ADS2011射频电路设计与仿真实例

Mj飞 · 发表于 2015-12-28 11:58

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本帖最后由 Mj飞于 2015-12-28 12:50 编辑

ADS2011射频电路设计与仿真实例

目录

第1章ADS2011简介
5 j, C, k2 R, n* ~, w6 o, H1.1ADS与其他电磁仿真软件比较
+ v* s  Q9 \. v: f1.2ADS2011简介
; \1 v4 |8 A3 B+ S) X1.2.1概述
6 {: J. A$ ^# E( z6 M1.2.2ADS2008的新功能5 I/ t. T, J0 u  k
1.2.3ADS2009的新功能
  M+ n- j. n, Z1.2.4ADS2011的新功能
1 C. I& M$ r9 d1 I: G* ~. J1.2.5ADS2011的新功能描述( k3 L( o, O/ P8 R. d: e
第2章ADS2011界面与基本工具
# z( v( A; z3 }* C- ~9 k2.1ADS工作窗口3 j. B# }# `- ^3 W4 U: X" I. n
2.1.1主窗口
8 c, m( b7 O) H4 [/ U2.1.2原理图窗口
) {9 x6 o9 c; k1 [$ N: O5 x/ z2.1.3数据显示窗口" y3 g' n! h# U2 @& W, j1 X
2.1.4Layout版图工作窗口
: x' p8 @. C8 J6 a' Q2.2ADS基本操作
/ J6 w* {# d9 W& t1 F2.2.1ADS原理图参数设置+ d% y% G, o' ?" ?" P$ C
2.2.2ADS工程的相关操作
4 L) {: p! q" x2.2.3下载和安装DesignKit; {# w2 v. j+ V" I% Q" \# ]
2.2.4如何搜索ADS中的范例& T5 X7 @0 e9 y, T
2.2.5ADS Template的使用
( g9 _) a2 H, j6 _5 H7 `" d* l2.2.6ADS2011 Technology的设置
/ _4 I' H" h1 T+ g, w2.3ADS的主要仿真控制器2 Q  q, L( g8 o& p+ ]
2.3.1直流（DC）仿真控制器
- d+ D" I0 [* O( b7 d2.3.2交流（AC）仿真控制器2 ?0 o/ P1 Y/ T  m! [% [4 j
2.3.3S参数仿真控制器4 M% t7 a* `+ e/ U
2.3.4谐波平衡（HB）仿真控制器
4 J5 L* E. q; J" S2.3.5大信号S参数（LSSP）仿真控制器! ^4 v* A/ w2 s4 W- d* p4 R
2.3.6XDB仿真控制器3 e: v: v- Y. Z+ u  C
2.3.7包络（Envelope）仿真控制器' n5 K# O0 Q/ V: Q
2.3.8瞬态（Transient）仿真控制器
% l2 O. i# {  a) z- Z5 r* ?第3章匹配电路设计# k3 ?8 {" v# [) \
3.1引言" Q3 d5 h8 n8 z; y0 O" M
3.2匹配的基本原理
8 P- I1 e3 g) T2 ?+ ^$ W3.3Smith Chart Utility Tool说明# [$ L' j" [: M0 u5 g4 S6 e) F4 a
3.3.1打开Smith Chart Utility
1 Y* f7 F- {$ r9 p8 [" y8 \3.3.2Smith Chart Utility界面介绍1 I% k8 ?# |' h
3.3.3菜单栏和工具栏
, O& R" g. ~) A+ A: N# i3.3.4Smith Chart Utility作图区; p; n7 U, s  F- i
3.3.5Smith Chart Utility频率响应区( a& j( C- c) R! V6 I9 P6 W
3.4用分立电容电感匹配实例) B: N- p' W( b8 b- B" r" T
3.5微带线匹配理论基础
, F. ]' y$ V8 B2 U4 e& f+ j3.5.1微带线参数的计算7 N1 U, \8 C" i6 H. l
