射頻ADS微波HFSS相關(guān)射頻試驗二射頻CAD軟件ADS的使用方法

實驗二射頻EDA軟件ADS的使用方法一實驗?zāi)康?簡單了解射頻EDA軟件的原理及構(gòu)成。.初步掌握使用射頻電路仿真軟件ADS進行基本射頻電路設(shè)計與仿真的方法。二實驗原理ADS簡介ADS(軟件全稱為AdvancedDesignSystem)是美國安捷倫(Agilent)公司開發(fā)的電子設(shè)計自動化軟件。ADS功能十分強大，包含時域電路仿真(SPICE-likeSimulation)、頻域電路仿真(HarmonicBalance>LinearAnalysis)、m維電磁仿真(EMSimulation)>通信系統(tǒng)仿真(CommunicationSystemSimulation)和數(shù)字信號處理仿真設(shè)計(DSP)，支持射頻和系統(tǒng)設(shè)計工程師開發(fā)所有類型的RF設(shè)計，從簡單到復雜，從離散的射頻/微波模塊到用于通信和航天/國防的集成MMIC，是當今國內(nèi)各大學和研究所使用最多的微波/射頻電路和通信系統(tǒng)仿真軟件軟件。最新版本為ADS2006A。ADS軟件可以供電路設(shè)計者進行模擬、射頻與微波等電路和通信系統(tǒng)設(shè)計，其提供的仿真分析方法可分為時域仿真、頻域仿真、系統(tǒng)仿真和電磁仿真四大類。ADS軟件包含的具體仿真分析方法如下：高頻SPICE分析和卷積分析(Convolution)線性分析諧波平衡分析(HarmonicBalance)電路包絡(luò)分析(CircuitEnvelope)射頻系統(tǒng)分析拖勒密分析(Ptolemy)電磁仿真分析(Momentum)隨著電路結(jié)構(gòu)的日趨復雜和工作頻率的提高，在電路與系統(tǒng)設(shè)計的流程中，EDA軟件已經(jīng)成為不可缺少的重要工具。EDA軟件所提供的仿真分析方法的速度、準確與方便性便顯得十分重要，此外該軟件與其他EDA軟件以及測量儀器間的連接，也是現(xiàn)在的龐大設(shè)計流程所必須具備的功能之一。Agilent公司推出的ADS軟件以其強大的功能成為現(xiàn)今國內(nèi)各大學和研究所使用最多的軟件之一。ADS常用仿真控制器介紹為了增加仿真分析的方便性，ADS軟件提供了仿真模板功能，讓使用者可以將經(jīng)常重復使用的仿真設(shè)定制定成一個模板，直接使用，避免了重復設(shè)定所需的時間和步驟。仿真控制器就是模板的一種，其中S參數(shù)仿真控制器和諧波平衡仿真控制器是射頻電路仿真常用的兩個控制器?；趯⒁抡娴脑O(shè)計類型和想要分析的種類，給設(shè)計添加一個或多個仿真控制器。S參數(shù)仿真控制器S參數(shù)控制器用來確定一個n端口電子器件在給定頻率下的響應(yīng)信號波形。它是典型的小信號AC仿真通常被用來描述無源RF元件的特性及確定一個元件在特定偏壓和溫度下的小信號特性。S-PARAMETERS|P-aramSP1Slor1=1.0GHzSlop-W.0GHzS1ep=1.QGHz使用S參數(shù)控制器可以：獲得器件或電路的散射參數(shù)（S參數(shù)）并且將該參數(shù)轉(zhuǎn)換為Y參數(shù)或Z參數(shù)繪圖。如考慮其他改變的變量的掃頻S參數(shù)的變化仿真群延遲仿真線性噪聲仿真頻率改變對小信號的影響使用混頻器的電路的S參數(shù)S參數(shù)仿真通常在一個噪聲分析中只考慮電源頻率。如果你要考慮混頻器的上邊帶或下邊帶頻率可以使用EnableACFrequencyConversion選項。諧波平衡仿真控制器諧波平衡控制器很適合仿真模擬RF和微波電路。它是一種仿真非線性電路和系統(tǒng)失真的頻域分析方法。與高頻電路和系統(tǒng)仿真有關(guān)，諧波平衡提供下面的優(yōu)于時域瞬時分析的優(yōu)點：| |HARMONICBALANCE]H燈rm?nic80Ione?HB1Fr白白[1]=1.0GH7Order[1]—3它直接獲取穩(wěn)態(tài)頻率響應(yīng)許多線性模型在高頻可以很好地在頻域描述頻率積分需要瞬時分析，這在很多實際應(yīng)用中是禁止的使用諧波平衡控制器可以：確定電流或電壓的頻譜成分計算參數(shù)，如：三階截取點、總諧波失真及交調(diào)失真分量執(zhí)行電源放大器負載激勵回路分析執(zhí)行非線性噪聲分析諧波平衡允許對電路進行多頻聲仿真，可以展示包括諧波間頻率轉(zhuǎn)換的交調(diào)頻率轉(zhuǎn)換。這是一個迭代法。它假定對于一個給定的正弦激勵有一個可以被逼近到滿意精度的穩(wěn)態(tài)解。三實驗內(nèi)容及步驟ADS電路仿真基礎(chǔ)概要本節(jié)包括ADS的基礎(chǔ)界面、ADS文件、原理圖、仿真和數(shù)據(jù)顯示等內(nèi)容。另外還有一個簡單的例子。

