『壹』 (射频电路设计)关于在ADS中仿真和做实际做电路板时候碰到的问题
ADS里面的自动优化肯定不能作为最后的器件参数,得考虑到实际存在的情况,再说ADS里面的自动优化功能,软件计算出来的参数并不是最好的,你可以在它优化好了后再进行仿真,回发现还是不很很理想,都得手工慢慢的调,我以前用的时候自动优化后还得手工调整才能达到理想的参数指标。
你用自动优化是不是想进行网络特性阻抗的匹配?假如是要做特性阻抗匹配的话,最好是先人工计算一下网络的器件组成及各个参数,然后再将计算出的网络在ADS里面进行仿真,这样的话会精确一些。
『贰』 MATLAB在射频电路设计中的应用怎么样
本书以MATLAB
2012a版本中的RF(射频)工具箱2.9为基础,以众多的例子说明RF工具箱中的RF对象模型、对象操作方法和函数在RF电路设计中的应用。全书共
10章,第1章简要介绍MATLAB的基础和RF工具箱,并给出说明工作流程的完整示例。第2章介绍RF工具箱中RF数据的计算、存储、提取、可视化和输
出方法。其后各章以RF工具箱的RF电路对象模型为主线,将函数和对象操作方法融入其中,以例子说明它们在RF电路元件集成、参数计算和仿真方面的应用,
主要内容有二端口网络、传输线、射频滤波器、Smith圆图、匹配网络、射频放大器设计、混频器、射频分析的图形用户界面等。
内容简介
借助仿真软件及大量例题学习RF理论技术,使读者理解透彻;针对MATLAB 的RF工具箱2.9,功能强大,应用便利,满足实战要求。
作者简介
陈其昌,毕业至今,一直在广电总局761台从事设备调试及技术保障工作。著作方向:RF技术,MATLAB。主要著作出版情况:单位培训讲义《MATLAB在RF电路中的应用》。
『叁』 射频电路设计的热量分析
热量管理是所有电路设计人员都关心的一个问题,特别是针对大信号时。在射频/微波电路中,大信号常见于功率放大器和系统发送端元件。不管是连续波(CW)信号还是脉冲信号,如果产生的热量得不到有效疏导,它们都将导致印制电路板(PCB)上和系统中的热量积聚。对电子设备来说,发热意味着工作寿命的缩短。
防止电路热量积聚需要一定的想象力:可以想象成热量从一个热源(如功率晶体管)流向一个目的地(如散热片或设备底座)。
理解热量在系统各射频/微波元件中是如何产生的也有助于热量分析。例如,功率放大器发热不是仅因其工作在大功率级,诸如放大器效率、放大器输出端的阻抗匹配(VSWR)以及源自放大器输出的热路径等因素都会影响放大器热量的产生。尽管具有50%效率的功率放大器似乎已经很不错,但这也会浪费掉系统供给它的一半能量,其中大部分以热量的形式损失掉了。
除功率放大器外,像滤波器和功率分配器这样的无源器件的插入损耗以及元件、同轴电缆和其它互连器件连接处的阻抗不匹配(高VSWR)也会导致“散热障碍”.高效的热管理需要了解热量从源(例如放大器)流过所有连接电缆和其它元件再到散热终点的热量流动过程。
在电路层面,热管理也是放大器自身的一个问题,因为热量从放大器的有源器件向外流动--有些热量通过电路板材料,有些进入周围元件,有些流入电路板上下方周围的空气。理想情况下,可以提供一条让热量从有源器件正确地散发出来的路径,因为这些器件周围的热量积聚也会缩短它们的工作寿命。此外,这些热量可能对某些器件造成有害影响,比如在硅双极型晶体管中温度的不断上升,即通常所说的“热失控”.
