射频接收系统的ADS设计
《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快速发展，射频功率放大器（RF Power Amplifier, RPA）在通信系统中扮演着至关重要的角色。
射频功率放大器负责将低功率信号放大至适合传输的功率水平，从而保证通信的质量和稳定性。
为了设计一款性能优异的射频功率放大器，并确保其在实际应用中具有良好的效果，基于ADS（Advanced Design System）的射频功率放大器设计与仿真变得尤为重要。
本文旨在详细阐述基于ADS的射频功率放大器设计与仿真的全过程，并通过具体的案例来验证设计的有效性和准确性。
二、设计需求及理论基础在开始设计之前，首先需要明确射频功率放大器的设计需求，包括工作频率、增益、输出功率、效率以及线性度等。
接着，了解射频功率放大器的基本工作原理及主要类型，如场效应管（FET）和双极晶体管（BJT）等。
根据需求选择合适的类型和拓扑结构，如Doherty结构、多级级联等。
同时，还需要掌握ADS 软件的使用方法和设计流程。
三、基于ADS的设计过程1. 原理图设计在ADS中创建新的原理图设计项目，并绘制出相应的电路图。
根据需求和理论基础，合理布局元件，包括滤波器、耦合器、输入输出电路等。
注意确保电路的稳定性和可靠性。
2. 参数设置与仿真根据设计需求，设置电路的仿真参数，如电源电压、工作频率等。
然后进行仿真分析，包括小信号S参数仿真、大信号仿真等。
通过仿真结果来验证设计的可行性和性能指标是否满足要求。
3. 优化与调整根据仿真结果，对电路进行优化和调整。
这包括对元件参数的微调、电路拓扑的改进等。
反复进行仿真和优化，直至达到预期的性能指标。
四、仿真结果与分析1. 仿真结果展示将优化后的设计进行仿真，得到射频功率放大器的各项性能指标。
包括增益、输出功率、效率、线性度等。
通过图表和曲线来展示仿真结果。
2. 结果分析对仿真结果进行分析和评估。
首先，对比实际需求与设计目标，检查各项性能指标是否满足要求。
基于ADS的射频通信系统设计与分析
实验科学与技术 Experiment Science and Technology
VoL. 17 No. 2 Apr. 2019
基于 ADS 的射频通信系统设计与分析
黎 鹏 1，曾源坤 1，周忠超 1，臧永盛 1，把昆华 2，李红卫 2
（1. 云南大学 信息学院，云南 昆明 650091；2. 云南大学 资产处，云南 昆明 650091）
Key words RFCommunicat近年来，无线射频通信技术已广泛应用于社 会各个领域，射频技术人才的需求越来越大。高 校在培养通信专业人才的过程中，需在传统通信 理论的基础上，结合射频最新技术的发展，突出射 频通信的特点及优势。国内外许多学者对射频通信 系统进行了研究，2002 年 Apostolos Georgiadis［1］ 在 其学位论文中设计了无线高速数据通信环境下的 发射机系统，2010 年李宝山等人［2］ 设计了 915 MHz 射频收发系统。本文在学校实验室环境下，用 ADS 软件仿真实现了完整的无线射频通信收发系 统，分析其时域仿真、系统增益、眼图、噪声系 数等几个方面的性能指标，并应用于教学实际中， 使学生在传统低频段通信系统调制的基础上，理
Abstract In this paper，the RF front-end transmitting part and the back-end receiving part are connected to form a radio fre⁃ quency transceiver system. A complete analog and digital communication system was designed in the RF section using ADS software. The time domain waveform，transceiver gain，eye diagram，sensitivity and linearity of the RF communication system are analyzed. The eye diagram is optimized. The similarities and differences between the RF section and the common frequency band of the communica⁃ tion system are discussed. At the same time，combined with the hardware test data，the simulation results are added to the actual teach⁃ ing session，and the various influencing factors in the RF communication system are discussed. While improving the quality of experi⁃ mental teaching，the specific requirements of the actual wireless environment for the communication quality of RF systems are explored.
