿真的案例。
案例中的射频电路
是用于无线通信设备的发射器部分。
在这个案例中，我们需要设计一个工作在2.4GHz频段的射频电路。
首先，我们选择了一个适合的射频功放芯片作为发射器的核心部件。
接着，我们进行了射频布局设计，将芯片和其它电路元件布置在PCB板上。
同时，我们使用了各种电抗器、电容器和电感器等被动元件，来实现对信号的处理和调制。
在设计完成后，我们利用射频电路仿真软件进行了仿真。
通过输
入合适的信号源和载波频率，我们可以模拟实际的工作情况。
仿真结
果显示，我们设计的射频电路在设计频段内具有良好的性能，并且可
以实现预期的信号输出功率和频谱特性。
为了验证仿真结果，我们还进行了实际的射频电路测试。
通过仪
器的测量，我们发现实际测量值与仿真结果相符合，验证了我们的设
计和仿真的准确性。
总结而言，这个射频电路设计与仿真案例展示了一个完整的射频
电路设计流程。
该案例涵盖了射频电路的设计、布局、元件选择、仿
真和验证等多个方面。
通过这个案例的学习，我们可以更好地理解和
掌握射频电路的设计与仿真技术，并在实际应用中进行进一步的探索
和应用。
ADS射频仿真详细教程
ADS 2011 实验练习本实验是针对已经熟悉ADS2009 及早先版本的用户所设计，主要目的是帮助客户熟悉ADS2011的新版本。
Copyright 2011 Agilent Technologies实验一： ADS 2011基础重要提示： 这个实验的实验环境是ADS2011，面向对ADS2009或者以前版本有一定经验的用户。
1. 工程文件从project 文件转换为Workspace 文件a. 启动ADS2011：可以通过桌面快捷方式或者开始菜单中的命令启动软件，关闭弹出的“开始使用”对话框。
（可以在以后的时间里学习里面内容）b. 在ADS 主窗口，单击菜单栏下：【File 】—>【Convert Project to Workspace 】c. 弹出提示框：选择需要转换文件的路径：/examples /Training /Conversion_Sample （软件安装目录下），选择待转换的工程文件WORKSHOP_prj 。
这个文件是ADS 自带的一个工程文件，它是用来演示怎么把Project 文件转换为Workspace 文件的。
d. 选中WORKSHOP_prj 后，出现转换向导界面，查看转换向导信息，然后点击下一步。
e. 为Workspace 文件取名，如：lab_1_wrk 。
不要使用已经存在的文件名，否则会提醒你重新给Workspace 文件命名。
定义Workspace 文件所在的路径。
注意：不要在examples 路径下建立_wrk文件，可以选在users/default 或者其他路径。
点击下一步……Lab ： ADS 2011 WorkshopCopyright 2011 Agilent Technologiesf. Libraries （元件库）： 去除DSP 元件库前的复选框，这里不需要其他的元件库。
当然，可以加入一些其他的元件库到这个Workspace 中。
在 “.prj”文件转换为 “.wrk ”过程中，会产生一个服务于“.wrk ”的元件库。
ADS教程RF瞬态仿真设计
射频瞬态仿真器RF瞬态/卷积仿真当信号和信号所包含的波形被复杂信号调制时，此仿真器用来解决与此相关的电路仿真问题。
这类信号是现代RF通信系统中信号的基本类型。
传统的仿真解决方法是基于SPIC E或类似S PICE的时域运算法则。
瞬态和卷积仿真器在操作中属于类似SPICE类型。
它们求解一系列微积分方程，这些方程描述了电流和电压与时间的依赖关系。
所以，它是关于时间和扫描变量的非线性分析。
这类仿真方法是假设输入激励是任意的基带信号，所以，求解结果v(t) 也必须被假设是基带信号。
这意味着任何高频载波必须用基带信号来描述。
因此必须用更比谐波频率更高的频率抽样。
例如，假设带有3次谐波的5G Hz信号，为了满足基本的Nyqu ist标准，抽样频率必须高于30G Hz，为了使运算具有合理的精度，采用100G Hz的抽样频率比较有实际价值。
