ADS射频电路设计基础与典型应用
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）
读书笔记模板
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
为了增加仿真 分析的方便性 ，ADS软件提 供了仿真模板 功能，让使用者可以 将经常重复使 用的仿真设定 （如仿真控制器 、电压电流源、变量参数设定等）制定成一个模 板，直接使用，避免了重复设 定所需的时间 和步骤。结果显示模板 也具有相同的 功能，使用者可以将 经常使用的绘 图或列表格式 制作成模板以 减少重复设定 所需的时间。除了使用者自 行建立外，ADS软件也 提供了标准的 仿真与结果显 示模板可供使 用。
2.1.4 电路包络分析 （Circui t Envelo pe）
电路包络分析 包含了时域与 频域的分析方 法，可以使用于包 含调频信号的 电路或通信系 统中。电路包络分析 借鉴了SPI CE与谐波平 衡两种仿真方 法的优点，将较低频的调 频信号用时域 SPICE仿 真方法来分析 ，而较高频的载 波信号则以频 域的谐波平衡 仿真方法进行 分析
卷积分析方法 为架构在SP ICE高频仿 真器上的高级 时域分析方法 ，藉由卷积分析 可以更加准确 的用时域的方 法分析于频率 相关的元件，如以S参数定 义的元件、传输线、微带线等。
2.1.2 线性分析
线性分析为频 域的电路仿真 分析方法，可以将线性或 非线性的射频 与微波电路性参数，如S、Z、Y和H参数、电路阻抗、噪声、反射系数、稳定系数、增益或损耗等 （若为非线性元 件则计算其工 作点之线性参 数），在进行整个电 路的分析、仿真。
目前ADS所 提供的设计指 南包括：WLAN设计 指南、Blueto oth设计指 南、CDMA20 00设计指南 、RF System 设计指南、Mixer设 计指南、Oscill ator设计 指南、Passiv e Circui ts设计指南 、Phased Locked Loop设计 指南、Amplif ier设计指 南、Filter 设计指南等。除了使用AD S软件自带的 设计指南外，使用者也可以 通过软件中的 Design Guide Develo per Studio 建立自己的设 计指南。
S参数和谐波平衡仿真分析 实验报告
实验报告课程名称： ADS射频电路设计基础与典型应用实验项目名称： S参数和谐波平衡仿真分析学院：工学院专业班级：11信息工程姓名：学号：1195111016指导教师：唐加能预习报告一、实验目的本节实验课程将通过给出一个放大器S参数仿真历程的原理图与谐波平衡仿真历程的原理图，并将其电路通过仿真来实现，从而帮助大家对这两种模型有进一步的理解与认识。
二、实验仪器PC，ADS仿真软件三、实验原理S参数仿真中各项需要用到的模型介绍（1）放大器模型Motorola_PAS参数仿真原理图SP1.dsn中的放大器是一个电路模型。
Motorola_PA是这个电路模型的符号。
图1 Motorola_PA 电路模型Motorola_PA符号有子电路，它的特性是由子电路来决定，查看子电路的具体步骤如下：在原理同SP1.dsn中，单击按钮，再单击Motorola_PA电路模型。
其中的Motorola_Mosfet_Model也有子电路，可以通过相同方法进入查看。
图2 Motorola_Mosfet_Model电路模型（2）终端负载Term在S参数仿真中，各个端口都要加载终端负载Term。
（在本次S参数仿真中，电路输入端口没有加源，而在输入端口采用终端负载Term。
）图3 Term电路模型（3）直流电压源在SP1.dsn原理图中，有两个直流电压源V_DC,他们给放大电路提供静态工作点。
图4 直流电压源的电路模型（4）S参数仿真控制器SP1,.dsn原理图中，S参数的仿真控制器S-PARAMETERS用于设置所用到的参数，双击可以进入设置界面图5 仿真控制器的电路模型图6 仿真控制器的设置界面其中部分参数按如下要求设置：扫描的起始值为：800MHz扫描的终止值为：900MHz扫描间隔为：1MHZ谐波平衡仿真各项需要用到的模型介绍BJT晶体管原理图中，BJT_NPN晶体管没有子电路，他的参数主要有电路旁边的晶体管模型BJT_Model设定。
射频电路设计与应用