2.4GHz收发系统射频前端的ADS设计与仿真
2.4GHz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902MHz，2．4GHz和5．8GHz 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，2．4GHz 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(AdvancedDesignSystem)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。
l 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8～10dBm 的40MHz 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2．4GHz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15．3dBm。
基于ADS物联网射频电路设计与仿真技术 (7)[48页]
![基于ADS物联网射频电路设计与仿真技术 (7)[48页]](https://img.taocdn.com/s3/m/e87f3aa4a76e58fafbb00344.png)
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。
射频ADS微波HFSS相关 射频实验二 射频CAD软件ADS的使用方法
实验二射频EDA软件ADS的使用方法一实验目的1. 简单了解射频EDA软件的原理及构成。
2. 初步掌握使用射频电路仿真软件ADS进行基本射频电路设计与仿真的方法。
二实验原理1. ADS简介ADS（软件全称为Advanced Design System）是美国安捷伦（Agilent）公司开发的电子设计自动化软件。
ADS功能十分强大，包含时域电路仿真(SPICE-like Simulation)、频域电路仿真(Harmonic Balance、Linear Analysis)、三维电磁仿真(EM Simulation)、通信系统仿真(Communication System Simulation)和数字信号处理仿真设计（DSP），支持射频和系统设计工程师开发所有类型的RF设计，从简单到复杂，从离散的射频/微波模块到用于通信和航天/国防的集成MMIC，是当今国内各大学和研究所使用最多的微波/射频电路和通信系统仿真软件软件。
最新版本为ADS2006A。
ADS软件可以供电路设计者进行模拟、射频与微波等电路和通信系统设计，其提供的仿真分析方法可分为时域仿真、频域仿真、系统仿真和电磁仿真四大类。
ADS软件包含的具体仿真分析方法如下：◆高频SPICE分析和卷积分析（Convolution）◆线性分析◆谐波平衡分析( Harmonic Balance)◆电路包络分析（Circuit Envelope）◆射频系统分析◆拖勒密分析（Ptolemy）◆电磁仿真分析(Momentum)随着电路结构的日趋复杂和工作频率的提高，在电路与系统设计的流程中，EDA软件已经成为不可缺少的重要工具。
EDA软件所提供的仿真分析方法的速度、准确与方便性便显得十分重要，此外该软件与其他EDA软件以及测量仪器间的连接，也是现在的庞大设计流程所必须具备的功能之一。
Agilent公司推出的ADS软件以其强大的功能成为现今国内各大学和研究所使用最多的软件之一。
系统射频接口ADS仿真电路原理图及参数设定详细讲解
S21＝dbpolar（20，180）。 3．混频器部分参数设置 （1）本振：在 Sources－Freq Domain palette 选一电压源，图 2 系统射频 前端参数设置由于接收机中频 为 0，故本振频率应和输入信号频率一致，这 里设为变量 LO＿freq，可以用 VAR 很方便地进行赋值，输出电 压功率设为 -20dBm，如图 3 所示。 （2）由于要将接收信号分为同相和正交两路，所以本振信号也要分为两 路，一路直接和接收信号混频， 一路先经移相器移相 90 度，再进入混频器 混频，所以还要用到移相器和功率分配器，它们都可以从 System －Passive palette 中找到。 （3）下变频部分的混频器选用 SySTem-Amps ＆ Mixerpalette 中的 behavioral Mixer，注意不要错选成 Mixer2，因为它是用来进行非线性分析的， 而 Mixer 才是用来进行频率转换的。将混频器的边带设为 LOWER ，增益为 10dB。 4．模拟基带部分参数设置
