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0 g$ ~  ^. S/ a0 ]' r+ W
1.1ADS与其他电磁仿真软件比较; W/ v* j7 v6 D% ?& @8 {% h" ^
1.2ADS2011简介8 C9 M# O3 n" u$ `
1.2.1概述
! g2 {: ]$ [% ^) j/ [1.2.2ADS2008的新功能( D1 v2 P% A5 n
1.2.3ADS2009的新功能3 D7 X: N; i4 k
1.2.4ADS2011的新功能
( c3 x# A* _# ~" S+ x$ p4 H1.2.5ADS2011的新功能描述
! K; S! O4 Y2 x0 K$ G' k第2章ADS2011界面与基本工具
/ s7 Q4 d+ Y, o* V+ v2.1ADS工作窗口0 l: C2 {" Y" S" }
2.1.1主窗口0 k5 ~+ @" e, r7 g, b" O
2.1.2原理图窗口
4 d3 M# X6 D  G, j+ c2.1.3数据显示窗口
" U" ?" J1 Z6 H! Y" r; a: A$ h2.1.4Layout版图工作窗口
# A& e! o) B, ^6 i2.2ADS基本操作* i' b9 L7 r' W* M. y1 O
2.2.1ADS原理图参数设置- T% A9 T1 W5 J
2.2.2ADS工程的相关操作
9 p  F$ n7 F1 @& z2.2.3下载和安装DesignKit: v7 x4 D& e( C+ D6 U  f
2.2.4如何搜索ADS中的范例
4 F& R# n- T: @  H) o2.2.5ADS Template的使用/ X; q) h1 S1 A! N; ^: h
2.2.6ADS2011 Technology的设置
& y  m% z3 ], U9 F4 @! R# }. z6 Q1 r2.3ADS的主要仿真控制器! J1 p- `! r2 x. K* [: b
2.3.1直流（DC）仿真控制器
1 K# G. ^  c- {! \9 B2.3.2交流（AC）仿真控制器' E- q! e3 W; [8 ]1 m: G, g) x
2.3.3S参数仿真控制器
& v3 C* P2 I) u% x! ^+ N2.3.4谐波平衡（HB）仿真控制器
/ Q5 w# u) @2 o* C% [2.3.5大信号S参数（LSSP）仿真控制器: I3 F. o+ @3 y1 l2 v
2.3.6XDB仿真控制器6 H; f. c6 z$ H# [, Y* G2 w& k
2.3.7包络（Envelope）仿真控制器  U7 U" O4 X2 k, u9 n7 d2 H
2.3.8瞬态（Transient）仿真控制器' i6 L2 Z( z" R+ `4 c) d
第3章匹配电路设计5 v5 K0 ]6 K. {
3.1引言) o* ]# r  g1 Q
3.2匹配的基本原理8 f; T. q; C2 d  f
3.3Smith Chart Utility Tool说明
8 D) q% ]( Q9 d3.3.1打开Smith Chart Utility
6 o+ N0 I3 K# R5 C1 c) v3.3.2Smith Chart Utility界面介绍
# p5 J: B4 `- N0 s' @8 W5 {3.3.3菜单栏和工具栏0 j8 l8 U6 Y0 r& f
3.3.4Smith Chart Utility作图区3 N# k1 b1 R$ @1 j- \
3.3.5Smith Chart Utility频率响应区4 K$ g# |& f- M- M
3.4用分立电容电感匹配实例
& |1 ]+ Y& `/ g5 v! w  D! M; Y3.5微带线匹配理论基础
2 p. M8 C1 X* i0 l; F# h3 T# q3.5.1微带线参数的计算( f9 }" @# v9 o! H: q5 Z2 @
3.5.2微带单枝短截线匹配电路
' r$ O' K1 V5 v, w4 J, ?3.5.3微带双枝短截线匹配电路9 p) [& M4 V& y
3.6LineCacl简介1 i# L: D6 i3 ^! C2 F) T% s
3.7微带单枝短截线匹配电路的仿真$ [1 `* B$ T3 f% V
3.8微带双枝短截线匹配电路的仿真- S- M( I7 U9 X. T  H7 c& c