3.5.2微带单枝短截线匹配电路
5 o8 w9 e8 ?. d& E3.5.3微带双枝短截线匹配电路
* b8 ]/ F) }5 M3.6LineCacl简介
* y5 G' M" [/ b- `: {6 _3.7微带单枝短截线匹配电路的仿真
  x2 d' m0 Q% W) ^, D8 W* f  h$ T3.8微带双枝短截线匹配电路的仿真' u; K$ o3 @) g) C
第4章滤波器的设计
  E$ _! c1 }3 D: O! n/ }# S4.1滤波器的基本原理 $ w1 y4 o+ L$ b7 J. w% @: r: N5 }6 a- N
4.1.1滤波器的主要参数指标$ m5 m' c6 F+ q; ~. B# O! v' V% p, j
4.1.2滤波器的种类" \6 j3 [. K4 Q- @+ W% d
4.2LC滤波器设计7 j: s2 F  N. x% T3 {& f# j4 d9 H, O
4.2.1新建滤波器工程和设计原理图
! z* V2 Z' L' \3 Y" C4.2.2设置仿真参数和执行仿真' q# U+ R+ E+ k3 \; d- G+ j- F1 X1 [# d
4.3ADS中的滤波器设计向导工具& n2 \1 ~8 v7 n
4.3.1滤波器设计指标1 O5 I/ C3 R, X8 a7 P
4.3.2滤波器电路的生成# M  ^- y* S# Y! c! h  K4 v
4.3.3集总参数滤波器转换为微带滤波器3 ]) p  t( F& ~( M4 i9 ^* J% Y& h& I
4.3.4Kuroda等效后仿真
/ |) V3 f1 F5 g- Z8 j4.4阶跃阻抗低通滤波器的ADS仿真
+ j) ~( d; m6 [. j" |5 `4.4.1低通滤波器的设计指标2 `3 ?0 g3 T/ ^7 W5 u& ^% c' Q' h$ U$ w6 O
4.4.2低通原型滤波器设计
4.4.3滤波器原理图设计5 ^: o% M; x4 R+ Y  T9 s! k
4.4.4仿真参数设置和原理图仿真+ n8 \' h) M7 \. l( A- }
4.4.5滤波器电路参数优化
! z, z4 @. J' C( V4.4.6其他参数仿真5 e' a0 T% D+ E; _4 x& d% H
4.4.7微带滤波器版图生成与仿真
' W6 {+ z) P, j+ g: |$ s( s$ w! y第5章低噪声放大电路设计) b8 T& \9 v( a" f
5.1低噪声放大器设计理论基础
, b2 |' R! P. K  w5.1.1低噪声放大器在通信系统中的作用
4 H: V/ [8 Q0 O- P% R5 G  i5.1.2低噪声放大器的主要技术指标! g. _( e. F. x, |
5.1.3低噪声放大器的设计方法
/ b. q9 a  {7 ]( c% P1 |0 u5.2ATF54143 DataSheet研读$ z0 v7 g9 H8 p) s1 F0 _
5.3LNA实例
4 _9 ^/ ]' G8 W4 a* Y6 s  R; E5.3.1下载并安装晶体管的库文件
$ O) |8 R- H. A5.3.2直流分析DC Tracing
, q* X" c# P7 B8 Q6 m5.3.3偏置电路的设计' W& R' S7 t& C% ]- C
5.3.4稳定性分析2 l; k" B0 Q& B% v
5.3.5噪声系数圆和输入匹配2 h0 e& E) z- U* X8 a% w# S$ m
5.3.6最大增益的输出匹配7 k7 ^( t% c% r6 Z- P% b0 ~
5.3.7匹配网络的实现
3 o: H' F8 Z5 G' w4 \5.3.8版图的设计7 r% A& V  j* b
5.3.9原理图—版图联合仿真（co-simulation）
" i0 \& W6 y# L) |% @3 @第6章功率放大器的设计( F7 w+ H4 o. p; m6 j
6.1功率放大器基础
9 [' I! i6 H2 d: T9 x8 V5 G( l: H6.1.1功率放大器的种类
% a5 ?& |" M) |9 p7 t6.1.2放大器的主要参数
: t( ?8 k# ^7 z! T6.1.3负载牵引设计方法1 |$ z# Q9 [  ~. e# X; j! K* K; t