图 2 系统射频前端参数设置 图 3 混频器部分参数设置 图 4 模拟基带部分参数设置 接下来的模拟基带部分分为两条支路，每条都由一个信道选择低通滤波器、 基带放大器和自乘器级联而 成，如图 4 所示。信道选择低通滤波器采用 8 阶 巴特沃斯滤波器，－3dB 频率转折点为 10MHz，止带截点频率 为 20MHz， 期望得到 43dB 的邻道衰减。高通滤波器用于消除接收基带信号的直流分量。 基带放大器的增益 由外接电阻可调。最后在基带输出端加入端口 Term2 和 Term3
系统射频接口 ADS 仿真电路原理图及参数设定详细
讲解
1．系统仿真原理图 系统仿真原理图如图 1 所示。 图 1 系统射频接口 ADS 仿真原理图 2．射频前端参数设置 （1）最前端的 R
《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的接收机射频前端的研究与设计
基于ADS的接收机射频前端的研究与设计作者：蔡松芳来源：《电子技术与软件工程》2017年第22期随着社会的发展，时代的进步，科技的不断创新，我国无线技术的发展极为迅速，其中无线局域网、全球定位系统、卫星通信、遥感测绘以及射频识别系统都取得了较大的提升。
射频前端电路在整个ADS接收机系统中占有不可替代的重要地位，对系统的性能有着直接的作用和影响。
因此，就要强化ADS接收机射频前端的设计工作，只有这样才能够在实际的工作中将其作用充分的发挥出来，促进无线技术向更好的方向发展。
【关键词】ADS的接收机射频前端的研究设计在社会经济的不断发展中，通信、雷达、卫星遥感、导航定位等设备在实际的应用中更加广泛，因此为了获得更高性能的设备，接收机射频前端电路、元器件的研究和设计成为了重点。
具有较高性能的滤波器、混频器等元器件，对接收机系统的噪声、接收机系统的灵敏度以及损耗等方面具有实际性的意义和价值。
1 接收机的技术指标分析1.1 灵敏度接收机的灵敏度是整个系统的重要技术指标，其作用就是将小信号的反应能力充分的表达出来。
其定义是：当接收机输出端能够为调节提供了信噪比，确保输出功率也满足特定条件，那么接收机可以把最低可用信号功率检测出来。
若是接收机接受到的微弱信号能力比较强，就直接说明了其灵敏度相对较高；若是接收机接受到的微弱信号能力比较弱，也就说明了其灵敏度弱。
此外，对接收机灵敏程度造成影响的因素有两点，分别是：接收机内部的噪声、接收机等效带宽噪声功率。
1.2 选择性接收机的选择性又称为相邻信道选择度ACS，其作用是将接收机相邻信道频率抑制干扰能力充分表达出来。
接收机在信号接收期间不能够两个有用信号同时进入其中。
在绝大多数的接收机结构中，中频信道滤波器的选择情况直接决定了接收机的选择。
1.3 镜像抑制镜像抑制是指与其所需有用信号相应或者同本振频率混频产生的中频信号频率，是一种及其严重的寄生通道干扰。
因此，当本振功率相对较大的情况之下，就要将镜像频率对中频信号产生的影响考虑完善且具体，抑制镜像频率产生的干扰。
超高频射频接收系统的ADS优化设计与仿真
使 用 ＡＤＳ软 件
对接 收 系统 进 行 仿 真 ，并 利 用 ＡＤ Ｓ软 件 的 ＨＡ ＭＯ Ｃ Ｂ Ａ Ｅ仿真 器 中的 参 数扫 描 控 制 器对 系 Ｒ ＮＩ ＡＬ ＮＣ 统 的 进 行 优 化 ，选 择 最 理 想 的 ＩＰ Ｉ ３，提 高 了 系统 的 灵敏 度 和 动 态 范 围 标 进 行 分析 ， 频 收 发 系统 符 合 实 际 的 无 线 通 信 环 境 的要 求 射
Ｂ ｏｏ １ ０ ＯＣ ｉａ ａ ｔｕ０ ４ １ ，ｈｎ ）
Ａ ｂ ｔａ ｔＲＦｒ ｃ ｉｅ ｙ ｔｍ ｏ ｅａ ｐ ｉａｉ ｎｉ ｅｗｉｅｅ ｓｃ ｍ ｍｕ ｉａｉ ｎ ｎ ｉｏ ｍ ｅ ｔ ｓｒ ｃ ： ｅ ｅ ｖ ｒｓ ｓｅ ｆｒｔ ｐ ｌｃ ｔｏ ｔ ｒ ｌｓ ｏ ｈ ｎ ｈ ｎ ｃ ｔｏ ｓｅ ｖｒ ｎ ｎ
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ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ， ｒ ｎ ｃ ｉ ｒ ｙ ｔｍ ｅ ｔ ｈ ｃｕ ｌ ｅ ｕｉｅ ｎｓｏ ｔ ｅｗｉｅｅ ｓｃ ｍ ｍｕ ｉａｉ ｎ ｎ ｒ ｎ ｅ ｔ ｅ ｔｒ ｎ ｅ Ｋｐｔａ ｓ ｅｖｅ ｓｅ ｍ ｅｓｔ ｅａ ｔ ａ ｑ ｒ ｍｅ ｔ ｆ ｈ ｒ ｌｓ ｏ ｓ ｒ ｎ ｃ ｔｏ ｓ ｖｉ ｍ ｎ ｅ Ｏ
