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& i* m" m( I& `/ m; m; z& j7 @, E
1.1ADS与其他电磁仿真软件比较% l5 J% r' i6 X" f& r, V% R
1.2ADS2011简介
1 @/ @0 L& y$ c1.2.1概述: I% ~) h1 k8 W  Y
1.2.2ADS2008的新功能$ E- \+ A( A1 A! i& x
1.2.3ADS2009的新功能
+ A8 L  |! V$ @, I) v* H; G& u1.2.4ADS2011的新功能5 ]4 U# U* K5 _3 b  }9 k  N
1.2.5ADS2011的新功能描述
$ j2 Y+ \; g9 b' F/ x5 n# ]9 G7 @* y第2章ADS2011界面与基本工具
0 Y# |" ~6 n8 P5 E! v2.1ADS工作窗口
5 z5 S/ o& m/ O0 T/ `! o7 X2.1.1主窗口
) u: E! K8 e# ]8 E  ?! C5 d2.1.2原理图窗口6 T) \+ W2 p0 u$ d' S8 V7 P  d
2.1.3数据显示窗口
2 T2 _% k# v5 F" i2 A2.1.4Layout版图工作窗口* @* o5 s1 ^  b$ U
2.2ADS基本操作
' A- P' B! C3 Q2.2.1ADS原理图参数设置' e8 g/ ]6 O7 G' R1 K8 l; `# e
2.2.2ADS工程的相关操作" y( |+ @0 g& L1 @
2.2.3下载和安装DesignKit: ~4 {& I1 a' d" G  J$ h
2.2.4如何搜索ADS中的范例
2 y$ M, N% V4 F$ F. I* {2.2.5ADS Template的使用
" ~+ N9 s# U8 |: }3 L, {2.2.6ADS2011 Technology的设置. s* A2 l2 _& B' c
2.3ADS的主要仿真控制器  u) q+ H$ `6 n" w+ Z3 s
2.3.1直流（DC）仿真控制器
" w5 O% E/ ?  |3 n# w2.3.2交流（AC）仿真控制器
- E3 Y. U: ~) L. w2.3.3S参数仿真控制器
2 M# S3 d2 S" q9 ~2.3.4谐波平衡（HB）仿真控制器
, ~; B" ]- z$ f/ g9 e2.3.5大信号S参数（LSSP）仿真控制器
- C; G/ {& A' M, |2 A2.3.6XDB仿真控制器
$ @# y) M* }5 T4 K; B0 n" {- P2.3.7包络（Envelope）仿真控制器
6 C7 b0 U+ f$ [) |2.3.8瞬态（Transient）仿真控制器
% R7 X+ Z* E. K) [( U8 Z; m+ ^第3章匹配电路设计
# D) O, }0 H" V) o. P) d3.1引言3 D/ x7 z+ ]0 k# n+ `: T! m
3.2匹配的基本原理5 Z. |3 u. c2 \4 ]/ J0 ?& {
3.3Smith Chart Utility Tool说明
, o; ^, x+ l& v3.3.1打开Smith Chart Utility5 B) J' G, J) b3 K8 {6 ^9 A* X
3.3.2Smith Chart Utility界面介绍
) b0 {0 z8 {9 @' {% Y" F/ J3.3.3菜单栏和工具栏
1 V5 h4 l$ Q( V. A7 g) b. D3.3.4Smith Chart Utility作图区
# h. H/ \( g) ^. Q, m* ~3.3.5Smith Chart Utility频率响应区1 X2 Z! l" N" A1 o/ h
3.4用分立电容电感匹配实例; E: B. S# p& f, _% A  |& H( ?% Z2 W! H
3.5微带线匹配理论基础
* ^( y$ m& Q5 a+ e3.5.1微带线参数的计算2 P# P* N' u& E# Q4 D
3.5.2微带单枝短截线匹配电路3 S4 h3 q! P% C+ _# U8 t7 A
3.5.3微带双枝短截线匹配电路
) ^* U# k6 X7 ?3.6LineCacl简介9 d# ~$ b+ x% L2 O/ }6 ?* @7 G
3.7微带单枝短截线匹配电路的仿真
* U9 x# H* u  F3.8微带双枝短截线匹配电路的仿真) V% B4 ~# K: z0 ^. L+ n" e
第4章滤波器的设计
# a* e# R6 I' g4.1滤波器的基本原理 - |6 m+ U$ Q7 N1 o3 ]2 |
4.1.1滤波器的主要参数指标
0 n  ^1 g6 E! R( `! h% y9 _4.1.2滤波器的种类# A6 ?6 _) e+ k" a* ]% k
4.2LC滤波器设计! s# T) S, W: j9 m4 ?2 b& a! ]# ?