射频电路设计与应用射频（Radio Frequency，简称RF）电路是指一种在射频范围内工作的电子电路。
射频电路设计与应用广泛应用于通信、无线电、雷达、卫星导航等领域，具有重要的实际意义。
本文将介绍射频电路设计的基本原理、常用的设计方法和射频电路在现实应用中的重要性。
一、射频电路设计原理射频电路设计是指在一定频率范围内将电子元器件和电路组合起来，以实现无线信号的传输和接收。
射频电路的特点是频率较高，要求电路能够稳定地工作在高频环境下。
射频电路设计的基本原理包括频率选择、信号放大、滤波与混频等。
在频率选择方面，通常通过谐振电路来选择所需的工作频率。
在信号放大方面，选择合适的放大器并通过匹配网络来实现增益的放大。
在滤波方面，使用滤波电路来消除干扰信号和筛选所需信号。
混频则是将射频信号与局部振荡信号混合，获得所需的中频信号。
二、射频电路设计方法在射频电路设计中，常用的设计方法包括频率规划、传输线路设计、放大器设计、频率合成和滤波器设计等。
1. 频率规划：根据系统要求和应用场景确定工作频率范围，选择适合的信号源和合适的局部振荡器。
2. 传输线路设计：在高频环境下，传输线路的损耗、阻抗匹配和信号传输的稳定性至关重要。
合理设计传输线路，使用合适的传输线类型和匹配网络，能够提高射频电路的性能。
3. 放大器设计：根据射频信号的幅度要求选择合适的放大器类型，如低噪声放大器、功率放大器等，并通过合适的偏置和反馈网络实现设计要求。
4. 频率合成：通过合成多个频率信号以获得所需的频率信号。
常用的频率合成电路包括频率倍频器、混频器等。
5. 滤波器设计：射频电路中常常需要对信号进行滤波处理，以滤除干扰和选择所需信号。
根据系统要求，选择合适的滤波器类型，如低通滤波器、带通滤波器等。
三、射频电路在实际应用中的重要性射频电路设计与应用在现代通信技术中起着至关重要的作用。
举几个常见的应用场景作为例子。
1. 无线通信：射频电路是无线通信系统中必不可少的组成部分。
传输线的等效电路_物联网：ADS射频电路仿真与实例详解_[共2页]
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第9章 射频电路基本理论 207║
功能模块。
射频系统的功能模块用射频网络的观点设计射频电路，避开了繁杂的电磁场理论，得到了电压和电流的波动性质，体现了射频电路的基本设计方法。
由射频系统的功能模块，可以构成完整的射频系统解决方案。
9.2 传输线理论
传输线理论是分布参数电路理论，其在电磁场理论和基本电路理论之间架起了桥梁。
随着工作频率的升高，波长不断减小，当波长可以与电路的几何尺寸相比拟时，传输线上的电压和电流将随空间位置而变化，使电压和电流呈现出波动性，这一点与低频电路完全不同。
传输线理论用来分析传输线上电压和电流的分布，以及传输线上阻抗的变化规律。
9.2.1 传输线的类型
传输线有特殊的结构。
传输线有TEM 传输线和TE 、TM 传输线（如波导），本书射频电路只涉及TEM 传输线。
TEM 传输线有许多种类，常用的有平行双导线、同轴线、带状线和微带线（传输准TEM 波），如图9.2所示。
（a ）平行双导线
（b
）同轴线
（c ）带状线 （d ）微带线
图9.2 各类传输线 9.2.2 传输线的等效电路
电路理论与传输线理论的区别，主要在于电路尺寸与波长的关系。
传输线属长线，沿线各点的电压和电流（或电场和磁场）既随时间变化，又随空间位置变化，是时间和空间的函。
微带分支定向 耦合器的设计_物联网：ADS射频电路仿真与实例详解_[共5页]
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第13章 分支定向耦合器的仿真 329║在2.3GHz 到2.5GHz 范围内，S 41的取值小于−20dB 。
系统特性阻抗选为50Ω。
微带线基板的厚度选为0.5mm ，基板的相对介电常数选为4.2。
13.2 微带分支定向耦合器原理图的仿真由上节分支定向耦合器的理论基础，我们得到了微带分支定向耦合器的电路基本结构，本节学习如何利用ADS 微带线的计算工具完成微带线的计算，如何设计微带分支定向耦合器的原理图，以及如何仿真与优化微带分支定向耦合器的原理图。
13.2.1 微带分支定向耦合器的设计下面将创建一个微带分支定向耦合器的项目，并在这个项目中创建微带分支定向耦合器的原理图，完成微带分支定向耦合器原理图的设计工作。