在散热不当的情况下,有些器件相比其它器件更易受到损坏。例如,GaAs半导体衬底的导热率大约只有硅器件的三分之一。在高温下,GaAs晶体管也可能遭受记忆效应的影响(也就是说即使温度已经下降,器件仍可能工作在高温时的特定增益状态),进而导致器件线性性能变差。
热量分析实质上是基于对器件或电路中使用的不同材料的研究,以及这些材料的热阻或其对热量流动的阻力。当然,反过来说就是材料的导热率,这是衡量材料导热能力的一个指标。热材料(比如导热胶和电路板材料)的数据手册中一般都列有这一参数,参数值越高,代表这种材料处理大功率级和发热量的能力就越高。
热阻可以用温度变化(该数值是作为所采用功率的函数)来描述,通常单位为℃/W.在为器件、电路板和系统建立热量模型时,必须考虑所有热效应的影响,这不仅包括器件的自发热效应,还包括其对周边器件的影响。由于这些交互作用的存在,热建模一般是通过构建一个带有全部发热器件的热矩阵来完成的。
在电路上,即使像电容这样的无源电路元件也可能对散热起作用。当然,为了使系统能考虑到所有的热量规划,正确的热量设计应从PCB级和选择最适合特定电路设计中功率和热量等级的PCB层压材料开始。在选择电路板层压材料时,不应只是简单地选择具有最高导热率的材料,还需要考虑在不同温度下的电气和机械稳定性。
例如,层压板可由其在所有三个方向(长、宽、厚)上的热膨胀系数(CTE)以及介电常数的热系数来描述。第一个参数代表了材料随温度变化而膨胀或收缩的程度,而第二个参数表明了介电常数随温度的变化情况。第一个参数对可靠性有很大影响,而第二个参数可能引起介电常数在不同温度下发生偏离,最终导致微带电路中的阻抗发生变化(例如,这种变化可能改变带通滤波器的中心频率)。
由于很多系统(包括商业通信和战术军事系统)都需要具有高可靠性和稳定的电气性能,电路板材料供应商近年来非常关注热管理问题,开发出的材料不仅能够处理类似功率放大器等电路中的较高功率级,而且在高温下不会发生电气性能改变。下图材料整合了稳定的机械与电气性能以及导热性能,因此可作为高频功率放大器的理想材料。
图:新开发的RT/roid 6035HTC电路材料用来满足设计人员对改善高温性能的需求。
『肆』 把射频、中频、低频电路部分部署在同一PCB上,怎么选择PCB材质如何防止信号干扰使用什么软件设计
混合电路设计是一个很大的问题。很难有一个完美的解决方案。一般射频电路在系统中都作为一个独立的单板进行布局布线,甚至会有专门的屏蔽腔体。而且射频电路一般为单面或双面板,电路较为简单,所有这些都是为了减少对射频电路分布参数的影响,提高射频系统的一致性。相对于一般的FR4材质,CAM代工建议射频电路板倾向与采用高Q值的基材,这种材料的介电常数比较小,传输线分布电容较小,阻抗高,信号传输时延小。在混合电路设计中,虽然射频,数字电路做在同一块PCB上,但一般都分成射频电路区和数字电路区,分别布局布线。之间用接地过孔带和屏蔽盒屏蔽。
Mentor的板级系统设计软件,除了基本的电路设计功能外,还有专门的RF设计模块。在RF原理图设计模块中,提供参数化的器件模型,并且提供和EESOFT等射频电路分析仿真工具的双向接口;在RFLAYOUT模块中,提供专门用于射频电路布局布线的图案编辑功能,也有和EESOFT等射频电路分析仿真工具的双向接口,对于分析仿真后的结果可以反标回原理图和PCB。同时,利用Mentor软件的设计管理功能,可以方便的实现设计复用,设计派生,和协同设计。大大加速混合电路设计进程。其中手机板是典型的混合电路设计,很多大型手机设计制造商都利用Mentor加安杰伦的eesoft作为设计平台。
『伍』 如何自学掌握射频电路设计的能力
本书以MATLAB2012a版本中的RF(射频)工具箱2.9为基础,以众多的例子说明RF工具箱中的RF对象模型专、对象操作方法和函数在RF电路设属计中的应用。全书共10章,第1章简要介绍MATLAB的基础和RF工具箱,并给出说明工作流程的完整示例。第2章介绍RF工具箱中RF数据的计算、存储、提取、可视化和输出方法。其后各章以RF工具箱的RF电路对象模型为主线,将函数和对象操作方法融入其中,以例子说明它们在RF电路元件集成、参数计算和仿真方面的应用,主要内容有二端口网络、传输线、射频滤波器、Smith圆图、匹配网络、射频放大器设计、混频器、射频分析的图形用户界面等。内容简介借助仿真软件及大量例题学习RF理论技术,使读者理解透彻;针对MATLAB的RF工具箱2.9,功能强大,应用便利,满足实战要求。作者简介陈其昌,毕业至今,一直在广电总局761台从事设备调试及技术保障工作。著作方向:RF技术,MATLAB。主要著作出版情况:单位培训讲义《MATLAB在RF电路中的应用》。