第4章滤波器的设计
; w: U5 G9 u( C- o  c4 c; s4.1滤波器的基本原理 ) }/ ~6 H+ D  |) F2 a
4.1.1滤波器的主要参数指标
: }: G: e5 {0 ~& k4 T6 @4.1.2滤波器的种类
* E3 m0 X1 y4 l0 |+ V* [1 D4.2LC滤波器设计, j4 A$ i$ O. `2 ^0 G7 X% K: T
4.2.1新建滤波器工程和设计原理图( U( n/ o7 \. D% Q2 o/ m. E
4.2.2设置仿真参数和执行仿真
  b$ h, o# Y- q' _& g2 b+ P4.3ADS中的滤波器设计向导工具
9 Z) }# t9 e* p# y4 r' l4.3.1滤波器设计指标3 w0 u+ r3 v* z; ]5 ^
4.3.2滤波器电路的生成7 Q4 W! M" k5 ^
4.3.3集总参数滤波器转换为微带滤波器
0 Q1 t8 \% V# c+ w4.3.4Kuroda等效后仿真
- H2 o: k5 S$ T4.4阶跃阻抗低通滤波器的ADS仿真
: g4 u8 }, t: q. a7 J: ~4.4.1低通滤波器的设计指标& w7 ?% ^$ v. A. K9 k
4.4.2低通原型滤波器设计
" V3 C8 g) l2 Q. L4.4.3滤波器原理图设计
- E$ ^3 g7 ~+ q2 N6 f' c4.4.4仿真参数设置和原理图仿真
  C, G( Y' U1 e# u, K& ^4.4.5滤波器电路参数优化
: N/ L3 Z7 S) C4.4.6其他参数仿真" l7 U  Y: z0 p
4.4.7微带滤波器版图生成与仿真
1 |' F/ M6 C3 }% x' @, \9 @第5章低噪声放大电路设计
$ I, s* s  w2 R7 h7 k2 {: n5.1低噪声放大器设计理论基础& T( f7 C1 k/ K' y! U6 G% S$ x
5.1.1低噪声放大器在通信系统中的作用1 S2 w* `( [& [" N$ i, @0 H
5.1.2低噪声放大器的主要技术指标
+ v4 u$ t+ r+ D: v8 `# O: [5.1.3低噪声放大器的设计方法# \! E: }, Z- [" K& o
5.2ATF54143 DataSheet研读4 b7 g' n. ~, X/ j
5.3LNA实例$ K4 C' R* L* N, B  I+ y* B
5.3.1下载并安装晶体管的库文件
' k. `& ^( `' S1 @' l% y9 G1 r5.3.2直流分析DC Tracing% s0 a7 y9 A' v! j% K1 C
5.3.3偏置电路的设计# ]" G" I7 j1 R' e. J
5.3.4稳定性分析0 N" V, T; ]' L. V" c9 ^' \& `! H
5.3.5噪声系数圆和输入匹配
+ b, B& J5 [0 d0 D. w1 w% x  H5.3.6最大增益的输出匹配) Y) S; S+ q* q% {2 _: `
5.3.7匹配网络的实现; [6 x, S  x, y- @
5.3.8版图的设计
+ h# `$ U& c% M5.3.9原理图—版图联合仿真（co-simulation）* q' r' |; ]2 M, ]2 \
第6章功率放大器的设计2 R: u/ r  {$ a( m: L/ r
6.1功率放大器基础
& ]8 V- G  z- \; b; T) U* g6.1.1功率放大器的种类
% R+ U! V, _  H7 ~& p% m6.1.2放大器的主要参数
+ z: M9 x8 W: `' b7 b6.1.3负载牵引设计方法/ h' D  H" @5 v' w
6.1.4PA设计的一般步骤
1 J6 A0 [  `7 Y; G- n: w" n9 G6.1.5PA设计参数
" q# g0 I  y: ]) {( H7 l5 Z7 `3 y2 f6.2直流扫描
! P( |3 s  R. n9 {4 l* B; o6.2.1DesignKit的安装
7 ?# R. L/ l* T& M* Q6.2.2插入扫描模板0 \& v; \5 q! T0 l$ l, t# R7 u
6.2.3放入飞思卡尔元器件模型* u) R, f: s  @; K9 d* R4 Y
6.2.4扫描参数设置
9 n: Y5 Z# F0 ]; ]. ]6.2.5仿真并显示数据$ Q. H& e4 g3 z