1．创建项目下面将创建微带分支定向耦合器项目BLCoupler _prj ，本章所有的设计都将保存在这个项目之中。
创建项目BLCoupler _prj 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 Project 】对话框的路径C:\ADSuser\中，输入微带分支定向耦合器的项目名称BLCoupler _prj ，设置完成后【name 】栏成为C:\ADSuser\BLCoupler _prj 。
（3）在【New Project 】对话框中，选择这个项目默认的长度单位，这里默认的长度单位选为毫米millimeter 。
（4）【New Project 】对话框如图13.3所示，单击【New Project 】对话框中的【OK 】按钮，完成创建微带分支定向耦合器项目。
图13.3 创建微带分支定向耦合器项目2．创建原理图在BLCoupler _prj 项目中创建一个微带分支定向耦合器的原理图，这个原理图命名为。
ADS射频电路设计基础与典型应用
实验报告课程名称：ADS射频电路设计基础与典型应用实验项目名称：交直流仿真分析学院：工学院专业班级：11级信息姓名：学号：1195111016指导教师：唐加能2014年12月23 日预 习 报 告一、 实验目的通过本节实验课程进一步熟悉使用ADS 软件，并学会使用ADS 软件进行交直流分析。
二、 实验仪器电脑，ADS 仿真软件三、 实验原理（一）ADS 软件的直流，交流仿真功能1.直流仿真电路的直流仿真是所有射频有源电路分析的基础，在执行有源电路交流分析、S 参数仿真或谐波平衡仿真等其他仿真前，首先需要进行直流仿真，直流仿真主要用来分析电路的直流工作点。
直流仿真元件面板主要包括直流仿真控制器、直流仿真设置控制器、参数扫描计划控制器、参数扫描控制器、节点设置和节点名控件、显示模板控件和仿真测量等式控件，这些面板上的原件经过设置以后既可以提供有源电路单点的直流分析，又可以提供有源电路参数扫描分析。
2.交流仿真交流仿真能获得电路小信号时的多种参数，如电压增益、电流增益、跨导和噪声等。
交流仿真执行时，首先对电路进行直流分析，并找到非线性原件的直流工作点，然后将非线性器件在静态工作点附近进行线性化处理，分析小信号在静态工作点附近的输入输出关系。
（二）交直流仿真面版与控制原件1.直流仿真图1中元件面板列出了直流仿真的所有仿真控件。
直流仿真控制器（DC ）：直流仿真控制器（DC ）是控制直流仿真的最重要控件，使用直流仿真控制器可以设置仿真的扫描参数和参数的扫描范围等相关参数。
直流仿真设置控制器（OPTIONS ）：直流仿真设置控制器主要用来设置直流仿真的外部环境和计算方式，例如，环境温度、设备温度、仿真的收敛性、仿真的状态提示和输出文件的特性等相关内容。
参数扫描计划控制器（SWEEP PLAN ）：参数扫描计划控制器主要用来控制仿真中的参数扫面计划，用户可以通过这个控制器添加一个或多个扫描变量，并制定相应的扫描计划。
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射频电路设计基础与典型应用解析
参数扫描控制器（PARAMETERSWEEP）：参数扫描控制器用来控制仿真中的扫面参数，这个扫描参数可以对多个仿真的仿真实例进行扫面。
节点设置（NdSet）和节点名（NdSetName）控件:节点设置和节点名控件用来设置直流仿真的相关节点以及节点名称，并可以设置插入节点处的参数电压等。
A．直流仿真控制器参数设置的操作步骤
在原理图的元件面板列表上选择【simulation-DC】项，原件面板上出现直流仿真的8个控件图标。
在直流仿真元件面板上单击直流仿真控制器（DC），然后再单击原理图的画图区，将直流仿真控制器插入原理图的画图区。单击工具栏中的按钮，结束当面命令。这时的原理图如图3所示是默认状态，在进行直流仿真前需要对其进行设置。
C.直流仿真控制器参数的显示
当设置完成直流仿真控制器中的参数后，可以在原理图中将设置结果显示出来。显示设置结果的操作步骤如下。
（三）直交流仿真参数的设置
1.直流仿真
在执行直流仿真前，需要对直流仿真器件的参数进行设置，软件是根据各个参数来执行仿真的。在直流仿真的8个控件中，只有直流仿真控制器是必须设置的，其他控件根据需要来觉得是否需要设置。下面介绍直流仿真中的相关参数并给出设置参数的方法。