4.2.1新建滤波器工程和设计原理图
6 P( d! _' H7 W% Y8 h! @9 y( t! b+ o4.2.2设置仿真参数和执行仿真0 f6 T! x9 u$ G, q
4.3ADS中的滤波器设计向导工具4 u/ j  K9 l4 B3 R! W
4.3.1滤波器设计指标, V6 n3 B/ u" g4 ^9 y: |
4.3.2滤波器电路的生成
5 u7 g; C9 J# N/ d4.3.3集总参数滤波器转换为微带滤波器! T: z7 d9 @3 B& a1 L+ ^
4.3.4Kuroda等效后仿真
- e$ t" i, t9 F  P) |3 _4.4阶跃阻抗低通滤波器的ADS仿真
1 [0 \+ `( {/ t4.4.1低通滤波器的设计指标
* d2 Q4 @2 h! D4.4.2低通原型滤波器设计
( d5 E1 w* ^7 `4.4.3滤波器原理图设计
- D# k( n. W7 R, i' W/ w4.4.4仿真参数设置和原理图仿真
& s5 Q' [  Y% `3 k0 H# j1 U4.4.5滤波器电路参数优化
1 N0 H/ y% G& M' `# e4.4.6其他参数仿真% @, J" B1 @3 J
4.4.7微带滤波器版图生成与仿真
/ W7 w" j& @, O) N0 z第5章低噪声放大电路设计
8 W# m: k# M) P. g# F& U: o# U$ H5.1低噪声放大器设计理论基础! G; ]0 W$ p5 [
5.1.1低噪声放大器在通信系统中的作用
" Z/ w/ n; X' }* i( e+ T. `) m5.1.2低噪声放大器的主要技术指标* x' T8 G% E1 K" }! Y5 l' x
5.1.3低噪声放大器的设计方法
0 `# @" c: w- U5.2ATF54143 DataSheet研读: C: b  D9 M7 l- `+ G0 W! x; Q
5.3LNA实例
. m- a& ?+ c2 P, ?5.3.1下载并安装晶体管的库文件
+ R1 {. B0 q- U. ^) b5.3.2直流分析DC Tracing
! `: @- m5 ~% ^5.3.3偏置电路的设计2 S# d& ?* a, v% J) k7 `
5.3.4稳定性分析
. N  L$ w, [6 N& ^8 R% `5.3.5噪声系数圆和输入匹配& \  _! c" L0 [$ W' [
5.3.6最大增益的输出匹配
$ M! n0 E, j, ]7 Z# I7 C8 ]5.3.7匹配网络的实现! p8 E4 N* \; X2 X* l( l
5.3.8版图的设计# J& t) `" n% v
5.3.9原理图—版图联合仿真（co-simulation）6 ~6 B* b- d$ e2 g
第6章功率放大器的设计
0 Z! y) ~' a0 Z, T0 j# y- r& R' M6.1功率放大器基础
7 {- ]) x" T- \/ u! `. ?6.1.1功率放大器的种类
* F5 H5 a& p5 ~: l6.1.2放大器的主要参数# g, r. D0 T% w# i( `3 h6 E" d/ {
6.1.3负载牵引设计方法
/ G! r' h* L3 j7 B. C' B6.1.4PA设计的一般步骤& o7 \; i# g7 ^8 }/ D* a
6.1.5PA设计参数$ |' z. h/ h5 S6 `3 e4 x
6.2直流扫描/ \& d$ d3 g& q4 ?* @
6.2.1DesignKit的安装
( X  @" E7 K9 @% L" s. ~9 I6.2.2插入扫描模板) e9 S) }' i, `# _
6.2.3放入飞思卡尔元器件模型
. ~$ C6 N7 g$ X3 _: B  X6.2.4扫描参数设置
- S" d% T4 S9 t6 M) b! b6.2.5仿真并显示数据
# E7 O9 a# _) n3 |' ]& d6.3稳定性分析& Z3 I% V2 n* i4 t
6.3.1原理图的建立
4 u/ s0 B. M+ o3 G+ d6.3.2稳定性分析' m9 T) m& I* j- x9 a