6.1.4PA设计的一般步骤
; ]0 o' `! {7 }9 s4 l3 R6.1.5PA设计参数% J/ b5 H8 {$ @7 N: ]7 q8 {7 s
6.2直流扫描8 F& X- T" p7 p% x( `
6.2.1DesignKit的安装9 D8 R/ b! ^& B" x* q  p: p
6.2.2插入扫描模板
, y* Y- t- @, D- L* W1 D6.2.3放入飞思卡尔元器件模型$ z1 R+ }" v9 H1 j: t% H
6.2.4扫描参数设置
5 W1 I# R. j5 S6 V6.2.5仿真并显示数据8 g( o6 q6 x, P% W
6.3稳定性分析
* F$ n7 D# f! K/ a6.3.1原理图的建立
! m  k* V3 g% |1 p. ], W5 c6.3.2稳定性分析
* k2 V9 {  i. p6.4Load-Pull3 B" o5 {3 q7 f3 w/ P5 K6 t$ Z
6.4.1插入Load-Pull模板
6 y$ o( W; y  A6.4.2确定Load-Pull的负载阻抗7 _3 R7 K$ H' p3 F6 o0 y! e9 F
6.5Source-Pull& \+ @2 F, Z6 u
6.5.1插入Source-Pull
+ R$ Z  P# W6 }  g6.5.2确定Source-Pull的源阻抗
# r2 @1 i4 B, _' d0 g8 I6.6Smith圆图匹配
* R. y4 H) A% x6.6.1输出匹配电路的建立7 ?/ }( Y; \) q7 z
6.6.2输出匹配理想传输线转化微带线
3 d5 R  v$ j! T% w6.6.3输出匹配电路生成symbol模型4 R" T( L1 {! o. q$ D
6.6.4输入匹配电路的建立+ J0 F% p; e7 y# L
6.6.5输入匹配理想传输线转化微带线& v$ Z$ S& v* L2 c. \6 x
6.6.6输入匹配电路生成symbol模型  W0 ~7 W. @  c' |5 a6 c
6.7偏置的设计! m+ x( B& G; W7 {9 m
6.8原理图S参数仿真
7 C! [% i, i9 v* \2 x8 x6.9原理图HB仿真  k3 ]8 Z- D7 h
6.10原理图优化调谐/ V0 J1 H7 Y$ u' k% a/ o' T
6.11版图Layout; n- v' }+ p" u) l! S3 l
6.11.1版图的生成
- A: ^7 q7 b( w# E3 X6.11.2版图的布局& Y5 X% Y4 u) w
第7章混频器设计' V& |. T9 b" o  E4 m
7.1混频器技术基础
1 Z! V7 j( \# c# Z0 L! o" d7.1.1基本工作原理
) c# f' U3 E+ }( R5 ]: ?6 W" O! s7.1.2混频器的性能参数
* E& i% h+ O, r" J5 x7.1.3镜像抑制混频器原理简介
' E" o7 [( d/ Z3 i& m( M7.2混频器实例与仿真8 P  J+ I+ }6 \3 r. Q# u
7.2.1案例参数及设计目标
  y3 ^  S. U  M7.2.2平衡混频器设计
4 s4 o) D8 t0 x- U: `) b' K7.2.3本振功率对噪声系数和转换增益的影响1 E( h/ [, Z9 A, w, \
7.2.41dB功率压缩点的仿真
& \2 E- I! t8 p! J! C  P* ~第8章频率合成器设计. }$ t+ _3 T0 Z, X5 L6 L9 T1 Q& N& V  [
8.1锁相环技术基础
7 a' t' a& Z1 O+ B7 [# _/ X, M8.1.1基本工作原理$ k4 M: p& D) T
8.1.2锁相环系统的性能参数
4 n* ?& x! W8 I& X0 N8.1.3环路滤波器的计算
( A- d8 R7 W0 Z2 v, B! s8.2锁相环实例与仿真
5 y' L% ]8 x" h' i$ ~8.2.1ADF4111芯片介绍' ~  T( u4 O7 x  n) X8 N
8.2.2案例参数及设计目标; j4 b! e  H: o
8.2.3应用ADS进行PLL设计) k% U4 y" U( S, \0 L