『陆』 ADS2008射频电路设计与仿真实例的图书目录
第1章 ADS2008简介
1.1 ADS与其他电磁仿真软件比较
1.2 ADS2008的新功能及其安装
1.2.1 概述
1.2.2 ADS2008的新功能
1.2.3 ADS2008的安装
第2章 ADS2008界面与基本工具
2.1 ADS工作窗口
2.1.1 主窗口
2.1.2 原理图窗口
2.1.3 数据显示窗口
2.1.4 Layout版图工作窗口
2.2 ADS基本操作
2.2.1 ADS原理图参数设置
2.2.2 ADS工程的相关操作
2.2.3 下载和安装DesignKit
2.2.4 搜索ADS中的范例
2.2.5 ADS模板的使用
2.3 ADS的主要仿真控制器
2.3.1 直流(DC)仿真控制器
2.3.2 交流(AC)仿真控制器
2.3.3 S参数仿真控制器
2.3.4 谐波平衡(HB)仿真控制器
2.3.5 大信号S参数(LSSP)仿真控制器
2.3.6 增益压缩(XDB)仿真控制器
2.3.7 包络(Envelope)仿真控制器
2.3.8 瞬态(Transient)仿真控制器
第3章 匹配电路设计
3.1 引言
3.2 匹配的基本原理
3.3 SmithChartUtilityTool说明
3.3.1 打开SmithChartUtility
3.3.2 SmithChartUtility界面介绍
3.3.3 菜单栏和工具栏
3.3.4 SmithChartUtility作图区
3.3.5 SmithChartUtility频率响应区
3.4 用分立电容电感匹配实例
3.5 微带线匹配理论基础
3.5.1 微带线参数的计算
3.5.2 微带单枝短截线匹配电路
3.5.3 微带双枝短截线匹配电路
3.6 LineCacl简介
3.7 微带单枝短截线匹配电路的仿真
3.8 微带双枝短截线匹配电路的仿真
第4章 滤波器的设计
4.1 滤波器的基本原理
4.1.1 滤波器的主要参数指标
4.1.2 滤波器的种类
4.2 LC滤波器设计
4.2.1 新建滤波器工程和设计原理图
4.2.2 设置仿真参数和执行仿真
4.3 ADS中的滤波器设计向导工具
4.3.1 滤波器设计指标
4.3.2 滤波器电路的生成
4.3.3 集总参数滤波器转换为微带滤波器
4.3.4 Kuroda等效后仿真
4.4 阶跃阻抗低通滤波器的ADS仿真
4.4.1 低通滤波器的设计指标
4.4.2 低通原型滤波器设计
4.4.3 滤波器原理图设计
4.4.4 仿真参数设置和原理图仿真
4.4.5 滤波器电路参数优化
4.4.6 其他参数仿真
4.4.7 微带滤波器版图生成与仿真
第5章 低噪声放大电路设计
5.1 低噪声放大器设计理论基础
5.1.1 低噪声放大器在通信系统中的作用
5.1.2 低噪声放大器的主要技术指标
5.1.3 低噪声放大器的设计方法
5.2 LNA设计实例
5.2.1 下载并安装晶体管的库文件
5.2.2 直流分析DCTracing
5.2.3 偏置电路的设计
5.2.4 稳定性分析
5.2.5 噪声系数圆和输入匹配
5.2.6 最大增益的输出匹配
5.2.7 匹配网络的实现
5.2.8 版图的设计
5.2.9 原理图-版图联合仿真(co-simulation)
第6章 功率放大器的设计
6.1 功率放大器基础
6.1.1 功率放大器的种类
6.1.2 放大器的主要参数
6.1.3 负载牵引设计方法
6.1.4 PA设计的一般步骤
6.1.5 PA设计参数
6.2 直流扫描
6.2.1 插入扫描模板
6.2.2 放入飞思卡尔元件模型
6.2.3 扫描参数设置
6.2.4 仿真并显示数据
6.3 偏置及稳定性分析
6.3.1 原理图的建立
6.3.2 稳定性分析
6.3.3 稳定措施
6.3.4 加入偏置电路