对接收 系统 的混频部 分进 行局部优 化 ，以提 高电路
的接收 性 能 。 Ａ ＤＳ （ ｄ ａ ｃｄＤ ｓ ｎＳ ｓ ｍ）软件 由 Ａ ｉｎ Ａ ｖ ｎｅ ｅｉ ｙｔ ｇ ｅ ｇｌ ｔ ｅ
公 司 开 发 ，可 以 支 持 从 模 块 到 系 统 的 设 计 ， 能 够 完
摘
要 ：针 对射 频接 收 系统在无线通 信环境 中的应 用 ， 用 Ａ 使 ＤＳ软件设 计 了一种 ９ ＭＨｚ １ ５ 射频接 收
的增 益 ， 系统的噪声 系数 大幅度 下降
915MHz射频收发系统的ADS设计与仿真
915MHz射频收发系统的ADS设计与仿真1引言近几年来，无线射频识别技术越来越受各国重视。
随着供应链管理、集装箱、工业、科研和医药等行业对3m以上射频识别技术的需求不断增加，国内外已经把研究的热点转向超高频段和微波频段。
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进行。
本文对915 M Hz射频收发系统做了进一步的研究。
ADS（Advanced Design System）软件是Agilent 公司开发的，可以支持从模块到系统的设计，能够完915MHz射频收发系统的ADS设计与仿真李宝山，张香泽（内蒙古科技大学信息工程学院，内蒙古包头014010）摘要：针对无线通信环境中的应用，使用A D S软件设计了一种915M H z射频收发系统。
射频收发系统中的关键模块均根据实际的集成射频模块的参数设计。
使用A D S软件对设计进行功率增益预算仿真、S参数仿真。
仿真结果表明,设计的射频收发系统符合实际的无线通信环境的要求。
关键词:A D S；915M H z收发系统；射频模块；增益ADS Design and Simulation of915MHz RF Transceiver system LI Bao-shan，ZHANG Xiang-ze（School of Information Engineering,Inner Mongolia University of Science and Technology,Baotou014010,China）Abstract:The design and simulation of915M Hz RF Transceiver system using Advanced Design System（ADS）for wireless communication application is presented.The key modules in RF system are designed by using the parameters ofactual integrated RF modules.Some simulations have beendone by using ADS,such as Budget simulation,S parameter simulation.The simulation results show that this RF transceiver system with real wireless communication demand.Keywords:ADS;915MHz RF Transceiver system;RF module;gain成射频和微波电路设计、通信系统设计、射频集成电路设计和数字信号处理设计。
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。
射频信号的ad、da电路设计
射频信号的AD/DA电路设计一、概述射频（Radio Frequency，RF）技术在现代通信、雷达、无线电等领域中起着关键作用。
在RF系统中，模数转换（Analog-to-Digital，AD）和数模转换（Digital-to-Analog，DA）电路扮演着重要的角色，它们负责将模拟射频信号转换为数字信号或将数字信号转换为模拟射频信号。
由于射频信号的特殊性，AD/DA电路的设计面临着诸多挑战，本文将对此进行深入探讨。
二、射频信号的特点1. 高频率：射频信号通常工作在MHz至GHz的频率范围，远高于一般的信号频率。
2. 高频宽：射频信号的频率带宽通常较大，需要AD/DA电路能够满足宽频带的转换需求。
3. 高动态范围：射频信号的动态范围较大，通常要求AD/DA电路具有较高的分辨率和动态范围。