（1）直流仿真控制器：在进行直流仿真前，需要将直流仿真参数插入原理图中并进行设置。
仿真参量
仿真参量用于控制仿真的状态信息提示和仿真结束保存等信息，仿真参量在直流仿真控制器设置窗口中的【Parameters】项中设置，仿真参量设置中的参数名称、参数含义和备注如表3所示。
《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, 简称PA）作为无线通信系统中的关键组件，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显得尤为重要。
本文将介绍一种基于ADS（Advanced Design System）的射频功率放大器设计与仿真方法，以期为相关领域的研究者提供一定的参考。
二、射频功率放大器设计基础射频功率放大器设计涉及到的基本原理包括功率放大器的类型、工作原理、性能指标等。
在设计中，需要考虑到功率放大器的线性度、效率、稳定性以及可靠性等因素。
常见的功率放大器类型包括A类、B类、AB类以及D类等，不同类型具有不同的优缺点，需要根据具体应用场景进行选择。
三、ADS软件在射频功率放大器设计中的应用ADS是一款功能强大的电子设计自动化软件，广泛应用于射频电路、微波电路以及高速数字电路的设计与仿真。
在射频功率放大器设计中，ADS可以帮助我们完成电路原理图的设计、仿真分析以及版图绘制等工作。
通过ADS软件，我们可以快速地建立功率放大器的电路模型，并进行仿真分析，以验证设计的正确性和可行性。
四、基于ADS的射频功率放大器设计与仿真流程1. 确定设计指标：根据应用需求，确定射频功率放大器的设计指标，如工作频率、输出功率、增益、效率等。
2. 电路原理图设计：利用ADS软件，根据设计指标进行电路原理图的设计。
包括选择合适的晶体管、电容、电感等元件，并确定其参数值。
3. 仿真分析：对设计的电路原理图进行仿真分析，包括直流扫描、交流小信号分析以及大信号分析等。
通过仿真分析，我们可以得到功率放大器的性能参数，如增益、效率、谐波失真等。
4. 版图绘制与优化：根据仿真结果，对电路原理图进行版图绘制。
在版图绘制过程中，需要考虑元件的布局、走线等因素，以减小寄生效应对电路性能的影响。
同时，还需要对版图进行优化，以提高电路的性能。
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。
ADS_HFSS教程
ADS_HFSS教程ADS（Advanced Design System）和HFSS（High FrequencyStructure Simulator）是Cadence公司开发的两种常用的射频电路设计和仿真工具。
ADS是一款集成化的电子设计自动化软件，用于射频、微波和高速数字电路的设计、仿真和验证。
HFSS是一款专业的高频电磁场仿真工具，可用于射频、微波和光学等应用领域。
ADS和HFSS的结合可以实现射频电路的全面设计和仿真，帮助工程师更快速、准确地设计和验证电路。
下面将介绍ADS和HFSS的基本使用方法和一些常见的设计案例。
一、ADS的基本使用方法：1. 创建项目：打开ADS软件，在菜单栏中选择"File"，然后选择"New"，创建一个新项目。
2. 添加设计：在新项目中，可以通过拖拽和导入等方式添加设计文件。
ADS支持多种文件格式，如Schematic、Layout和EM等。
3.连接设计：根据电路的结构，使用画线、添加引脚等方式来完成连接。
4.设计仿真：在设计完成后，可以通过点击仿真按钮，选择需要进行的仿真类型，如直流仿真、交流仿真或者时域仿真等。
5.仿真结果分析：仿真完成后，可以在仿真器窗口中查看电路的各种参数和波形图。
可以通过选择不同的分析器和参数来查看所需的仿真结果。
二、HFSS的基本使用方法：1. 创建项目：打开HFSS软件，在菜单栏中选择"File"，然后选择"New"，创建一个新项目。
2.建立几何模型：在新项目中，可以通过绘制几何体、导入设计文件或者使用内置的几何体来建立电路的物理模型。
3.定义边界条件：根据设计需求，设置边界条件，如固定边界、吸收边界、波端激励等。
4.定义材料属性：根据设计需要，设置材料的电磁特性，如介电常数、磁导率等。