现在，假设载波被100KHz 的符号速率调制，我们希望对500个电路符号仿真。
并且，我们希望5m s的总仿真时间，然而，高载波频率要求时间步长至少是10ps或更小。
这意味着电路仿真器必须求解超过500百万个时间点上的电路方程并输出结果。
瞬态分析特征：●在时域中分析低频和高频，线性和非线性大规模电路。
●检验像振荡器中启动时间的瞬态行为，滤波器的阶跃函数响应，脉冲RF网络响应，高速数字开关电路及更多。
●改善大规模、高度非线性电路的收敛度。
●时域到频域的转换，允许RF设计者在频域中查看输出结果（例如IP3）。
●瞬态和卷积选项的主要不同在于，每种分析方法怎样刻画电路中的分布参数元件和频率依赖元件高频SPIC E分析高频SPIC E分析全部在时域中进行，因此，不能对分布参数元件的频率依赖性行为分析，如微带元件，S—参数元件等等。
2.4 GHz收发系统射频前端的ADS设计与仿真
2．4 GHz收发系统射频前端的ADS设计与仿真0 引言近年来，随着无线通信业务的迅速发展，通信频段已经越来越拥挤。
1985年美国联邦通信委员会(FCC)授权普通用户可以使用902 MHz，2．4 GHz和5．8 GHz三个“工业、科技、医学”(ISM)频段。
ISM频段为无线通信设备提供了无需申请在低发射功率下就能直接使用的产品频段，极大地推动了无线通信产业的发展。
虽然目前无线数字通信技术已经相当成熟，但射频设计仍然是移动通信设计的瓶颈。
射频电路的设计主要围绕着低成本、低功耗、高集成度、高工作频率和轻重量等要求而进行。
ISM频段的射频电路的研究对未来无线通信的发展具有重大的意义。
国内外许多文献都对此作了研究，文献[2]中介绍了在无线高速数据通信环境下，2．4 GHz发射机的设计。
文献[3]介绍了一种低功耗的CMOS集成发射机的设计。
ADS(Advanced Design System)软件是Agilent公司在HPEESOF系列EDA 软件基础上发展完善的大型综合设计软件。
它功能强大能够提供各种射频微波电路的仿真和优化设计广泛应用于通信航天等领域。
本文主要介绍了如何使用ADS设计收发系统的射频前端，并在ADS的模拟和数字设计环境下进行一些仿真。
1. 发射端的建模与仿真由于设计是建立在实验室中已有的中频调制和解调的硬件基础上的，因此发射端和接收端不考虑信号的调制和解调过程。
实验室中的中频调制模块可以输出大概8～10 dBm的40 MHz已调中频信号，经过分析选择，该发射端的各个模块均参考MAXlM公司的集成模块的参数而设计。
本地振荡器采用的是MAX2700。
MAX2700是压控振荡器，通过设计合适的外围电路可以使它输出2．4 GHz的信号。
混频器采用的是MAX2660，MAX2660是有源混频器，可以提供一定的增益。
功率放大器采用的是MAX2240，MAX2240的最大输出功率是15．3 dBm。
ADS实验的建立原理图、仿真控件、 仿真2
e．改变仿真频率为1850MHz到1950MH以生成更少的数据点（圆）。
检查原理图，确认控制器中的噪声计算（noise calculation）处于开（on）状态并仿真。
f．数据显示打开后，在如图所示在Smith圆图上，对NsCircle1和Gacircle1测量方程绘图。
g．在矩形图中如下添加Miul和MuPrimel。
h．引入nf(2),Fmin和Sopt的列表。
关于结果的备注——在Smith圆图上，增益圆内的区域表示负载阻抗会产生30dB增益。
噪声圆与它不同，其圆心表示，源反射系数的优化值，即最小噪声系数（NFmin），噪声圆圆心也在增益圆内，增益和NFmin都可获得。
两条曲线Mu(load)和MuPrime(Source)其中一个的值要比另一个值大，这表示电路在100MHz带宽内是稳定的（不震荡）。
最后，nf(2)的列表值是当端口2为输出端时的噪声系数。
当源反射系数等于sopt时（最佳源匹配），其值会更好。
i．保存并关闭所有的设计和数据显示窗口。
在此基础上，可以用非线性仿真器和谐波平衡法检测放大器。
但是在此之前，你必将先回到下一实验中的系统任务中，并建立两个RF系统的滤波器。