6.3稳定性分析
7 T. w8 ~' {/ C8 w) q" [, E6.3.1原理图的建立
7 f4 c6 m4 R' ]1 L9 M( @6.3.2稳定性分析
# U2 R' ^& h4 C6.4Load-Pull
, Y! f. U' `1 Q4 X8 A) j( K6.4.1插入Load-Pull模板
5 Y# p: y' ~' {, }8 q, \6.4.2确定Load-Pull的负载阻抗7 s$ ^$ j) S$ O9 S4 D6 K0 c
6.5Source-Pull
+ V: Y7 Q2 o, X3 u: s3 G6.5.1插入Source-Pull
6.5.2确定Source-Pull的源阻抗
5 M/ j9 y+ J- e8 C' M, R, |6.6Smith圆图匹配
5 W7 I; n& M0 u6.6.1输出匹配电路的建立" {' Z/ B) A* j  h
6.6.2输出匹配理想传输线转化微带线
% s; [* }2 X. o8 W% e- e4 D" k: F7 ?1 n6.6.3输出匹配电路生成symbol模型
% J1 Y8 w  V5 h. r$ j& g1 U6.6.4输入匹配电路的建立
5 g1 i6 r" ]- L8 c% b6.6.5输入匹配理想传输线转化微带线+ r2 Z1 p' y1 j
6.6.6输入匹配电路生成symbol模型8 G+ K+ d6 r, u0 E. I8 i) y2 g
6.7偏置的设计1 s1 e# c0 d; b
6.8原理图S参数仿真
  G  U7 Z3 |  ]6.9原理图HB仿真0 F1 T6 X) Y! R/ H2 N0 x
6.10原理图优化调谐1 Q" a! [# P9 ^% M' a4 i
6.11版图Layout9 h  i& b, s; t, R2 A/ ~
6.11.1版图的生成9 \6 b8 }+ @+ X) p; n; w
6.11.2版图的布局. ~7 f/ Y, U. F6 I4 Y
第7章混频器设计) o0 d  c* a5 d& x
7.1混频器技术基础
% l" ?% L# b! w2 u1 |* A! E7.1.1基本工作原理
# Q, ?8 g/ z3 d7.1.2混频器的性能参数
/ ~) m2 }9 g7 P' X4 w$ N. X3 V7.1.3镜像抑制混频器原理简介* v7 }: {% F. O9 h% b9 t: N
7.2混频器实例与仿真
& b' e/ Z; {3 H9 i/ A8 ~2 k3 h7.2.1案例参数及设计目标  u  r; q5 G! v3 z# K9 |' p
7.2.2平衡混频器设计% f) o" {6 q! l0 G* W; X) B
7.2.3本振功率对噪声系数和转换增益的影响; K  w1 V) ?& j  G- z) k( p
7.2.41dB功率压缩点的仿真  W, s  w9 N( L& n7 |9 d0 {0 d: v0 B
第8章频率合成器设计8 ^- S- F  q) x) h+ x, P
8.1锁相环技术基础
" P9 i- p* P# ]  O; c6 q! l, W' R8.1.1基本工作原理
" ~, ?1 C# h1 Y; {# T8.1.2锁相环系统的性能参数
% K4 |; k' e* D. }+ M$ I9 [8.1.3环路滤波器的计算' r  N" ?3 K/ g* x5 ~
8.2锁相环实例与仿真
! {8 e' b5 a- }8.2.1ADF4111芯片介绍; x+ x$ [- S2 A+ B
8.2.2案例参数及设计目标
% U2 L7 R, V. R  Y1 _6 B' v8.2.3应用ADS进行PLL设计. d8 B* d; \1 l- w3 Q* w
第9章功分器与定向耦合器设计9 u2 e9 `1 M/ w" u% n$ K
9.1引言
9 d5 T/ ]5 y# K. E2 T  |9.2功分器技术基础
2 `8 {& [5 I" ^7 K9 q/ l: J9.2.1基本工作原理; z/ ~* I  X2 g. Y7 l
9.2.2功分器的基本指标
3 n1 d/ `# t+ H9.3功分器的原理图设计、仿真与优化
/ I2 ]6 c1 A3 Q: e( l9.3.1等分威尔金森功分器的设计指标+ _. j+ j) x5 E0 L, P( _. D
9.3.2建立工程与设计原理图- C9 h: f2 A( o' q
9.3.3基板参数设置