目標建立一個新的項目和原理圖設(shè)計;設(shè)置并執(zhí)行S參數(shù)仿真；顯示模擬數(shù)據(jù)和儲存在模擬過程中調(diào)整電路參數(shù)使用例子文件和節(jié)點名稱1.3開始（1）運行ADS很簡單，在開始菜單選擇圖標，運行后界面如下:AdvancedDesignSystem2004ADutiializitiiE...CcpprttfhT中TeelrnfliloflJIeP2004Aigj|i*n1E￡*d1EDAIheFilemenu。「theFileBrokert口openCcpprttfhT中TeelrnfliloflJIeP2004Aigj|i*n1E￡*d1EDAIheFilemenu。「theFileBrokert口openqpra：edFiisBiowsb.日隆PlFileWew口mi口腳WindowLesioriGuideKelp|Doubleclbk.tnopen-匕defajt-&hpeeso:-口vubitra's?-亡lun址后Lpij由AdvdricedDetignSpstem[MdinJ(2)建立新項目a.在主窗口，點擊圖標：ViewStartupDirectory。會顯示你所定缺省目錄的ADS項目文件夾。(一般安裝時缺省目錄是C:\user\default,你可以修改，但是注意不能用中文名稱或放到中文名稱的目錄中，因為那樣在仿真時會引起錯誤)b.然后在主窗口，點擊圖標：CreataNewProject會彈出如下對話框項目名稱為labl。下面的下拉菜單主要是設(shè)定單位的，在微帶線布局時有用，我們選擇mil。c.點擊OK建立新項目，并且會出現(xiàn)原理圖窗口。(3)檢查你的新項目內(nèi)的文件a.看左邊的文件瀏覽窗口。目前顯示你在labl項目內(nèi)。b.在主窗口，雙擊networks目錄,目前里面沒有原理圖文件。

FileBrowser-鰥四雕 ,jt4-亡Idata4-白rriom_dsH-&networks^tu._+白豺nthe泰十七lverification(4)建立一個低通濾波器設(shè)計a.在主窗口，點擊a.在主窗口，點擊NewSchematicWindow圖標，也可以使用剛才自動打開的原理圖窗口。b.儲存原理圖。點擊圖標，取名lpf?，F(xiàn)在network目錄中會出現(xiàn)Ipf.dsn文件。c.在元件模型列表窗口中選擇Lumped—Components(集總參數(shù)元件)項。示意圖如下￡(p：Eriir b.儲存原理圖。點擊圖標，取名lpf。現(xiàn)在network目錄中會出現(xiàn)Ipf.dsn文件。c.在元件模型列表窗口中選擇Lumped—Components(集總參數(shù)元件)項。示意圖如下￡(p：Eriir 空即Unw口23MHi_Qp的加IwteLm』SimUatu」日閭昌I用阿刈0邙聞聞?:小mped-ComponentsIump?dWithAmrarkSc?utgeis-CDrtrailsdSuurizt!u-l-reqDuiiminMilreusNninnL!ourccilimeUomainSimuhtioirDCRimnb-tinnAC.SimulDtinirSPdrnmComponentPaletteList■Jet*-nniilesdieit--in-3availableonthepaIEtta,Cupuii'inHistaryListd.從該選項左邊面板中選擇電容capacitorCLumped-ComponentsCursorwithcrosshairs=pammanclisS'Mi'v'e.NOTE:someboxediterns(RrLandu；aremodels-notcomponents.可以用Rotate圖標旋轉(zhuǎn)，放好以后，再放入另一個電容。f.在元件模型列表窗口選擇Simulation—S_Param項，在該項面板中選擇S-parameter模擬控制器(象個齒輪)和端口Term放到圖上。用ESC結(jié)束命令。使用圖標J調(diào)整這些元件的參數(shù)如下圖所示:Terml川1加口束命令。使用圖標J調(diào)整這些元件的參數(shù)如下圖所示:Terml川1加口0mm訕心方ROhm￡lsfl=1.0C-Hz51qp=1CCMeeiep=i.aghs->iiiiLilatianController(5)設(shè)置S參數(shù)仿真a.雙擊齒輪打開配置窗口，把Step—size改成0.5GHz,選擇ok。3cattering-F^rameterSimulation:1SParamInstanceNameFrequencyIPyranetars］Noise|Output|Displsv|FrequencyS怵即T^peLinear jJQStart/Stop「Center/Span'吠 |1.0|CHz二］,印 |10.0CHz二|Step-size ?Mum.ofpts.1519GHz二］廠Usesweep尸值口 _□K 「,百澗門 匚呂ric目 help I 「 I..L* I b.在上面的窗口點擊display標簽，會顯示所有可以顯示在原理圖中的項目。(6)開始仿真并顯示數(shù)據(jù)a.點擊原理圖窗口上方的Simulate圖標 1,開始模擬。b.然后就會彈出狀態(tài)窗口，顯示模擬的相關(guān)信息。

