[ADS仿真] ADS2011射频电路设计与仿真实例

第1章ADS2011简介
/ h6 t% G; F. F1 E, K$ D7 R8 R1.1ADS与其他电磁仿真软件比较" _  ~- H# O& ~9 u2 M
1.2ADS2011简介
& H3 G+ ^# W" h. g1.2.1概述
' x( h2 T4 H) u! T! H1.2.2ADS2008的新功能
. r, s2 g# r( p: _3 i1.2.3ADS2009的新功能
' m5 M, ^  C' l8 h8 T2 X1.2.4ADS2011的新功能. g  \; G) X4 I$ p; F2 H
1.2.5ADS2011的新功能描述- e& C* G- D' D- Z4 j# a& R7 o
第2章ADS2011界面与基本工具: K0 `6 Y8 }' g
2.1ADS工作窗口9 N) j6 N$ E0 \9 J4 }
2.1.1主窗口
7 V) r# ^/ q: T2.1.2原理图窗口
3 E7 }8 y; M7 c' z" D2.1.3数据显示窗口
, C, {9 Q! z& C4 H+ u7 e$ T2.1.4Layout版图工作窗口) F" T* A/ G" `7 S
2.2ADS基本操作
; W7 L3 R" V  L: e2.2.1ADS原理图参数设置
% y" A5 x, l- K/ V( S7 z: ]2 N2.2.2ADS工程的相关操作! E2 J0 ?) [6 S& z
2.2.3下载和安装DesignKit
3 i* y, N+ N' g" T* \! H1 U2.2.4如何搜索ADS中的范例2 h* K4 u5 u/ O  H  R2 N) X
2.2.5ADS Template的使用: ^0 f2 _% }. `0 x3 Z
2.2.6ADS2011 Technology的设置6 H% h: ~$ N9 N4 L( f! c; N
2.3ADS的主要仿真控制器
5 Z1 Z; ]8 f% O2.3.1直流（DC）仿真控制器- U  G1 }0 J. ^0 l
2.3.2交流（AC）仿真控制器
$ v% n# G9 i8 p" ^3 j  P2.3.3S参数仿真控制器# d2 W# q9 y# Z$ j% i
2.3.4谐波平衡（HB）仿真控制器6 [, n' u5 p" B- C% @
2.3.5大信号S参数（LSSP）仿真控制器8 F( {1 T/ g; q  j$ B6 U! Z- |
2.3.6XDB仿真控制器
8 X8 M/ `  q; S  P4 u, G- Z0 P2.3.7包络（Envelope）仿真控制器
3 p/ _$ U3 z" U; W/ O* J! d2.3.8瞬态（Transient）仿真控制器) G2 o0 N3 F3 z" T* t% F
第3章匹配电路设计
# q8 H  S! L: ], ?7 u! t0 ]; ~( s' p3.1引言
5 Q  `, O3 p1 D8 S3 a  f7 I3.2匹配的基本原理" f+ R- b% q. B1 A8 Y4 R+ y. q) v- I$ z
3.3Smith Chart Utility Tool说明
- c/ P1 p- R& u& c$ O! e5 r0 ?3.3.1打开Smith Chart Utility& g- \  t' r" _, @8 \% q
3.3.2Smith Chart Utility界面介绍9 ]2 Z' a( [9 z( ^8 R
3.3.3菜单栏和工具栏
% e  X0 K1 I, P) Q3.3.4Smith Chart Utility作图区
/ T* L7 j& H4 _" h# r' D( \1 X8 Y/ @3.3.5Smith Chart Utility频率响应区
9 H8 @8 l. f9 z0 ?0 V3.4用分立电容电感匹配实例( L& e$ [! T( X% h* D' ~
3.5微带线匹配理论基础
& n" q" A: Z$ v# z9 ^( p3.5.1微带线参数的计算6 }: V6 y: Q8 p+ B1 e
3.5.2微带单枝短截线匹配电路- Q* J$ B, y1 X" p* D( o
3.5.3微带双枝短截线匹配电路
% y8 i7 @: G6 Y/ d3.6LineCacl简介
( ~0 V4 v9 l  x. A& j3.7微带单枝短截线匹配电路的仿真* N$ A# {5 [6 S# `" z1 P+ K; N$ S$ l
3.8微带双枝短截线匹配电路的仿真( E7 \8 @7 l/ G& n% H2 A4 M
第4章滤波器的设计
5 q) S2 H7 H9 [4.1滤波器的基本原理 & v) X& Y4 h. [$ ^4 X
4.1.1滤波器的主要参数指标$ b6 T: I; U  E) u3 ?3 D8 ]
4.1.2滤波器的种类
# A6 z# O7 h( A3 V% c: _1 c% t- H4.2LC滤波器设计3 \* Q1 y% O- g# b6 G0 Y* H
4.2.1新建滤波器工程和设计原理图
& r5 C) ]1 n- U- Y; B4.2.2设置仿真参数和执行仿真
+ M* j' w" x% Q4 u  G4.3ADS中的滤波器设计向导工具
  T$ @8 U0 c' M2 \9 W. G6 m& t4.3.1滤波器设计指标$ e; Y5 c; R: Y) ?