第9章功分器与定向耦合器设计. [; a; x2 W' C( Z7 O; ?7 P
9.1引言
  l, ~! r1 x( C9 }/ u9.2功分器技术基础
2 e$ w5 v  [! g( n( ]. E6 \: s3 j" `9.2.1基本工作原理! D8 Z# ?9 Y  W; T  ~2 N3 f
9.2.2功分器的基本指标2 A5 N* O$ o0 K5 a
9.3功分器的原理图设计、仿真与优化* Q9 w$ s" G' u) b% r! i
9.3.1等分威尔金森功分器的设计指标
6 L- s$ I8 P3 Y6 x# y9.3.2建立工程与设计原理图; h* O% h5 N5 \0 T; |
9.3.3基板参数设置  N$ C+ b* y4 }7 y% t7 S" F5 d( S
9.3.4功分器原理图仿真 : E5 B* E7 ~/ O9 v8 P( I" e! m& b
9.3.5功分器电路参数的优化 + H; N& b/ Q0 u7 D6 k: T
9.4功分器的版图生成与仿真4 B# a* f7 H& \1 a+ N2 w/ o
9.4.1功分器版图的生成
; ?# u8 [6 n$ H9 c! g4 B9.4.2功分器版图的仿真
. ]) g  f7 x' }7 E0 a( X( d9.5定向耦合器技术基础# W# S0 u2 u$ H
9.5.1基本工作原理, X0 Q' i) V6 e
9.5.2定向耦合器的基本指标
: n/ b' K2 a4 s9.6定向耦合器的原理图设计、仿真与优化9 @! i2 J3 t5 m! ?
9.6.1Lange耦合器的设计指标
% L/ R$ I9 N$ v  n9 v. Z; u2 j9.6.2建立工程与设计原理图5 @" N) K. Z9 o) ?& ^
9.6.3微带的参数设置) R# G$ Y% J1 C
9.6.4Lange耦合器的参数设置* g; L. r- x& Y9 x. h, O. @# @
9.6.5Lange耦合器的原理图仿真0 M( h0 J! G3 t0 {1 P# y" T. H
9.6.6Lange耦合器的参数优化
) P- }+ b2 v5 l1 t3 g9.7功分器的版图生成与仿真4 g9 r5 T/ n# a9 w0 |& T
9.7.1Lange耦合器版图的生成 & v9 B: [4 ?3 P2 n1 O: D% W
9.7.2Lange耦合器版图仿真
- c8 A; [+ H+ @/ W5 R& H第10章射频控制电路设计
8 U* H/ V) F- q10.1衰减器的设计+ I* [! _% p. e
10.1.1衰减器基础+ f# ?6 U  N7 j7 g0 w% ^( B
10.1.2有源衰减器的设计及仿真' d& ^  p1 h0 Z$ ?
10.2移相器的设计
/ Y" u: e1 g5 I) B10.2.1移相器基础# w4 T2 g1 E* C+ S
10.2.2移相器的ADS仿真
: q/ i( k3 T3 U- u第11章RFIC电路设计
2 d: o$ [) _5 g& H2 Q, P( L11.1RFIC介绍. y3 w0 O0 |5 k0 q0 |+ R$ q
11.2共源共栅结构放大器理论分析
. e+ w* A. ~' `, T9 i9 c+ I11.3共源共栅放大器IC设计ADS实例
" J0 o8 |; E# b, [3 l11.3.1共源共栅放大器IC设计目标一- J( r% B3 f- P' ~6 D2 d
11.3.2共源共栅放大器IC设计目标二
4 O' f2 p, A/ {$ o. D2 N( \11.3.3共源共栅放大器IC设计目标三9 j3 Z( d! w7 K
11.3.4共源共栅放大器ads模块生成: J: l; u; }& U% w+ H  D1 o4 r% [4 k& @
第12章TDR瞬态电路仿真
" g6 c4 W% `$ F, u' X8 w. U" C12.1时域反射仪原理及测试方法( K- _2 h/ X" n
12.1.1TDR原理说明及系统构成" i$ B) M8 ^" J, W
12.1.2TDR应用于传输线阻抗的测量原理0 I9 _: P* Z7 D& W
12.2TDR电路的瞬态仿真实例! W! Q3 c  ~: S