6.4Load-Pull
1 i! U4 n/ a% n7 }5 z6.4.1插入Load-Pull模板! C2 c' _  C% W8 g6 w4 f6 u) [
6.4.2确定Load-Pull的负载阻抗7 B: k7 G7 E8 ?# Q6 [
6.5Source-Pull
, D% E. J7 S" D7 U& z2 b4 F6.5.1插入Source-Pull
1 P/ B7 L, ]  A( t5 l6.5.2确定Source-Pull的源阻抗
2 W5 z4 X& m6 p. O7 F# i- O) T6.6Smith圆图匹配0 I- B7 G$ r7 S( I% E$ f, ~
6.6.1输出匹配电路的建立
" W% i% T( ?: S0 Y& G6.6.2输出匹配理想传输线转化微带线
. ]8 Y% H$ _) K6.6.3输出匹配电路生成symbol模型* S( x" e4 n, J( w( d+ u+ f* Q- n
6.6.4输入匹配电路的建立
3 O. {) X2 ^4 d6.6.5输入匹配理想传输线转化微带线
1 C. a" q* y; S2 W6.6.6输入匹配电路生成symbol模型. x2 k. V. q& r/ T' g7 O
6.7偏置的设计& E* B4 K7 S9 t( t/ v
6.8原理图S参数仿真
' P3 l. r% [" A6.9原理图HB仿真
: f& }& X. F: i* \0 X8 z: v, ^6.10原理图优化调谐/ n5 b2 H9 V- N+ \
6.11版图Layout3 P; K6 I, V, V9 U3 m, o
6.11.1版图的生成
4 J' J# {" v5 o. o8 j9 f- Q. @6.11.2版图的布局
9 r/ L- h9 g/ h- r( P( t第7章混频器设计
1 `9 y0 n: [4 P- t8 s7 l) K. ?) b7.1混频器技术基础8 O* }' `% k5 i* q* t% L. b6 u+ f
7.1.1基本工作原理9 h6 G' @5 X. w* i
7.1.2混频器的性能参数
& i; A, ]) _# u+ J, w7.1.3镜像抑制混频器原理简介
) `6 `/ k& s9 {' y! W& D' }7 X) y1 {2 n7.2混频器实例与仿真' B+ |5 @) ~& i/ Y9 B! g" w
7.2.1案例参数及设计目标# y8 W( G1 _3 q4 \5 a9 u, p5 u
7.2.2平衡混频器设计
+ i7 F, J& H& U" }' j4 ^7.2.3本振功率对噪声系数和转换增益的影响0 H+ J, [  r0 `; g( ?& I. E! f
7.2.41dB功率压缩点的仿真" s& c& }+ \" G% T- Q- b0 H
第8章频率合成器设计! B3 S/ E' I3 d$ X; |
8.1锁相环技术基础6 @3 {( I" f  V9 u1 p4 c  z
8.1.1基本工作原理
0 ~1 {, S  L$ ^5 g  A$ i: P8.1.2锁相环系统的性能参数/ m3 {+ J9 l1 z. V$ Z
8.1.3环路滤波器的计算
1 Y/ g6 p: U. q2 I$ t8.2锁相环实例与仿真
: l0 S# i4 {/ o2 [& o8.2.1ADF4111芯片介绍& L6 \. t3 v7 N. F7 W% d$ D" T
8.2.2案例参数及设计目标
) Y1 p( B& Z; N8.2.3应用ADS进行PLL设计
) m9 H# J2 K0 Y$ e3 W第9章功分器与定向耦合器设计
1 w) C8 w7 g9 u' t  X: K& |1 d9.1引言8 h& _6 d- l  s( x7 `' h
9.2功分器技术基础9 c+ D$ |: ?  j2 s: e
9.2.1基本工作原理; ?0 \) @4 a0 g. n8 f# U
9.2.2功分器的基本指标. R- u/ _; r% P% J  s- R8 {/ Z9 A
9.3功分器的原理图设计、仿真与优化2 O+ {/ ^  A$ u+ e4 v5 s