4.3.2滤波器电路的生成) N: c4 C% f& W0 \
4.3.3集总参数滤波器转换为微带滤波器
/ a, o9 d* M0 d1 Y. x- p+ s0 ?4.3.4Kuroda等效后仿真( j- c4 |* E5 ^1 p- N
4.4阶跃阻抗低通滤波器的ADS仿真
) D+ S8 g+ N) U+ J1 k4.4.1低通滤波器的设计指标8 j  r% H5 Z6 m) s+ D
4.4.2低通原型滤波器设计
' T* p8 d4 V, M& e4.4.3滤波器原理图设计$ B! y+ e2 o7 j6 z3 ?
4.4.4仿真参数设置和原理图仿真
8 x+ r* O' ]% f0 }% E8 C$ l9 I4.4.5滤波器电路参数优化. ~: d8 N  M+ ~2 h
4.4.6其他参数仿真
+ a  |$ X# _7 \. n; P4.4.7微带滤波器版图生成与仿真8 f( P6 Z/ _- ?# t/ I5 ^
第5章低噪声放大电路设计' u, i, g) v6 U' q
5.1低噪声放大器设计理论基础! q7 K" h; I# e0 _0 r! {/ x/ M& k) H
5.1.1低噪声放大器在通信系统中的作用2 D* ~4 n" a% G9 [: s' N3 M
5.1.2低噪声放大器的主要技术指标: |6 b+ [/ O  R; e/ R' ?$ N
5.1.3低噪声放大器的设计方法
% P: [) f, G4 D9 }/ Y( V1 o/ e5.2ATF54143 DataSheet研读  w2 J& h" C- {6 f% o* D# ?! u# F
5.3LNA实例+ P. S8 J" j  ^* W* v* `
5.3.1下载并安装晶体管的库文件
8 c  K6 d, _- ~% |" d6 z6 D( y5.3.2直流分析DC Tracing2 m6 V% J0 f# |# r# V0 B( J& ?6 N. w
5.3.3偏置电路的设计# r" [2 m# i, ]. G3 S/ E% H
5.3.4稳定性分析% i$ {, @4 [: h3 B/ V
5.3.5噪声系数圆和输入匹配! E1 t: A6 k3 c6 ]6 z* x. f
5.3.6最大增益的输出匹配2 E/ _# W% l* |# t9 k3 t* O
5.3.7匹配网络的实现
+ ^% T( v6 x% x! K6 F5 n) [/ {* |5.3.8版图的设计
. z1 i" o; ^$ G9 _' ^5.3.9原理图—版图联合仿真（co-simulation）0 ?+ V+ l0 O6 ]; c- \' ?% X5 O
第6章功率放大器的设计
  I/ e# M, A' r2 r" _6.1功率放大器基础
0 w5 g7 F% ^8 }9 r1 O. C5 r$ ~6.1.1功率放大器的种类
* t; T; w6 a' }2 ?6.1.2放大器的主要参数1 k; F2 P% X4 t* o7 Y3 S
6.1.3负载牵引设计方法
# t+ h  Y# p% R0 q3 k" D, E6.1.4PA设计的一般步骤
0 g  i2 H& k  s& h+ d" H  ]5 [6.1.5PA设计参数" D4 K4 V9 _( R! f7 N
6.2直流扫描
: r* J: }2 s" q3 {& R2 m6.2.1DesignKit的安装1 u! H! c/ s* H) ]+ {
6.2.2插入扫描模板" P7 T  ^  g+ c  W; E/ n( _: j
6.2.3放入飞思卡尔元器件模型
) X( }  |3 V! B4 g6.2.4扫描参数设置
& d3 d6 u( m/ Y) p* B6 K6.2.5仿真并显示数据. X( ?: M& f, f. u1 X6 ~
6.3稳定性分析
+ q' r/ H& G8 C5 ?6.3.1原理图的建立2 ~1 z: U0 |, [' `1 U8 @3 U2 I! j
6.3.2稳定性分析% A& C- ?6 {, Z% }" D+ E0 B% Z! a
6.4Load-Pull