# I- T9 u( t! k  g+ M4 u9 S( i; Y6 b9.3.4功分器原理图仿真 ' O: V6 S# N+ \% b( {. H/ Q' ?
9.3.5功分器电路参数的优化
& {4 q) t$ z3 l0 N! Z, A9.4功分器的版图生成与仿真
7 @! I: f8 a; Q9.4.1功分器版图的生成
/ J8 Y) D. h% E: \$ ]) J9 Z/ e! r9.4.2功分器版图的仿真 , ^; c6 A$ ]3 T* _  b" m) B
9.5定向耦合器技术基础7 w: G9 _, |* l2 F
9.5.1基本工作原理* x& U0 S1 B9 H  s3 _
9.5.2定向耦合器的基本指标( h- J5 p0 X; @8 ]
9.6定向耦合器的原理图设计、仿真与优化9 z- v$ p- Z* F, V) N' w. p7 P
9.6.1Lange耦合器的设计指标
% A( g* P* E+ G' q) U9.6.2建立工程与设计原理图  J; Y$ O2 R  O) u
9.6.3微带的参数设置- W* E5 V! B- C; R# M
9.6.4Lange耦合器的参数设置
7 L3 p, N, c" F# }8 I9.6.5Lange耦合器的原理图仿真
1 d# u  o9 H0 [4 _, {9.6.6Lange耦合器的参数优化
! n+ x$ D1 _( I9 ]( H1 {/ m9.7功分器的版图生成与仿真
2 B) |' ~4 |5 X: V0 g! s9.7.1Lange耦合器版图的生成 4 S3 {- @3 Y6 d
9.7.2Lange耦合器版图仿真
9 }& o5 f' @) J6 h* A6 {3 x) Q第10章射频控制电路设计8 P0 a# W2 f0 E5 K4 R4 N, X
10.1衰减器的设计8 }2 ~$ [( |7 T
10.1.1衰减器基础
! U& y  N4 d5 I$ D4 {10.1.2有源衰减器的设计及仿真% K9 V5 Q, v3 m, B
10.2移相器的设计
9 K: f5 v) ~( F. [10.2.1移相器基础
) ^8 N) U7 @6 D3 c) U10.2.2移相器的ADS仿真( D& _* D' S' [6 P. W) A) e% m
第11章RFIC电路设计8 B  d- x6 U$ ~' G  z
11.1RFIC介绍
& e+ s$ }& H7 q# q. Z# D11.2共源共栅结构放大器理论分析! s, A" v: d* m- h  ]7 V, q
11.3共源共栅放大器IC设计ADS实例
7 F; c/ b2 F9 W; H3 V11.3.1共源共栅放大器IC设计目标一
( ^. b; O& {, E2 M9 u11.3.2共源共栅放大器IC设计目标二9 Y- d, L0 {/ @" T6 X
11.3.3共源共栅放大器IC设计目标三
5 J7 t+ j% ~: d11.3.4共源共栅放大器ads模块生成+ e# C$ J/ i8 s
第12章TDR瞬态电路仿真; P+ {# Z# {9 t
12.1时域反射仪原理及测试方法
9 h* @+ b. o8 @# {. d9 r12.1.1TDR原理说明及系统构成$ s' A) z( y+ F
12.1.2TDR应用于传输线阻抗的测量原理
% r! T1 U: z1 @- q. m12.2TDR电路的瞬态仿真实例' w6 b; Y/ y7 G; W6 l' y! B  b) z
12.2.1利用ADS仿真信号延迟+ c5 }9 }6 O! y" H/ o9 w
12.2.2通过TDR仿真观察传输线特性
/ ^! ^5 d( k. l- |- S12.2.3结合LineCalc对传输线进行匹配分析
! c1 A7 ?" `; L7 s* N12.3TDR仿真中利用Momentum建模的实例- A/ f$ G7 G( j/ x
12.3.1TDR一般瞬态仿真过程5 G8 ?3 D0 U+ K+ g5 B
12.3.2利用Momentum的TDR仿真过程# L2 Y' X6 s6 _; `# h
第13章通信系统链路仿真6 [- Y! Z1 f: X
13.1通信系统指标解析
3 Z$ n& I7 F+ F$ ]- L& s13.1.1噪声
8 }: J& S& s2 x. R- L) V7 }2 \13.1.2灵敏度7 e" J) i) g5 `9 I( y* b( n, j; J; ?