三、AD/DA电路设计的关键问题1. 信噪比（Signal to Noise Ratio，SNR）：射频信号的弱信号部分很容易受到噪声的影响，AD/DA电路需要具有较高的信噪比，以保证信号的准确性和可靠性。
2. 高速采样：由于射频信号的高频率特性，AD/DA电路需要具有较高的采样速度，以保证对信号的准确采样和重建。
3. 宽频带设计：AD/DA电路需要能够支持射频信号的宽频带特性，包括高频率下的线性度和带宽。
4. 功耗和集成度：射频系统通常对功耗和集成度有较高的要求，AD/DA电路需要在保证性能的同时尽可能降低功耗和提高集成度。
四、AD电路设计1. 高速ADC芯片选择：针对射频信号的高频率和高速采样要求，需要选择合适的高速ADC芯片，比如ADI的AD6676、ADI的AD9201等。
2. 时钟管理：射频信号的高频率要求AD电路具有较高的时钟稳定性和抖动抑制能力，需要对时钟进行精密设计和管理。
3. 输入阻抗匹配：射频信号的输入阻抗通常较低，需要进行良好的输入阻抗匹配，以保证信号的准确采样。
4. 前端放大器设计：针对射频信号的弱信号特性，通常需要在AD电路前端设计放大器进行前置放大。
ADS射频天线部分仿真及优化
为天线模型设定合适的介质材料属性，如相对介电常数和损耗角 正切等。
设定边界条件
设置辐射边界条件
为了模拟天线辐射，需要设定合适的辐射边界条件，如PML（完美 匹配层）边界。
设定馈电条件
根据天线的馈电方式，设定合适的馈电条件，如微带线馈电或同轴 线馈电。
设置仿真频率范围
根据设计需求，设定合适的频率范围进行仿真分析。
ADS软件简介
软件概述
Advanced Design System (ADS)是一款由Agilent公司开发的电子设计自动化软件， 主要用于射频和微波系统的设计和仿真。
主要功能
ADS提供了全面的电磁仿真、电路仿真以及系统级仿真等功能，广泛应用于通信、雷达、 导航等领域。
在射频天线设计中的应用
在射频天线设计中，ADS软件可以帮助设计师快速建立模型、进行精确仿真，并根据仿 真结果进行优化，从而提高天线的性能参数。
改进设计结构
总结词
改进天线设计结构是提高性能的有效途径。
详细描述
通过对天线结构进行改进和创新，可以进一步优化天线的电气性能。例如，采用分形结构、多层结构 、多频带结构等设计，可以增强天线的带宽、多频带或多波束能力。此外，还可以通过优化馈电网络 、匹配电路等辅助结构，提高天线的整体性能。
06
结论与展望
ADS射频天线部分仿真及 优化
• 引言 • 射频天线基本理论 • ADS射频天线仿真 • 仿真结果分析 • 优化实施 • 结论与展望
01
引言
目的和背景
目的
通过使用Advanced Design System (ADS)软件，对射频天线部分进行仿 真和优化，以提高其性能参数。
背景
随着无线通信技术的快速发展，射频 天线在通信系统中的地位日益重要。 为了满足各种复杂的应用需求，对射 频天线进行精确的仿真和优化至关重 要。
《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。
C波段数字卫星电视射频接收系统ADS设计与仿真
C波段数字卫星电视射频接收系统ADS设计与仿真顾磊【摘要】本文提出了一种工作于C波段的数字卫星电视射频接收系统方案.该系统采用超外差式的结构.构造了接收机的各个功能模块,并用ADS软件完成了接收链路的系统级仿真,为硬件设计提供了理论依据.【期刊名称】《上饶师范学院学报》【年(卷),期】2013(033)006【总页数】6页(P31-35,60)【关键词】C波段;QPSK调制;卫星电视;超外差接收机【作者】顾磊【作者单位】上饶师范学院,江西上饶334001【正文语种】中文【中图分类】TN492引言目前,我国数字卫星广播主要工作在C波段,采用DVB-S制式[1]。
DVB-S方式是符合欧洲电信标准ETS 300 421的数字卫星广播方式,是目前数字卫星广播的主流方式。
它采用的信号调制方式是四相相移键控(QPSK)[2]。
QPSK调制方式因为具有包络恒定、功率效率高、对传送途径的信噪比要求不高等特点而常用于数字卫星电视广播系统。
本文将探讨基于QPSK数字调制方式的C波段卫星电视射频接收系统,在Agilent公司的ADS(Advanced Design System)软件环境下,利用谐波平衡[3]、电路包络[4～5]等仿真方法分析接收机系统性能。
1 接收系统方案接收机的方案主要有零中频方案、超外差方案[6]等。