15.选学——对S2P文件读/写S参数数据你可以用Touchstone，MDIF或Citifile格式读写数据。
ADS可把它支持的数据格式转为ADS数据组格式。
特别是将这些数据文件被放入任务目录，但也可发送至数据目录，因此不管它们位于何处，都可进行控制管理。
a．打开一个新的原理图，并保存为S2p_date。
b．如下图点击下拉菜单Tools＞Data File Tool。
c．当对话框打开后，点击WRITE框，选择写至”file”，并选择Touchstone 格式。
你就将把一个已存在的ADS数据组（s_params）写入（转为）一个Touchstone文件。
它描述了网络的测量数据。
d．在“文件名”（FileName）栏中，输入my_file.s2p,它将作为从ADS数据中转换过来的Touchstone格式文件。
《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。
射频电路理论与设计课后答案
射频电路理论与设计课后答案【篇一：射频电路仿真与设计】>摘要: 随着无线通信技术的不断发展，传统的设计方法已经不能满足射频电路和系统设计的需要，使用射频eda 软件工具进行射频电路设计已经成为必然趋势。
目前，射频领域主要的eda 工具首推的是agilent 公司的ads 。
ads 是在 hp eesof 系列 eda 软件基础上发展完善起来的大型综合设计软件。
由于其功能强大，仿真手段和方法多样化，基本上能满足现代射频电路设计的需要，已经得到国内射频同行的认可，成为现今射频电路和系统设计研发过程中最常用的辅助设计工具。
关键词：射频电路设计原理，设计方法与过程，仿真方法，展望未来引言：随着通信技术的发展，通信设备所用频率日益提高，射频（r f ）和微波（ mw ）电路在通信系统中广泛应用，高频电路设计领域得到了工业界的特别关注，新型半导体器件更使得高速数字系统和高频模拟系统不断扩张。
微波射频识别系统（ rfid ）的载波频率在915mhz 和 2450mhz 频率范围内；全球定位系统（ gps ）载波频率在 1227.60mhz 和 1575.42mhz 的频率范围内；个人通信系统中的射频电路工作在1.9ghz ，并且可以集成于体积日益变小的个人通信终端上；在 c 波段卫星广播通信系统中包括4ghz 的上行通信链路和6ghz 的下行通信链路。
通常这些电路的工作频率都在1ghz 以上，并且随着通信技术的发展，这种趋势会继续下去。
但是，处理这种频率很高的电路，不仅需要特别的设备和装置，而且需要直流和低频电路中没有用到的理论知识和实际经验，这对射频电路设计提出更高的要求。
正文：1.射频电路设计原理频率范围从 300khz ～30ghz 之间，射频电流是一种每秒变化大于10000 次的称为高频电流的简称。
具有远距离传输能力的高频电磁波称为射频。
高频电路基本上是由无源元件、有源器件和无源网络组成的，高频电路中无源线性元件主要是电阻 (器 )、电容 (器)和电感(器 ) 。
ADS主要仿真器介绍
ADS主要仿真器介绍ADS ( Advanced Design System ) 是美国Agilent公司推出的电路和系统分析软件，它集成多种仿真软件的优点，仿真手段丰富多样，可实现包括时域和频域，数字与模拟，线性与非线性，高频与低频，噪声等多种仿真分析手段，范围涵盖小至元器件，大到系统级的仿真分析设计；ADS能够同时仿真射频（RF），模拟（Analog）,数字信号处理（DSP）电路，并可对数字电路和模拟电路的混合电路进行协同仿真。
由于其强大的功能，很快成为全球内业界流行的EDA 设计工具。
下面来详细介绍ADS 在射频、模拟电路设计中的常用的仿真器及其功能。
1. DC Simulation直流仿真是所有仿真的基础，它可执行电路的拓扑检查以及直流工作点扫描和分析。
2. AC Simulation交流仿真能获取小信号传输参数，如电压增益，电流增益，线性噪声电压，电流。
在设计无源电路和小信号有源电路如LNA 时，此仿真器十分有用。
3.S-parameter Simulation微波器件在小信号时，被认为工作在线性状态，是一个线性网络; 在大信号工作时，被认为工作在非线性状态，是一个非线性网络。