5.定义激励：根据设计需求，设置输入端口的激励方式，如电流源、电压源或者波导口。
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]
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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。
ADS教程应用详解
ADS教程应用详解ADS（Advanced Design System）是由美国Keysight Technologies 公司开发的一款电磁仿真软件，广泛应用于射频和微波电路设计以及高速数字信号传输系统设计中。
ADS软件具有强大的仿真功能，可以帮助工程师进行电路性能分析、参数优化和系统级设计。
下面，将详细介绍ADS的应用和使用方法。
首先，ADS的界面非常直观和友好，可以通过拖拽组件的方式搭建电路，并通过连接器进行组件之间的连接。
同时，ADS提供了多种不同的元器件模型和参数设置，可以精确模拟真实电路的行为。
用户只需要在界面上选择合适的元器件，并设置其参数，即可进行仿真分析。
其次，ADS支持多种不同的仿真模式，包括频域仿真、时域仿真、蒙特卡洛仿真等，可以根据不同的设计需求选择合适的仿真模式。
例如，对于射频电路设计，可以使用频域仿真来分析电路的增益、带宽和稳定性等性能指标；对于高速数字信号传输系统设计，可以使用时域仿真来分析信号的波形和时钟抖动等。
除了仿真功能外，ADS还提供了丰富的分析工具，可以对仿真结果进行后处理和分析。
例如，可以通过频谱分析工具对电路的频谱特性进行分析，查看功率谱密度和谐波失真等信息；还可以使用网络分析工具对电路的S参数进行分析，查看传输损耗和反射系数等参数。
此外，ADS还具有强大的优化功能，可以对电路进行参数优化，实现设计指标的最佳化。
例如，可以使用优化器对电路的增益进行优化，以满足特定的设计要求。
通过不断调整元器件参数并进行仿真分析，优化器会自动最佳方案，并给出最优的设计结果。
最后，ADS还提供了多种数据可视化工具，可以直观地展示仿真结果并与设计要求进行对比。
例如，可以使用波形分析工具查看电路的时域波形，并与设计目标进行比较；还可以使用曲线拟合工具对仿真结果进行拟合和统计分析。
总结来说，ADS是一款功能强大的电磁仿真软件，可以帮助工程师进行电路性能分析、参数优化和系统级设计。
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。
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]
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║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。
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。
15.1 混合环的理论基础[共2页]
![15.1 混合环的理论基础[共2页]](https://img.taocdn.com/s3/m/2e7cc2be25c52cc58bd6bedc.png)
第15章 混合环的仿真
混合环是微波波段常用的器件之一，它是一种耦合器，可以用来监
视功率和频谱，把功率进行分配和合成，并可以构成平衡混频器和测量
电桥等。
本章主要介绍利用ADS 软件设计混合环的方法，包括如何通过
软件了解混合环的结构，如何在设计时赋值和如何仿真等。
本章首
先介绍混合环的理论基础，然后介绍ADS 设计向导在混合环设计中
的应用，最后具体设计混合环，完成符合技术指标的混合环原理图
和布局图。
15.1 混合环的理论基础
混合环是四端口网络，可以由微带线制成，混合环的结构如图15.1所示，环的全长为32λ，四个分支线并联在环上，将环分为4段，各段的长度
如图所示。
1．混合环的S 参数
混合环具有两个端口相互隔离，另外两个端口平分输入
功率的特性，因此可以看作是一个3分贝定向耦合器。
（1）在中心频率，当混合环的1端口输入信号时，2、3、
4端口的输出如下。
到达2端口的两路信号是等幅同相，2端口有输出，相位滞后90°。
到达3端口的两路信号是等幅同相，3端口有输出，相位滞后90°。