9.3.1等分威尔金森功分器的设计指标
& p; _- l8 ?/ o9.3.2建立工程与设计原理图: y0 J! H/ T2 l; A9 z
9.3.3基板参数设置
2 N( D- S7 z2 A; v' x/ C9.3.4功分器原理图仿真
0 J# r% y/ z/ K2 _, u4 j1 x& f9.3.5功分器电路参数的优化 4 g% }# s) n+ S4 q
9.4功分器的版图生成与仿真! x$ ~3 _/ ^% n. I& |
9.4.1功分器版图的生成
/ u; `( V# i6 G$ a0 W$ H9 K' _$ z- c9.4.2功分器版图的仿真 / h6 }$ _: u, T" l
9.5定向耦合器技术基础
/ |! j- }0 j9 v1 f9.5.1基本工作原理& R* x5 |6 C0 }* \) V- c
9.5.2定向耦合器的基本指标5 V3 p9 w3 F. O- b: _, O
9.6定向耦合器的原理图设计、仿真与优化0 ?4 D( p! r( o  ^- u- d( v* Q+ ~
9.6.1Lange耦合器的设计指标* g' }# A; Q- c9 b1 k" W
9.6.2建立工程与设计原理图* c7 V: i! N; |5 ?3 r, U
9.6.3微带的参数设置" q1 X- f% k/ [8 m" v
9.6.4Lange耦合器的参数设置
! [: G& U% }( h0 J3 F. [9.6.5Lange耦合器的原理图仿真
2 D1 ~& I. U9 W9 l8 _# O; t* Z9.6.6Lange耦合器的参数优化 6 Y4 N# I* r& n4 b+ \" o  ^
9.7功分器的版图生成与仿真
" z' I$ R' e' Y, ]  d9 y9.7.1Lange耦合器版图的生成
$ L0 i8 A) b+ |3 r- U9.7.2Lange耦合器版图仿真   _' h7 w9 G9 J# h& f7 Y2 f# q5 `
第10章射频控制电路设计: V) L( O' B* c0 }/ y  H
10.1衰减器的设计
4 G/ F8 r9 Q+ e6 t. Y" y2 u& ]( A8 k10.1.1衰减器基础
' I' c4 G& G, l10.1.2有源衰减器的设计及仿真
% E  P' y2 q( T- N4 W$ D3 `& i10.2移相器的设计6 S! n$ R) x% C/ w3 f
10.2.1移相器基础
% N0 C* I, ~3 }" o  @# E10.2.2移相器的ADS仿真
& O4 \9 R6 |7 `+ T& j8 u第11章RFIC电路设计9 S. v# x! p8 D
11.1RFIC介绍$ B: W! r8 q7 B# b( o% H
11.2共源共栅结构放大器理论分析  K+ F/ h( b; t3 N* D7 Y+ e
11.3共源共栅放大器IC设计ADS实例
8 l. g5 o2 X( g( u9 x# j. `11.3.1共源共栅放大器IC设计目标一
$ F  j/ W1 d2 M% y11.3.2共源共栅放大器IC设计目标二) i/ E" {1 _! I& G0 C
11.3.3共源共栅放大器IC设计目标三  i0 U- |/ G# v4 x/ P6 S
11.3.4共源共栅放大器ads模块生成  x. K0 m  n" J5 k+ A0 |
第12章TDR瞬态电路仿真5 \" h5 C- ]) n: B8 o. L
12.1时域反射仪原理及测试方法
6 Z! v" K2 A  a8 {& ~: k9 l0 m12.1.1TDR原理说明及系统构成
2 X0 e+ T9 O% E1 \0 C12.1.2TDR应用于传输线阻抗的测量原理
8 v1 y" s$ S2 G1 S- r3 u12.2TDR电路的瞬态仿真实例8 [" G! F* a4 @8 _
12.2.1利用ADS仿真信号延迟9 x$ @; M7 H% d0 }0 F
12.2.2通过TDR仿真观察传输线特性' E; F& h8 _' g9 o. w3 q: L