模擬完成以后，如果沒有錯誤，會自動顯示數(shù)據(jù)顯示窗口，可以看到窗c模擬完成以后，如果沒有錯誤，會自動顯示數(shù)據(jù)顯示窗口，可以看到窗c.口左上方的名稱為lpf。=P產(chǎn){page1上口NOTE:AnasterisknexttoawindownameOpf*}itis口左上方的名稱為lpf。=P產(chǎn){page1上口NOTE:AnasterisknexttoawindownameOpf*}itisnotsav&dFirFililji；Mft也二中匕D|riin-HMM蜀因回圈RectangularPlot二±li!l|ffiTii5p：iir?ite巧wf-erey(?uchooseaplottype,listtable,orequationtoInsert.ThadefaultDATASETnariiG；ir：】di「shor&.1In汨eIjLilt：：'isaiqusi'dtozaomorscrolIthroughIistsofdata.IR他見凰期刷闔口|1|匐/|令|c回QA上圖的NOTE說明，lpf右上角的*代表還沒有儲存。在這個窗口中可以以表格、圓圖或等式的形式顯示數(shù)據(jù)。d.點擊RectangularPlot圖標，把一個方框放到數(shù)據(jù)顯示窗口中去，會自動彈出對話框，選擇要顯示的S(2,1)參數(shù)，點擊Add按鈕，選擇dB為單位，點擊Ok。

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Savein:|_Jlat?1_pri3sj良匐ddM&aBtt再次打開這個Ipf.dds文件。L-lDdkiDisplay_uukin.|ikL1JijDispla_/JUi^lcd[page1]:□FieEdtVi&wInsertMarkerPageQptbnsHelpDponafiexistingdataZI且］也國nJSavein:|_Jlat?1_pri3sj良匐ddM&aBtt再次打開這個Ipf.dds文件。L-lDdkiDisplay_uukin.|ikL1JijDispla_/JUi^lcd[page1]:□FieEdtVi&wInsertMarkerPageQptbnsHelpDponafiexistingdataZI且］也國nJiiBdalamom_dsnInslwcrk-:-sjinthesisvepifiMtiorJpf.ddrOPENINGASAVEDDISPLAYWINDOWFibram&Fil&toltype:￡pen_Cancel(8)調(diào)整濾波器電路疆申a.點擊原理圖窗口中的ViewAll圖標」』，會自動調(diào)整原理圖的顯示。b.現(xiàn)在，在Ipf原理圖配合Shift和Ctrl鍵選擇C1和L1。

T-riTdtiIhirn=Z=SJCknI2TlT->r-i7Nim=2-=""1i-I-r-ic.點擊Tune圖標I炒開始調(diào)節(jié)電路。FfIhi:Ir.Minii-IhiT-riTdtiIhirn=Z=SJCknI2TlT->r-i7Nim=2-=""1i-I-r-ic.點擊Tune圖標I炒開始調(diào)節(jié)電路。FfIhi:Ir.Minii-IhiI11IJIIHI.