到达4端口的两路信号是等幅反相，4端口无输出。
其中2端口和3端口输出振幅相同，因此有如下关系式。
213141))0S j S j S =-=-=，， （15.1）
（2）当混合环的2端口输入信号时，1、3、4端口的输出如下。
图15.1 混合环。
ads射频电路设计基础与典型应用
ads射频电路设计基础与典型应用一、引言射频（Radio Frequency）电路是指工作频率在几十千赫兹到几十千兆赫兹范围内的电路。
在现代通信、雷达、无线电广播等领域中，射频电路的设计和应用起着至关重要的作用。
本文将介绍ADS （Advanced Design System）软件在射频电路设计中的基础知识和典型应用。
二、ADS软件概述ADS软件是一款由Keysight Technologies（前身为Agilent Technologies）开发的射频和微波电路设计软件。
它具有用户友好的界面和强大的仿真功能，可以用于射频电路的建模、仿真和优化。
ADS软件还提供了丰富的元器件库和设计工具，方便工程师进行各种射频电路的设计和测试。
三、射频电路设计基础1. 射频电路的特点射频电路与传统的低频电路相比，具有以下特点：（1）工作频率高，信号传输速度快；（2）对电路布局和封装要求严格，需要考虑射频传输线的阻抗匹配、电磁屏蔽等问题；（3）存在较大的功率损耗和噪声；（4）需要考虑电路的稳定性和抗干扰能力。
2. 射频电路的基本组成射频电路通常由信号源、放大器、滤波器、混频器、调制器等组件组成。
其中，放大器是射频电路中最重要的部分，常用的放大器有共射放大器、共基放大器、共集放大器等。
3. 射频电路的建模与仿真射频电路的建模和仿真是设计过程中的关键步骤，可以通过ADS软件进行。
在建模过程中，需要考虑元器件的S参数、噪声参数等。
通过仿真可以验证电路的性能指标，如增益、带宽、稳定性等。
四、典型应用1. 射频滤波器设计射频滤波器用于对射频信号进行滤波和频率选择。
常见的射频滤波器有带通滤波器、带阻滤波器和低通滤波器等。
在ADS软件中，可以通过选择合适的滤波器类型、设计电路拓扑结构和优化参数来实现滤波器的设计。
2. 射频功率放大器设计射频功率放大器用于将低功率射频信号放大到较高功率，常用于通信系统和雷达系统中。
在ADS软件中，可以通过选择合适的功率放大器类型（如Class A、Class B等），进行电路拓扑设计和优化，以达到所需的功率放大效果。
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实验报告课程名称：ADS射频电路设计基础与典型应用实验项目名称：交直流仿真分析学院：工学院专业班级：11级信息姓名：学号：1195111016指导教师：唐加能2014年12月23 日预 习 报 告一、 实验目的通过本节实验课程进一步熟悉使用ADS 软件，并学会使用ADS 软件进行交直流分析。
二、 实验仪器电脑，ADS 仿真软件三、 实验原理（一）ADS 软件的直流，交流仿真功能1.直流仿真电路的直流仿真是所有射频有源电路分析的基础，在执行有源电路交流分析、S 参数仿真或谐波平衡仿真等其他仿真前，首先需要进行直流仿真，直流仿真主要用来分析电路的直流工作点。
直流仿真元件面板主要包括直流仿真控制器、直流仿真设置控制器、参数扫描计划控制器、参数扫描控制器、节点设置和节点名控件、显示模板控件和仿真测量等式控件，这些面板上的原件经过设置以后既可以提供有源电路单点的直流分析，又可以提供有源电路参数扫描分析。
2.交流仿真交流仿真能获得电路小信号时的多种参数，如电压增益、电流增益、跨导和噪声等。
交流仿真执行时，首先对电路进行直流分析，并找到非线性原件的直流工作点，然后将非线性器件在静态工作点附近进行线性化处理，分析小信号在静态工作点附近的输入输出关系。
（二）交直流仿真面版与控制原件1.直流仿真图1中元件面板列出了直流仿真的所有仿真控件。
直流仿真控制器（DC ）：直流仿真控制器（DC ）是控制直流仿真的最重要控件，使用直流仿真控制器可以设置仿真的扫描参数和参数的扫描范围等相关参数。
直流仿真设置控制器（OPTIONS ）：直流仿真设置控制器主要用来设置直流仿真的外部环境和计算方式，例如，环境温度、设备温度、仿真的收敛性、仿真的状态提示和输出文件的特性等相关内容。