12.2.3结合LineCalc对传输线进行匹配分析
! L" p+ ^  N1 U8 C" B& @6 w12.3TDR仿真中利用Momentum建模的实例
) V: S  u; ]  m5 w12.3.1TDR一般瞬态仿真过程1 b- Q! o( Y+ j! a! M/ G
12.3.2利用Momentum的TDR仿真过程9 a& m6 G" P. l
第13章通信系统链路仿真) a7 p2 s+ X4 y2 |0 }  ]
13.1通信系统指标解析
' ^% }' Y6 O8 Z/ @0 \' ?13.1.1噪声
6 p$ q" h8 A) C9 ]1 G0 m9 ]5 @13.1.2灵敏度& c# V3 `8 J8 z# J/ H( w
13.1.3线性度
6 I  o0 e5 m- c. W13.1.4动态范围* P0 j& {6 M- H8 k- F
13.2系统链路设计0 J3 Y5 b2 A, U* r; J
13.2.1传播模型' a. p, _! i6 G$ {0 x' l
13.2.2链路计算实例
! `5 ^3 L8 Q; n+ D& k13.3ADS常用链路预算工具介绍4 E! U! M& z! K+ G- q
13.3.1BUDGET控制器7 `/ ]; {9 Y) s' W( h- P3 @* `
13.3.2混频器及本振( L4 x  z/ }* g# K8 x( W7 k8 c* I  {
13.3.3AGC环路预算工具
5 e9 h7 @8 @/ j. ^- q3 K13.4一个简单系统的链路预算
9 m! e% I# [4 S13.4.1输入端: Z' r# D4 o, D) v, E
13.4.2第一级滤波器8 X+ f( z8 R9 w/ g: I
13.4.3第一级放大器0 V* x. r$ T7 \" N
13.4.4本振及混频
! G7 G0 K: D' e, T: n1 x9 f- Z" @0 ~13.4.5第二级滤波器- D# F  E- M# O4 W0 W4 d; `  H7 J
13.4.6第二级放大器
7 n- ?8 A1 `  g7 v, {; F; }7 W* r13.4.7BUDGET控制器设置; C' F8 ~5 C/ u6 d( X4 u
13.4.8整体电路图5 B8 E, r2 M& g3 b
13.4.9仿真结果及分析
3 I! V9 y2 |/ s: e13.5AGC自动增益控制  z, L1 {/ w! f- W6 h
13.5.1无导频模式下的功率控制
8 N6 }  W. ^- u; {& z/ k13.5.2有导频模式下的功率控制
! F2 u( T8 p: c' f5 \% R13.6链路参数扫描
  n2 d3 S" \0 @, J- M13.6.1功率扫描6 o. m0 h$ f6 s, x
13.6.2频率扫描
) }" [. x9 V$ Z; f. Q0 D) a1 K- D. `1 W13.7链路预算结果导入Excel
7 n/ E# S3 O2 B6 w13.7.1控制器设置: ~; {& g8 ?5 X+ z
13.7.2Excel操作
7 U, o- b7 t# z$ w/ @第14章Momentum电磁仿真: b7 J) K% _/ R
14.1Layout界面简介
8 B; z3 w- T" |9 W: v! ^% m9 H14.2Momentum主要功能和应用
0 O# q) @. N% C% x; o) T0 v4 \14.2.1矩量法介绍* g+ O' v/ L* f
14.2.2Momentum的特点
$ x# w  X0 ?# b; D7 y14.2.3Momentum的功能( L. b9 G7 _3 j. ?" m% [
14.2.4Momentum仿真流程+ ?" n* [9 L/ p3 J! R! ~
第15章微带天线仿真实例
9 r7 V& s! D: A4 e2 a$ z15.1天线基础4 }% X! @3 X" K! a# m
15.2微带贴片天线仿真实例4 B6 F/ l" x4 p6 v& T& ^
15.3无线通信中的双频天线设计实例