零中频方案中,射频信号直接转换为模拟基带I/Q信号,然后再进行解调。
其主要特点是:没有镜频干扰,不需要片外高Q值的带通滤波器,所以很容易实现单片集成;存在直流偏差、本振泄漏等问题。
超外差方案中,射频信号转换为中频,再转换为模拟基带I/Q信号,然后再进行解调。
这种方案有三方面的优点:首先,可以将接收到的微弱信号分别在射频、中频部分进行放大,中频高增益放大器要比射频高增益放大器容易实现;其次,在中频实现信道选择比在射频上实现对滤波器Q值要求低得多;第三,在中频上解调相对容易。
超外差接收机的最大缺点就是组合干扰频率多。
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。
射频接收前端的ADS设计与仿真
射频接收前端的ADS设计与仿真贾锋;杨瑞民【期刊名称】《计算机工程与应用》【年(卷),期】2014(000)013【摘要】As an important part of the Radio Front(RF)signal analyzer, the RF receiver front-end plays a decisive role in the measurement of the RF signal. This paper builds one kind of 860~960 MHz RF receiver front-end system simulation platform of RF signal analyzer using the Advanced Design System(ADS)software. The pre-LNA is used to reduce system noise, and AGC is used to achieve a large dynamic range of the RF receiver front-end in the design. The gain, noise figure, sensitivity, dynamic range and other indicators of RF front-end of the design are calculated, and simulated by the software simulation tools. The simulations show that the RF front-end designed in the paper meets the requirements of the design.%射频接收前端作为射频信号分析仪的重要组成部分，对射频（RF）信号的测量起着决定性的作用。
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。
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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第一章电路模拟基础 (3)概要 (3)目标 (3)目录 (3)开始 (3)『1』运行ADS (3)『2』建立新项目 (4)『3』检查你的新项目内的文件 (5)『4』建立一个低通滤波器设计 (5)『5』设置S参数模拟 (6)『6』开始模拟并显示数据 (7)『7』储存数据窗口 (9)『8』调整滤波器电路 (10)第二章系统模拟基础 (12)概要 (12)目标 (12)目录 (12)开始 (13)『1』建立一个新的系统项目和原理图 (13)『2』建立一个由行为模型构成的RF接收系统 (13)『3』设置一个带频率转换的S参数模拟 (14)『4』画出S21数据 (16)『5』提高增益，再模拟，绘制出另一条曲线 (16)『6』设置一个RF源和一个带相位噪声的本振LO (17)『7』设置一个谐波噪声控制器 (18)『8』设置谐波模拟 (20)『9』模拟并画出响应：pnmx和V out (21)第一章电路模拟基础概要这一章包括基础界面、ADS文件、原理图、模拟、和数据显示等内容。
另外还有一个简单的例子。
目标建立一个新的项目和原理图设计设置并执行S参数模拟显示模拟数据和储存在模拟过程中调整电路参数使用例子文件和节点名称执行一个谐波平衡模拟在数据显示区写一个等式目录『1』运行ADS『2』建立新项目『3』检查你的新项目内的文件『4』建立一个低通滤波器设计『5』设置S参数模拟『6』开始模拟并显示数据『7』储存数据窗口『8』调整滤波器电路『9』模拟一个RFIC的谐波平衡『10』增加一个线标签（节点名称），模拟，显示数据开始『1』运行ADS很简单，在开始菜单选择图标，运行后界面如下：『2』建立新项目a．在主窗口，点击图标：View Startup Directory。