13.1.3线性度& {1 v/ p" i8 k$ o5 f
13.1.4动态范围
/ O, u! o' V( r, K: H, z- K$ v) ~13.2系统链路设计
8 f' Y9 ?" f/ M13.2.1传播模型
$ H) ?' A+ Y( s" n# q13.2.2链路计算实例9 G% @2 `+ A$ `6 V8 `/ ^# D
13.3ADS常用链路预算工具介绍
! O. c% ^. V- n13.3.1BUDGET控制器4 R+ L" x. l! T- b4 D: |6 r
13.3.2混频器及本振
3 N7 P+ m: c  W0 S: N# p2 c% g13.3.3AGC环路预算工具
. U% N  B  j1 Y/ l13.4一个简单系统的链路预算
; b- Y& P( D, W7 z8 _: |13.4.1输入端
' F5 \8 P. l& y5 Y1 H13.4.2第一级滤波器5 i" l0 F' E9 X2 {6 D
13.4.3第一级放大器* m( ]) @. j" U( A; `2 U! Z
13.4.4本振及混频
: |" d+ t! |' l  ^6 t; J; p13.4.5第二级滤波器
" Y/ g2 _/ K/ z2 p2 d7 w; m& V* ]13.4.6第二级放大器; M' j( E' w  P' R8 y6 {
13.4.7BUDGET控制器设置
" U) d7 n$ D6 }& B13.4.8整体电路图# g8 g) B. V( }# U
13.4.9仿真结果及分析
7 p: z  H2 z! ?. @: v: l! h3 i13.5AGC自动增益控制
. x2 U) Z4 I! m+ J13.5.1无导频模式下的功率控制
: b" F: S% x% ^$ ?4 v. b13.5.2有导频模式下的功率控制& e, Q& \- z# G, Y$ d
13.6链路参数扫描. m! F, W4 H3 N! N; S
13.6.1功率扫描; e. u4 N1 W& V5 \6 n* Y5 n
13.6.2频率扫描
8 u1 t; L( C  ?8 f13.7链路预算结果导入Excel7 Y( }6 u! e8 Z, T( e
13.7.1控制器设置
0 v, a- M% K1 M  ^+ q13.7.2Excel操作
* a7 E! c2 S2 k' s1 O第14章Momentum电磁仿真
0 [4 `4 E+ Y$ O( O* N6 _14.1Layout界面简介
, Q" O  ^; C3 M" d5 j  k14.2Momentum主要功能和应用
/ N8 X+ m* t* C* c2 ?/ S: \+ C" |14.2.1矩量法介绍
- {7 r  s( e. T3 V. c6 y6 _14.2.2Momentum的特点; g* [  \) a6 b, `+ l) U2 G6 k. n
14.2.3Momentum的功能* S* t% `. o) X' X
14.2.4Momentum仿真流程. W- N; O/ Z) B7 S/ E
第15章微带天线仿真实例
0 W% ?9 t( b2 ~' z15.1天线基础
8 b* B0 B% q$ ^( O, }15.2微带贴片天线仿真实例
! x" X  j) y" P7 k& T15.3无线通信中的双频天线设计实例