' y+ k- E9 Y9 I$ A; B6.4.1插入Load-Pull模板# k$ H- y' r! q! E) F
6.4.2确定Load-Pull的负载阻抗
; Q" [% L8 [3 [" X* v' M" Y  j6.5Source-Pull
% |) M! G4 m5 v$ c/ Z6.5.1插入Source-Pull
, F  b' p) r+ S2 j6.5.2确定Source-Pull的源阻抗
2 f9 a7 n% e, q; D4 n; {* Z( \" d6.6Smith圆图匹配
% O% ]( k) \+ T0 @6 l7 W6.6.1输出匹配电路的建立
5 {2 q# t# `5 ^5 N6.6.2输出匹配理想传输线转化微带线
3 L- j& R! @4 M6.6.3输出匹配电路生成symbol模型
% I6 J% R' |8 h. n0 ?6.6.4输入匹配电路的建立0 f: o. f# |9 q& Q& q7 q: l/ ~
6.6.5输入匹配理想传输线转化微带线
; B, E# Z/ d# N+ Z$ D9 a5 o( w# C6 x6.6.6输入匹配电路生成symbol模型; \. p4 w& X8 J. Q  Z! ]: J
6.7偏置的设计
' k1 U, ~! N8 I+ G, s( X- T6.8原理图S参数仿真( Z! X; x3 t" L* i# G  i% v6 ?
6.9原理图HB仿真6 O; {% l2 l/ B
6.10原理图优化调谐/ }5 e3 s$ Y) H6 N) K' ^; k6 B
6.11版图Layout
, c( I1 E6 `1 S& M1 G  l6.11.1版图的生成0 a* `) z# _! c6 |/ J, i
6.11.2版图的布局  V1 P+ I# b1 Y0 E' ~" G
第7章混频器设计9 D4 C. R$ E; u& m5 a
7.1混频器技术基础
) X& x% M+ K" S% P: s7 W7.1.1基本工作原理) F: }3 ~3 H& j. X
7.1.2混频器的性能参数' X4 z7 M0 [; Q( T
7.1.3镜像抑制混频器原理简介
7 T. ?( S8 S3 r3 u1 x# b5 j7.2混频器实例与仿真
6 v. p! B6 M7 g, W4 o0 F, p) J7.2.1案例参数及设计目标
% c9 Y4 g, {) {# u7.2.2平衡混频器设计6 m& p4 I- n0 \
7.2.3本振功率对噪声系数和转换增益的影响5 E7 Z5 @3 n$ l) J+ V2 `1 D
7.2.41dB功率压缩点的仿真# _) W; {9 t6 ^# V( d
第8章频率合成器设计
' z: J+ L$ V) Z" t8.1锁相环技术基础7 }+ j& k2 c6 {
8.1.1基本工作原理( U0 ~- {4 Z  C! b" d! L
8.1.2锁相环系统的性能参数
; Q% Q: m" L" Z6 d( U: c3 x8 ~8.1.3环路滤波器的计算% a# T. G: `/ r  M1 K  K) A/ O( @
8.2锁相环实例与仿真5 R% g1 }0 U9 B  i' Z6 u( u
8.2.1ADF4111芯片介绍& E6 b! |5 m4 z6 A* x6 q) S
8.2.2案例参数及设计目标" w% C& m3 c3 J: B+ p1 v/ I$ [
8.2.3应用ADS进行PLL设计7 u" _' O3 q- z) d7 j
第9章功分器与定向耦合器设计. P: [; m6 z+ Z9 k6 `
9.1引言
/ z6 z! y; O5 D7 }9.2功分器技术基础0 L1 O) N5 f6 ]( z
9.2.1基本工作原理
. X! }2 H; N& t9.2.2功分器的基本指标* K5 i; \- S% Q
9.3功分器的原理图设计、仿真与优化
% H& ~% h" e" h3 J. M  v9.3.1等分威尔金森功分器的设计指标% ~( j: M$ i- P/ r
9.3.2建立工程与设计原理图1 J0 b4 l' h+ A' L3 e