会显示你所定缺省目录的ADS项目文件夹。
（一般安装时缺省目录是C:\user\default，你可以修改，但是注意不能用中文名称或放到中文名称的目录中，因为那样在模拟时会引起错误）b．会弹出如下对话框项目名称为lab1。
下面的下拉菜单主要是设定单位的，在微带线布局时有用，我们选择mil。
C．点击OK建立新项目，并且会出现原理图窗口。
『3』检查你的新项目内的文件a．看左边的文件浏览窗口。
目前显示你在lab1项目内。
b．在主窗口，双击networks目录,目前里面没有原理图文件。
『4』建立一个低通滤波器设计a．在主窗口，点击New Schematic Window图标，也可以使用刚才自动打开的原理图窗口。
b．储存原理图。
点击图标，取名lpf。
现在network目录中会出现lpf.dsn文件。
c．在元件模型列表窗口中选择Lumped－Components（集总参数元件）项。
示意图如下d．从该选项左边面板中选择电容capacitor C可以用Rotate图标旋转，放好以后，再放入另一个电容。
e．然后放入电感，地，用线把他们连起来。
f．在元件模型列表窗口选择Simulation－S_Param项，在该项面板中选择S－parameter模拟控制器（象个齿轮）和端口Term放到图上。
用ESC结束命令。
使用图标调整这些元件的参数如下图所示：『5』设置S参数模拟a．双击齿轮打开配置窗口，把Step－size改成0.5GHz，选择ok。
b．在上面的窗口点击display标签，会显示所有可以显示在原理图中的项目。
『6』开始模拟并显示数据a．点击原理图窗口上方的Simulate图标，开始模拟。
b．然后就会弹出状态窗口，显示模拟的相关信息。
c．模拟完成以后，如果没有错误，会自动显示数据显示窗口，可以看到窗口左上方的名称为lpf。
上图的NOTE说明，lpf右上角的*代表还没有储存。
在这个窗口中可以以表格、圆图或等式的形式显示数据。
d．点击Rectangular Plot图标，把一个方框放到数据显示窗口中去，会自动弹出对话框，选择要显示的S（2，1）参数，点击Add按钮，选择dB为单位，点击Ok。
e．然后就会显示一个合理的低通滤波器响应。
f．点击Marker>New，可以把一个三角标志放在图上，可以用键盘和鼠标控制它的位置。
『7』储存数据窗口a．储存的缺省名称为lpf，扩展名为.dds，该文件会储存在项目文件夹的根目录中，而数据文件，即所有的.ds文件和数据设定，会储存在data子目录中。
b．关上上述窗口，再通过点击原理图窗口的Data Display 图标再次打开这个lpf.dds文件。
『8』调整滤波器电路a．点击原理图窗口中的View All图标，会自动调整原理图的显示。
b．现在，在lpf原理图配合Shift和Ctrl键选择C1和L1。
c．点击Tune图标开始调节电路。
调节的结果会即时显示在数据显示窗口中，在Trace History中设定记录的轨迹数量，线上的三角标志会自动调整到最新的线上。
d．改变调节的范围：在调节控制对话框中点击Details图标，可以打开详细的选项控制面板可以设置调节范围，调节步长等参数。
e．调节过程中，点击Update按钮，更新原理图中相应元件的参数，也可以点击Component按钮，增加更多的调整参数。
f．调整满意以后，点击Cancel按钮，数据显示窗口会留下最后一条线，然后可以保存。
则部分教程只是为了练习操作。
第二章系统模拟基础概要这一章介绍了如何使用行为模型建立一个系统（例如我们要做的接收系统），这一步是设计系统的第一步，通过对系统级行为模型的模拟，来接近所需的系统性能。
先设定系统组件为所需的性能，然后逐步用独立的电路替换，并可以比较两者的性能差异。
目标使用上一章的技巧和经验使用行为模型（滤波器、放大器、混频器）建立一个RF接收器的系统项目，RF＝1900MHz，IF＝100MHz使用一个RF源，带相位噪声的本振LO和一个噪声控制器测试系统：S参数，频谱，噪声等等目录『1』建立一个新的系统项目和原理图『2』建立一个由行为模型构成的RF接收系统『3』设置一个带频率转换的S参数模拟『4』画出S21数据『5』提高增益，再模拟，绘制出另一条曲线『6』设置一个RF源和一个带相位噪声的本振LO『7』设置一个谐波噪声控制器『8』设置谐波模拟『9』模拟并画出响应：pnmx和V out『10』可选内容－SDD（象征性定义的元件）模拟开始『1』建立一个新的系统项目和原理图使用上一章学到的方法，建立一个新的项目取名rf_sys『2』建立一个由行为模型构成的RF接收系统a．Butterworth滤波器：在元件模型列表窗口中找到带通滤波器项目Filters-Bandpass。
