射频电路设计与仿真论文

射频电路设计与仿真论

射频电路设计与仿真

一：摘要

ADS是美国Agilent公司推出的微波电路和通信系统的仿真软件，是当今世界最流行的微波射频电路，通信系统，RFIC 设计软件，也是国内高校，科研院所和大型IT公司使用最多的软件之一。ADS的强大，仿真手段丰富，可实现包括时域与频域，数字与模拟，线性与非线性，噪声等多种仿真功能，并可对设计结果进行成品率分析与优化，提高复杂电路的设计效率，是优秀的微波射频电路，系统信号链路的设计工具，是射频工程师必备的工具软件之一。 二:正文

1：ADS软件可以对电路进行模拟，完成射频，微博电路及通信系统的设计，主要包括以下几种分析和仿真方法。

1) 高频SPICE分析和卷积分析 ，高频SPICE分析方法提供如

SPICE仿真器般的瞬态分析，可分析线性或非线性电路的瞬时效应。

2) 线性分析 线性分析是频域电路仿真分析方法，可以对线性

或非线性的射频与微波电路做线性分析。

3) 谐波平衡分析 谐波平衡分析提供频域，稳态，大信号的

电路分析仿真方法。可以用于分析具有多频输入信号的非线性电路得到非线性电路，得到非线性的电路响应，如噪声，功率压缩点，谐波失真等。

4) 电路包络分析 电路包络分析包含时域与频域的分析方

射频电路设计与仿真论

法，使用在包含调频信号的电路或通信系统中。

5) 射频系统分析 射频系统分析方法给用户提供模拟评估系

统特性，其中系统的电路模型出可以使用行为级模型外，还可以使用元件电路模型进行响应印证。

6) 托勒密分析 托勒密分析方法可以同时仿真包括数字信

号，模拟和高频信号的混合模拟系统。ADS分别提供了数

字元件模型及模拟高频元件模型在设计中直接使用。

7) 电磁仿真分析 ADS 软件提供了3D平面电磁仿真分析功能

---Momentum,可以用于仿真微带线，带状线，共面波导等

原件的电磁特性，天线的辐射特性，已经PCB上的寄生，柔和效应。

2：ADS仿真器的介绍

ADS集成多种仿真软件的优点，仿真手段丰富，功能强大，很快就成为全球内业界流行的EDA设计工具。下面介绍ADS在射频，模拟电路设计中常用的仿真器及其功能。

1） 直流仿真 直流仿真是所有仿真的基础，它可执行电路的拖

扑检查，以及直流工作点的扫描和分析。

2） 交流仿真 交流仿真能获取小信号传输参数，如电压增益，

电流增益，线性噪声电压和电流。

3） S参数仿真 微波器件在小信号工作时，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。

射频电路设计与仿真论

4） 谐波平衡仿真着眼于信号频域特征，擅长处理对非线性电

路的分析。

5） 大信号S参数仿真 是谐波平衡仿真的一种，不同的是前者

执行大信号s参数分析，因此在设计功放时十分有用：

而后者一般只用于小信号s参数分析。

6） 增益压缩仿真 增益压缩仿真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的偏离点比较。

7） 电路包络仿真 电路包络仿真是近年来通信系统的一项标

志性技术，其特点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。

8） 瞬态仿真 瞬态仿真是传统的SPICE软甲代表。SPICE软件

可以说是所有电路仿真软件的鼻祖。它采用最原始的算

法，即直接在时域对电流，电压列节点方程采用“一刀

切”的方式，能够对所有的模拟电路数字电路进行仿真。 三；结论

射频电路的设计主要围绕低成本、低功耗、高集成度、高工作频率和轻重量等要求进行。传统的设计方法已经不能满足微波电路设计的需要,使用微波EDA软件工具进行设计已成为微波电路设计的必然趋势。美国安捷伦公司的ADS仿真软件功能强大,仿真手段丰富多样,可对设计结果进行成品率分析和优化,大大提高了复杂电路的设计效率,是非常优秀的微波电路和系统信号链路的设计工具

射频电路设计与仿真论

四:展望 先进设计系统Advanced Design system（ADS）Agilent Technologies是领先的电子设计自动化软件，适用于射频、微波和信号完整性应用。ADS 是获得商业成功的创新技术（例如 X 参数*和 3D 电磁仿真器）的代表，这些技术已被无线通信与网络以及航空航天与国防领域中的领先厂商广泛采用。对于 WiMAX 、LTE、多千兆位/秒数据链路、雷达和卫星应用，ADS 能够借助集成平台中的无线库以及电路系统和电磁协同仿真功能提供基于标准的全面设计和验证。快速、精确、简单易用的全套集成系统、电路和电磁仿真器，能够一次性成功完成桌面流程设计。