9.3.3基板参数设置7 l4 z/ k7 i8 d: ?% G: V7 S% ]0 Y
9.3.4功分器原理图仿真 % Z0 V2 y3 u) s5 F* `! A* S+ a
9.3.5功分器电路参数的优化
/ M- Q1 c, V( M9.4功分器的版图生成与仿真! b! F5 e0 m5 D. \, i
9.4.1功分器版图的生成 " t5 u2 ?' G( ~% _. A1 v
9.4.2功分器版图的仿真 6 O& A6 F5 V, [, ]/ Z
9.5定向耦合器技术基础
- y8 q. c, o* t3 F9.5.1基本工作原理! D6 _" u5 W) e4 V
9.5.2定向耦合器的基本指标. }% q4 U- Z$ r2 z3 ~% P5 i
9.6定向耦合器的原理图设计、仿真与优化6 o, ~  q% c8 F/ i5 f  N
9.6.1Lange耦合器的设计指标. q1 d  r/ b1 ]' Z& m
9.6.2建立工程与设计原理图  F$ h, e4 M7 M/ i) P
9.6.3微带的参数设置5 d' F8 I" G- ^' h# P
9.6.4Lange耦合器的参数设置$ w7 N/ q- F9 q1 U& i3 H) |. S  ~$ x
9.6.5Lange耦合器的原理图仿真/ P+ z1 O6 W0 w+ N% |
9.6.6Lange耦合器的参数优化
; h7 r' k+ }; [, X9.7功分器的版图生成与仿真7 H6 u, x8 f3 u+ D5 `3 d8 W
9.7.1Lange耦合器版图的生成
* w* O# g. a1 u0 s- T* h) g9.7.2Lange耦合器版图仿真
$ s0 ^; r) S& w# L$ n第10章射频控制电路设计2 C$ B2 T6 L* A  n4 ]
10.1衰减器的设计
* G8 V# ?8 y% n- J, v( M3 q10.1.1衰减器基础; y/ i4 U5 [! g8 F0 Q. V8 M! M
10.1.2有源衰减器的设计及仿真
. U( N  m6 o( x1 U2 @10.2移相器的设计# |6 x. _) C0 a$ b1 p1 I
10.2.1移相器基础9 u) {0 @3 h& O; h# s& g6 y6 M: p
10.2.2移相器的ADS仿真
+ o' K+ Y: r+ i: {$ d$ a; Q& F第11章RFIC电路设计
( P) ]& S6 @& G2 P8 f+ }& y11.1RFIC介绍
7 B7 r* b, m/ P0 I11.2共源共栅结构放大器理论分析
9 D4 ]+ x7 [/ X0 a4 H& I" `' D11.3共源共栅放大器IC设计ADS实例
, Q! ~9 U$ Y+ z8 R& `+ b2 |- M: }11.3.1共源共栅放大器IC设计目标一! _0 U& v) V" }5 W4 S" \
11.3.2共源共栅放大器IC设计目标二
# Y4 y6 S( P/ c& |/ B7 H3 |11.3.3共源共栅放大器IC设计目标三  m  N- x& ~8 d( l# @7 T. r
11.3.4共源共栅放大器ads模块生成% {; N7 \+ n9 p2 s" T" W
第12章TDR瞬态电路仿真6 A! Y4 Z0 t$ X9 d% S# z8 v! d
12.1时域反射仪原理及测试方法
& V7 x8 [( }2 l. l2 c* m12.1.1TDR原理说明及系统构成. |- b4 k8 @4 r1 q; y' g6 a
12.1.2TDR应用于传输线阻抗的测量原理) x; v9 W' P2 f+ j! q8 p7 L
12.2TDR电路的瞬态仿真实例
# @- W9 x/ Q: g12.2.1利用ADS仿真信号延迟+ J( F1 p, ~" n' {% P8 b
12.2.2通过TDR仿真观察传输线特性+ y. L0 ?8 v+ X. Q1 x
12.2.3结合LineCalc对传输线进行匹配分析
, X4 L3 p) b: V' z12.3TDR仿真中利用Momentum建模的实例