12.2.1利用ADS仿真信号延迟  W$ L) L" ?3 H5 v" s% S! D9 Q  D
12.2.2通过TDR仿真观察传输线特性+ F% @8 F% y2 V, b' a3 ?8 l
12.2.3结合LineCalc对传输线进行匹配分析0 u7 _- v+ V( K& c0 h, a3 J  l
12.3TDR仿真中利用Momentum建模的实例9 d# V) W/ t: s
12.3.1TDR一般瞬态仿真过程& c! A3 Z( c) v) l1 @$ N
12.3.2利用Momentum的TDR仿真过程
, k5 d1 W# {# q9 l第13章通信系统链路仿真! r+ Q6 b% Q# T9 \4 ~" |7 \3 ^1 P
13.1通信系统指标解析  Q9 W- ]2 a  z4 C  y( j7 h
13.1.1噪声
; ~+ l/ z5 e  _, p, e* |+ |13.1.2灵敏度# r9 g4 @8 R; ~5 d6 ^$ s) Z
13.1.3线性度
1 ^' H$ _; w0 ]9 W) P" U6 F13.1.4动态范围2 U8 c& t: g/ h( w$ s; B) Y
13.2系统链路设计6 _8 C! v5 W% k3 L
13.2.1传播模型
+ |" C7 }1 U5 [' o13.2.2链路计算实例6 g% d' [7 j8 F. _5 c
13.3ADS常用链路预算工具介绍) t% a2 O9 U' o" x1 Q
13.3.1BUDGET控制器6 L4 y  ]2 Q  [2 K* i
13.3.2混频器及本振* B: r! I- X4 m" N: E, X
13.3.3AGC环路预算工具7 o- M' G& e( Z  L4 `
13.4一个简单系统的链路预算) f- X) ^& C7 g
13.4.1输入端
3 [4 R, J/ [) l$ B( @' X% Y13.4.2第一级滤波器' n" _/ d5 d1 m& e( z
13.4.3第一级放大器* @/ v$ |, h1 f! W
13.4.4本振及混频
0 W6 U7 |+ h/ N& t* M* ]13.4.5第二级滤波器0 g- x' a  L  i  Y% b- `9 B6 k! Q
13.4.6第二级放大器& p, {* M, a# X7 T
13.4.7BUDGET控制器设置
1 p2 w6 E# Z6 E, P3 s, p- {- a13.4.8整体电路图
- u+ \, q* P9 O0 K; V5 |: y4 i% I5 j13.4.9仿真结果及分析
0 Y4 p- H, f5 G% d$ R13.5AGC自动增益控制8 Y7 m& p$ t5 F
13.5.1无导频模式下的功率控制
; C1 ^5 ^3 M$ k3 X' v13.5.2有导频模式下的功率控制
# J' [& u& @' X/ U+ ?13.6链路参数扫描" Q! C8 C$ w  V) \& U9 p+ o' \
13.6.1功率扫描
; j; {4 a) v1 N13.6.2频率扫描
" P7 C. c3 w% S0 B! u13.7链路预算结果导入Excel
( w4 ^) n( c: X  N9 D13.7.1控制器设置
2 l& r" t9 Z# }# }. u: m% \13.7.2Excel操作' m& u( Z, X; A* T9 x
第14章Momentum电磁仿真
# C" c) g/ x0 O* A4 V. ^; N14.1Layout界面简介
2 Y2 X+ }. g2 r9 O0 L1 k  Y14.2Momentum主要功能和应用( Z3 r. n) L8 H9 Z+ j( [
14.2.1矩量法介绍9 A2 @8 g# ^/ h+ }2 W% [5 j
14.2.2Momentum的特点$ q8 u  y  k( ^) c! M8 N! d
14.2.3Momentum的功能9 J& ~6 r8 _9 n% o7 X% ~% i. Z
14.2.4Momentum仿真流程) c; S2 \$ a; a6 f" k
第15章微带天线仿真实例6 I1 O9 V1 E0 B! h- ~
15.1天线基础
1 K' i' B% G4 o4 z15.2微带贴片天线仿真实例$ p! s5 {' J! ~( E
15.3无线通信中的双频天线设计实例