参数扫描计划控制器（SWEEP PLAN ）：参数扫描计划控制器主要用来控制仿真中的参数扫面计划，用户可以通过这个控制器添加一个或多个扫描变量，并制定相应的扫描计划。
参数扫描控制器（PARAMETERSWEEP ）：参数扫描控制器用来控制仿真中的扫面参数，这个扫描参数可以对多个仿真的仿真实例进行扫面。
节点设置（NdSet ）和节点名（NdSet Name ）控件: 节点设置和节点名控件用来设置直流仿真的相关节点以及节点名称，并可以设置插入节点处的参数电压等。
显示模板控件（Display Template ）:显示模板控件用来设置显示模板，显示模板用来设置仿真结果的显示方式。
仿真测量等式控件(MeasEqn)：仿真测量等式控件用来添加一个或多个仿真测试等式，在仿真结束后，这个等式的结果将包含在仿真结果的数据组中。
2.交流仿真图2中元件面板列出了交流仿真的所有仿真控件。
交流仿真控制器（AC ）：交流仿真控制器是控制交流仿真的最主要器件，使用交流仿真控制器可以设置交流仿真的控制扫描范围和噪声分析等相关参数。
交流仿真设置控制器（OPTIONS ）：交流仿真设置控制器主要用来设置交流仿真的外部环境和计算方式，例如环境温度、设备温度、仿真的收敛性、仿真的状态提示和输出文件的特性等相关内容。
参数扫描计划控制器（SWEEP PLAN ）：参数扫描计划控制器主要用来控制仿真中的参数扫面计划，用户可以通过这个控制器添加一个或多个扫描变量，并制定相应的扫描计划。
参数扫描控制器（PARAMETER SWEEP ）：参数扫描控制器用来控制仿真中的扫面参数，这个扫描参数可以对多个仿真的仿真实例进行扫面。
节点设置（NdSet）和节点名（NdSet Name）控件: 节点设置和节点名控件用来设置直流仿真的相关节点以及节点名称，并可以设置插入节点处的参数电压等。
显示模板控件（Display Template）:显示模板控件用来设置显示模板，显示模板用来设置仿真结果的显示方式。
仿真测量等式控件(MeasEqn)：仿真测量等式控件用来添加一个或多个仿真测试等式，在仿真结束后，这个等式的结果将包含在仿真结果的数据组中。
（三）直交流仿真参数的设置1.直流仿真在执行直流仿真前，需要对直流仿真器件的参数进行设置，软件是根据各个参数来执行仿真的。
在直流仿真的8个控件中，只有直流仿真控制器是必须设置的，其他控件根据需要来觉得是否需要设置。
下面介绍直流仿真中的相关参数并给出设置参数的方法。
（1）直流仿真控制器：在进行直流仿真前，需要将直流仿真参数插入原理图中并进行设置。
A．直流仿真控制器参数设置的操作步骤●在原理图的元件面板列表上选择【simulation-DC】项，原件面板上出现直流仿真的8个控件图标。
●在直流仿真元件面板上单击直流仿真控制器（DC），然后再单击原理图的画图区，将直流仿真控制器插入原理图的画图区。
单击工具栏中的 按钮，结束当面命令。
这时的原理图如图3所示是默认状态，在进行直流仿真前需要对其进行设置。
●双击原理图画图区的直流仿真控制器，出现【DCOperating Point Simulation】对话框，对话框中有Sweep,Parameter, Output和Display项，在对话框中就可以对这些项进行参数设置。
【DC Operating Point Simulation】对话框中的Sweep（扫描参量）和Parameter（仿真参量）项如图4所示。
B.直流仿真控制器中参数的含义和设置方法● 直流仿真控制器中需要对扫描参量和仿真参量等进行设置，下面分别列表对扫描参量和仿真参量加以描述。
● 扫描参量● 扫描参量给出了直流仿真的扫描类型和扫描范围等，扫描参量在直流仿真控制器设置窗口中的【Sweep 】项中设置，扫描参量设置中的参数名称、参数含义和备注如表1和表2所示。
●仿真参量●仿真参量用于控制仿真的状态信息提示和仿真结束保存等信息，仿真参量在直流仿真控制器设置窗口中的【Parameters】项中设置，仿真参量设置中的参数名称、参数含义和备注如表3所示。
●高级参数●直流仿真控制器中还有一些高级参数设置，高级参数在直流仿真控制器设置窗口中的【Parameters】项中的Advanced设置，这些高级参数的参数名称、参数含义和备注在下表中做了说明。
● C.直流仿真控制器参数的显示● 当设置完成直流仿真控制器中的参数后，可以在原理图中将设置结果显示出来。