; `% m6 i0 E5 E12.3.1TDR一般瞬态仿真过程
& v7 L; Q2 h* T, Q3 b. d12.3.2利用Momentum的TDR仿真过程
& ^$ H3 V: ]0 P. x/ |第13章通信系统链路仿真, K+ R& h' C, ]$ Q. ]
13.1通信系统指标解析
: ~4 B0 q2 F+ F13.1.1噪声
: h+ ]% R( e& @: ]9 b. L/ C13.1.2灵敏度
, R/ {; J4 T3 l6 r0 H13.1.3线性度
6 p- T* @  p/ _13.1.4动态范围
, k: p3 A( p7 a  U6 ]( x& G& b13.2系统链路设计# A8 v1 m, O$ D% A) k3 L0 [
13.2.1传播模型7 F: f4 ^2 a; `- s
13.2.2链路计算实例9 ?; ~/ ^5 `3 [# y" l2 X' M
13.3ADS常用链路预算工具介绍& i. S) v7 a  A( D. A1 x( l) ?/ }; f
13.3.1BUDGET控制器
% S6 o& h% @( _13.3.2混频器及本振
4 u' i9 a% }& p13.3.3AGC环路预算工具. A* w# J' t6 c  o/ e
13.4一个简单系统的链路预算
/ {# n- D7 a, q$ J- I& z13.4.1输入端
3 p2 F/ y9 l+ x13.4.2第一级滤波器9 V- D; i5 K) r( f
13.4.3第一级放大器" m! |$ M( A. V4 y) e/ P
13.4.4本振及混频
/ J) ^: P# a. L* Z9 y: {# {3 f13.4.5第二级滤波器& j( G$ {% _& W3 P" n) \6 w: U
13.4.6第二级放大器
. s) ~- s! |+ g7 W8 `; H3 {13.4.7BUDGET控制器设置
' \' d8 g: B' h5 @13.4.8整体电路图. |# c3 h" L, [, v6 [
13.4.9仿真结果及分析7 i$ ]- f& Y8 e1 A2 v; v
13.5AGC自动增益控制6 ~% V  @# ?; S* E% w' }9 M$ n
13.5.1无导频模式下的功率控制
( l2 n8 j& b8 h# q5 B13.5.2有导频模式下的功率控制
: t  `+ f0 M6 x& @* ]4 A4 d: p3 t13.6链路参数扫描
8 ?5 v- @$ F1 l* Z, z3 ]13.6.1功率扫描
7 X) ~4 G' f& D7 e13.6.2频率扫描
3 a; o3 [* z- h9 O: h13.7链路预算结果导入Excel
- ~: [/ i. U- T- v13.7.1控制器设置( I' f4 V, _+ Q% n+ T
13.7.2Excel操作
% B6 w$ i4 u# E3 e  G7 T第14章Momentum电磁仿真
% s3 R2 i) E. v& D" g/ ]14.1Layout界面简介9 ~2 s+ s/ G9 P9 ~' K
14.2Momentum主要功能和应用8 S- U) M$ d, {) l" f
14.2.1矩量法介绍
$ ]- J6 v- X. _' i; @14.2.2Momentum的特点% e! a- [8 v& b6 f6 d" C$ J
14.2.3Momentum的功能
0 l5 ^* G+ A" h* p! P8 Q14.2.4Momentum仿真流程0 }, V/ H" l6 J$ w# `3 d
第15章微带天线仿真实例4 B/ G" h" ]; Q9 g5 l
15.1天线基础
  L; X% o' m, N- v15.2微带贴片天线仿真实例+ H  ?2 F& x; k; A
15.3无线通信中的双频天线设计实例

# p) @$ @- C" i
7 V1 Q. E' Q* t4 {

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