插入一个Butterworth滤波器。
设定为：中心频率Fcenter＝1.9GHz。
通带带宽BWpass＝200MHz，截止为BWstop＝1GHz。
b．放大器：在元件模型列表窗口中找到System-Amps&Mixers项目，插入放大器Amplifier。
设定S21＝dbpolar（10，180）。
c． Term：在port1插入一个端口。
端口Terms在元件模型列表窗口的Simulation-S_Param中找。
关于Butterworth滤波器请注意－Butterworth滤波器的行为模型是理想情况的，所以在通带内没有波纹。
换成滤波器和放大器的电路模型以后，会产生波纹。
对于带波纹的系统滤波器，可以采用椭圆滤波器的行为模型。
接下来要往系统中添加混频器和本振LO的行为模型。
d．在元件模型列表窗口中找到System-Amps&Mixers项目，在功放amp输出口插入一个混频器Mixer的行为模型，注意是插入Mixer 而不是Mixer2。
Mixer2是用于非线性分析的。
e．设定混频器Mixer ConvGain＝dbpolar（3，0）。
这里dbpolar是极坐标表示，代表3dB。
设定Mixer SideBand＝LOWER，设定取混频器两个输出的低端。
f．可以按F5键，再点击原理图上的组件图形，移动组件的文字。
g．在元件模型列表窗口中找到Sources-Freq Domain项目，插入V_1Tone源和上图中标出的50ohm电阻和地，这样可以提供100MHz的中频输出。
h．如图所示，在混频器的输出口加一个低通Bessel滤波器（在元件模型列表窗口中的Filters-Lowpass项目中），设置Fpass＝200MHz。
i．在port2放一个端口Term。
最终的系统电路如下所示：『3』设置一个带频率转换的S参数模拟a．插入控制齿轮，设定模拟参数为：1GHz到3GHz，step步长为100MHz。
b．编辑模拟控制器，在Parameters标签内选上AC frequency conversion。
c．在Display标签内选择FreqConversion和FreqConversionPort两项，让它们在原理图中显示出来。
d．点击Simulate>Simulation Setup。
当对话框出现，把缺省的dataset名称改为rf_sys_10dB，代表该系统有10dB的放大器增益。
e．点击Apply和Simulate开始模拟。
『4』画出S21数据a．在数据显示窗口中插入一个网格显示的S21图形。
b．把一个三角标记放到1900MHz的线上。
增益为混频器的转换增益减去因为失配造成的一些损耗。
『5』提高增益，再模拟，绘制出另一条曲线a．回到原理图，改变放大器增益S21到20dB。
b．点击Simulate>Simulation Setup，改dataset名称为rf_sys_20dB。
点击Apply，开始模拟。
c．当模拟结束以后，你会被提醒是否改变缺省dataset，回答No。
d．双击编辑已经有的10dB线。
当对话框出现，点击下拉框查看可用的datasets和等式，选择rf_sys_20dB dataset。
e．选择显示S21数据，单位选dB，让S21在数据显示窗口显示，注意整个dataset的路径会显示出来，因为它不是缺省dataset。
f．把新的三角标志放到新的线上，选择所有的标志，点击命令Marker>Delta Mode On，看看两个模拟之间10dB的差值。
保存。
『6』设置一个RF源和一个带相位噪声的本振LO接下来演示如何使用谐波平衡模拟器模拟振荡器的行为模型带来的相位噪声。
a．用新名称rf_sys_phnoise保存当前的原理图。
b．在已经保存的原理图中，删除S_param simulation controller就是那个齿轮，V_1Tone 本振源LO source，50ohm电阻和地。
c．用P_1Tone源更换port1Term，设定功率和频率如下：Freq＝1.9GHz，P＝polar （dbmtow（－40），0）。