显示设置结果的操作步骤如下。
● 双击原理图画图区的直流仿真控制器，出现【DC Operating Point Simulation 】对话框。
● 对话框中的display 项，用来显示设置完成的参数。
如果希望显示某参数，需要在它前面打钩。
【DC Operating Point Simulation 】对话框中的display 项如下左图所示。
● 单击【】对话框】按钮，关闭对话框，完成原理图中直流仿真控制器的设置。
如果将【DC Operating Point Simulation 】对话框中Display 项的所有参数都打对勾，原理图中会显示直流仿真控制器的所有参数，如下图5和图6所示。
（2）直流仿真设置控制器用相同的方法可以设置并显示直流仿真设置控制器，原理图中的直流仿真设置控制器如图7所示，图中显示了可以设置的所有参量。
（3）参数扫描计划控制器可以设置并显示参数扫描计划控制器，原理图中的参数扫描计划控制器如图8所示，图中显示了可以设置的所有参量。
（4）参数扫描控制器可以设置并显示参数扫描控制器，原理图中的参数扫描控制器如图9所示，图中显示了所有可以设置的变量。
（5）节点设置与节点名控件可以设置并显示节点，原理图中的节点设置与节点名控件如图10所示。
（6）显示模板控件可以设置并显示模板控件，原理图中的模板控件如图11所示。
（7）仿真测试等控制软件可以设置并显示仿真参量等式，原理图中的仿真参量等式如图12所示。
2．交流仿真在进行交流仿真前，需要将交流仿真控件的参数进行相关设置，软件是根据各个参数了执行仿真的。
在交流仿真的多个控件中，只有交流仿真控制器（AC ）是必须要设置的，其他控件根据需要来决定是否需要设置。
下面介绍交流仿真中的相关参数，并给出设置参数的方法。
(1)交流仿真控制器在进行交流仿真前，需要将交流仿真控制器（AC ）插入到原理图中并进行设置，下面给出交流仿真控制器各个参数的设置方法和含义。
A. 交流仿真控制器参数设置的操作步骤在原理图的原件面板列表上，选择交流仿真【Simulation-AC 】项，原件面板上出现交流仿真的多个控件图标。
在交流仿真原件面板上，单击交流仿真控制器（AC ），然后再单击原理图的画图区，将交流仿真控制器插入原理图的画图区。
单击工具栏中的 按钮，结束当面命令。
这时的原理图如右图所示是默认状态，在进行直流仿真前需要对其进行设置。
● 双击原理图画图区的交流仿真控制器，出现【AC Small SignalSimulation 】对话框，对话框中有Frequency ，Noise ，Parameters, Output 和Display 项，在对话框中就可以对这些项进行参数设置。
【AC Small Signal Simulation 】对话框中的Frequency （频率参量），parameters(仿真参量)和Noise （噪声参量）项如图13所示。
B. 交流仿真控制器中参数的含义和方法● 交流仿真控制器中需要对频率参量、噪声参量和仿真参量进行设置，下面分别列表对这些参量进行描述。
● 频率参量● 交流仿真是在一个频率范围内执行的，频率参量给出了交流仿真的频率范围等。
频率参量在交流仿真控制器设置窗口中的【Frequancy 】项中设置，频率参量设置中的参数名称、参数含义和备注如表5所示。
● ● 噪声参量● 噪声参量用来设置与噪声相关的参数，噪声参数主要包含是否允许噪声分析、用于噪声分析的节点名称、选择噪声来源、设置噪声显示的动态范围和噪声宽带等。
噪声参量在交流仿真控制器设置窗口中的【Noise 】项中设置，噪声参数设置中的参数名称、参数含义和备注如表6所示。
● ● 仿真参量● 交流仿真参量用来设置交流仿真的频率变换、预期执行、仿真状态信息显示和仿真结果保存等参数。
交流仿真参数设置与直流仿真参数设置的内容基本相同，因此这里只介绍直流仿真参量设置中没有的平【Enable AC frequency coversion 】(交流频率变换)项和【Perform Budge simulation 】(执行预算仿真)项。
交流仿真参量在交流仿真参量在交流仿真控制器设置窗口中的【Parameters】项中设置，交流仿真参量中的参数名称、参数含义和备注如表7所示。
●C.交流仿真控制器参数的显示●当设置完成交流仿真控制器中的参数后，可以在原理图中将设置结果显示出来。
显示设置结果的操作步骤如下。