通常采用S 参数分析线性网络，谐波平衡法分析非线性网络。
S 参数是入射波和反射波建立的一组线性关系，在微波电路中通常用来分析和描述网络的输入特性。
S 参数中的S11，和S22 反映了输入输出端的驻波特性，S21 反映了电路的幅频和相频特性以及群时延特性，S12反映电路的隔离性能。
S-parameter Simulation 仿真时将电路视为一个四端口网络，在工作点上将电路线性化，执行线性小信号分析，通过其特定的算法，分析出各种参数值，因此，S-parameter Simulation 可以分析线性S-parameter，线性噪声参数，传输阻抗（Zij）以及传输导纳（Yij）。
4. Harmonic Balance Simulation谐波平衡仿真器着眼于信号频域（Frequency Domain）特征，擅长处理对非线性电路的分析。
电路设计中射频线路的仿真工具和优化技术
电路设计中射频线路的仿真工具和优化技术射频（Radio Frequency, RF）线路在现代通信系统中起着至关重要的作用。
电路设计人员在设计射频线路时需要考虑信号的传输、反射、损耗、噪声等各种因素，这对于保证通信质量和性能至关重要。
为了提高射频线路的设计效率和准确性，仿真工具和优化技术成为电路设计中的关键环节。
一、射频线路的仿真工具射频线路的仿真是指使用计算机软件模拟射频电路的工作状态，通过仿真结果来评估电路的性能和特性。
在射频线路仿真中，主要使用的工具有ADS（Advanced Design System）、CST Studio Suite和Ansys等。
1. ADS（Advanced Design System）ADS是一种由美国Keysight Technologies公司开发的射频/微波电路设计和仿真软件。
它具有强大的仿真和优化功能，在射频线路设计中被广泛使用。
ADS支持各种射频电路元件和传输线的建模，包括微带线、同轴电缆、滤波器、放大器等。
它可以对射频线路进行直流和交流的仿真，评估S参数、噪声、功率等指标，并优化电路设计。
2. CST Studio SuiteCST Studio Suite是德国CST公司开发的一款射频和电磁场仿真软件。
它能够对射频线路中的电磁场、电流分布等进行全面仿真。
CST Studio Suite具有强大的求解能力和细粒度的网格划分，可以准确地模拟射频电路中复杂的物理现象。
它支持微带线、天线、滤波器等射频元件的建模和仿真，并提供了多种优化算法，用于优化射频线路的性能。
3. AnsysAnsys是美国Ansys公司开发的一款通用仿真软件。
它不仅可以进行射频电路的仿真，还可以进行结构力学分析、流体动力学分析等。
Ansys具有强大的仿真和优化功能，可以对射频线路进行全方位的建模和分析。
它支持微带线、天线、滤波器等射频元件的建模，并提供了多种优化算法和工具，用于提高射频线路的性能。
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功能概述
ADS功能概述ADS（Advanced Design System）是美国Keysight Technologies公司开发的一款电子设计自动化（EDA）软件，用于射频、微波和高速数字领域的电子系统设计。
ADS软件拥有丰富的功能，涵盖了电路设计、电磁仿真、封装设计、通信系统设计等多个方面。
以下将针对ADS2005A、ADS2004A和ADS2003C 三个版本的功能做一个概述。
首先，电路设计方面，ADS软件提供了强大的电路建模和分析工具，可以进行传输线、滤波器、功率放大器、混频器等电路的设计与仿真。
用户可以通过ADS提供的可视化界面，快速设计电路，设置电路参数，并进行电路分析，获取电路的性能指标。
此外，ADS还支持射频设计与射频器件建模，可以进行射频电路和微波电路的设计与模拟。
其次，射频和微波系统设计方面，ADS软件提供了各种模块和工具，用于建立射频通信系统、无线电接收机和发射机、雷达系统等的模型。
用户可以通过这些模块和工具，进行系统级设计和分析，包括信号源、混频器、滤波器、放大器、射频链路等的建模和仿真。
同时，ADS还提供了频谱分析、功率增益等功能，用于用户对射频和微波系统的性能进行评估和优化。
此外，ADS还提供了电磁仿真功能，用于分析电磁场与电子元器件的相互作用。
用户可以通过ADS的电磁仿真模块，在三维空间中建立电磁场模型并进行仿真，了解电子元器件的工作原理和性能。
此外，ADS还支持射频和微波电路的电磁仿真，并可以与电路设计模块进行无缝集成，提供更准确的仿真结果。
最后，ADS还提供了封装设计和测试功能，用户可以通过ADS软件进行封装设计，包括封装模型生成、封装验证等操作。
同时，ADS还提供了封装测试工具，用于对封装的性能进行测试和分析。
综上所述，ADS软件是一款功能强大、应用广泛的电子设计自动化软件，在射频、微波和高速数字领域的电子系统设计中得到了广泛的应用。
通过ADS，用户可以快速进行电路设计和仿真，进行系统级设计和分析，进行电磁仿真，进行封装设计和测试等多种操作，提高电子系统设计的效率和准确性。
ads2011射频电路设计与仿真实例
ads2011射频电路设计与仿真实例《GPS/GSM/GPRS/Wi-Fi 4G射频电路设计与仿真实例》近年来，随着移动通信的发展和增强，4G移动网络在无线射频电路设计方面也发生了重大变化，从单频电路到多频电路，GSM、GPRS、GPS、Wi-Fi等多个无线射频电路设计和仿真工具相结合，令该领域取得突破性进展。
本文以ADS2011为工具，针对GPS/GSM/GPRS/Wi-Fi 4G 射频电路设计与仿真进行详细讨论。
首先要完成GPS/GSM/GPRS/Wi-Fi 4G射频电路设计和仿真，需要准备以下几个工具：目前，GPS/GSM/GPRS/Wi-Fi 4G射频电路设计与仿真主要依赖ADS2011半导体设计软件。
一般而言，ads2011可以帮助我们大大简化GPS/GSM/GPRS/Wi-Fi 4G射频电路设计和仿真工作。
它可以不仅缩短设计时间，而且可以提高设计效率。
1、ADS2011半导体设计软件：该软件具有强大的功能，可以帮助用户完成射频电路的设计，模拟，实现系统整合，以及从高频器件运算到实时功率预测的各种功能。
特别是在完成复杂的4G射频电路设计时可以得到充分的应用。
2、多个移动无线射频电路设计工具：为了进一步实现GPS/GSM/GPRS/Wi-Fi 4G射频电路设计，还需要多个移动无线射频电路设计工具，以实现对GPS/GSM/GPRS/Wi-Fi 4G射频电路进行精确的设计和分析。
3、多频段射频电路设计软件：多频段射频电路设计软件可以支持复杂的射频电路形态设计，以满足GPS/GSM/GPRS/Wi-Fi 4G移动网络的多个无线射频电路需求。
其次，在设计GPS/GSM/GPRS/Wi-Fi 4G射频电路之前，首先需要采用ADS2011软件进行射频电路分析，以搞清其噪声特性、相干度特性及瞬态响应特性。
在射频电路仿真过程中，干扰造成的电磁场被记录，以处理一系列环境因素及射频电路噪声源等。
最后，在建立多射频电路的布线模型时，需要充分考虑多射频信号的干扰特性，将各射频电路之间做好合理的布线。
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2. 《ADS应用详解--射频电路设计与仿真》
《ADS应用详解--射频电路设计与仿真》『中』陈艳华、李朝晖、夏玮编著人民邮电出版社。
图书简介：本书介绍使用ADS进行射频电路设计和仿真的基础知识和方法。
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从软件的安装到工程的设计，手把手教会你ADS！注意：该教程使用的ADS版本为2005，距今已有11年的历史，有参考的价值，初学者可以尝试下载学习！
4.香港中文大学ADS教程
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5. 实战项目：ADS设计压控振荡器VCO
用ADS设计的压控振荡器，本资料包括内容：偏置电路的设计，变容管的测量，振荡器的瞬时仿真，振荡器的谐波平衡仿真，振荡器振荡频率线性度分析。