6.4 负载牵引设计Load-Pull
6.4.1 插入Load-Pull模板
6.4.2 确定Load-Pull的范围
6.4.3 确定输出的负载阻抗
6.5 运用Smith圆图进行匹配
6.5.1 匹配电路的建立
6.5.2 用实际元件替换输出匹配电路
6.6 Source-Pull
6.7 电路优化设计
6.7.1 谐波平衡仿真
6.7.2 优化输入/输出匹配网络
6.8 电路参数的测试
6.8.1 建立模型
6.8.2 IMD3和IMD5的测试
6.9 印制电路板图
6.9.1 生成印制电路板图
6.9.2 导出DXF文件
第7章 混频器设计
7.1 混频器技术基础
7.1.1 基本工作原理
7.1.2 混频器的性能参数
7.1.3 Gilbert混频器简介
7.1.4 一个实际的BJTGilbert混频器
7.2 混频器设计与仿真实例
7.2.1 技术参数及设计目标
7.2.2 模型的提取
7.2.3 拓扑结构
7.2.4 频谱和噪声系数的仿真
7.2.5 本振功率对噪声系数和转换增益的影响
7.2.6 1dB功率压缩点的仿真
7.2.7 三阶交调的仿真
第8章 频率合成器设计
8.1 锁相环技术基础
8.1.1 基本工作原理
8.1.2 锁相环系统的性能参数
8.1.3 环路滤波器的计算
8.2 锁相环设计与仿真实例
8.2.1 ADF4111芯片介绍
8.2.2 案例参数及设计目标
8.2.3 应用ADS进行PLL设计
第9章 功分器与定向耦合器设计
9.1 引言
9.2 功分器技术基础
9.2.1 基本工作原理
9.2.2 功分器的基本指标
9.3 功分器的原理图设计、仿真与优化
9.3.1 等分威尔金森功分器的设计指标
9.3.2 建立工程与设计原理图
9.3.3 基板参数设置
9.3.4 功分器原理图仿真
9.3.5 功分器电路参数的优化
9.4 功分器的版图生成与仿真
9.4.1 功分器版图的生成
9.4.2 功分器版图的仿真
9.5 定向耦合器技术基础
9.5.1 基本工作原理
9.5.2 定向耦合器的基本指标
9.6 定向耦合器的原理图设计、仿真与优化
9.6.1 Lange耦合器的设计指标
9.6.2 建立工程与设计原理图
9.6.3 微带的参数设置
9.6.4 Lange耦合器的参数设置
9.6.5 Lange耦合器的原理图仿真
9.6.6 Lange耦合器的参数优化
9.7 功分器的版图生成与仿真
9.7.1 Lange耦合器版图的生成
9.7.2 Lange耦合器的仿真
第10章 射频控制电路设计
10.1 衰减器的设计
10.1.1 衰减器基础
10.1.2 有源衰减器的设计及仿真
10.2 移相器的设计
10.2.1 移相器基础
10.2.2 移相器的ADS仿真
10.3 射频开关的设计
10.3.1 射频开关基础
10.3.2 PIN开关的ADS仿真实例
第11章 RFIC电路设计
11.1 RFIC介绍
11.2 共源共栅结构放大器理论分析
11.3 共源共栅放大器IC设计ADS实例
11.3.1 共源共栅放大器IC设计目标一
11.3.2 共源共栅放大器IC设计目标二
11.3.3 共源共栅放大器IC设计目标三
第12章 TDR瞬态电路仿真
12.1 时域反射仪原理及测试方法
12.1.1 TDR原理说明及系统构成
12.1.2 TDR应用于传输线阻抗的测量原理
12.2 TDR电路的瞬态仿真实例
12.2.1 利用ADS仿真信号延迟
12.2.2 通过TDR仿真观察传输线特性
12.2.3 结合LineCalc对传输线进行匹配分析
12.3 TDR仿真中利用Momentum建模的实例
12.3.1 TDR一般瞬态仿真过程
12.3.2 利用Momentum的TDR仿真过程
第13章 通信系统链路仿真
13.1 通信系统指标解析
13.1.1 噪声
13.1.2 灵敏度
13.1.3 线性度
13.1.4 动态范围
13.2 系统链路设计
13.2.1 传播模型
13.2.2 链路计算实例
13.3 ADS常用链路预算工具介绍
13.3.1 BUDGET控制器
13.3.2 混频器及本振
13.3.3 AGC环路预算工具
13.4 一个简单系统的链路预算
13.4.1 输入端口
13.4.2 第一级滤波器
13.4.3 第一级放大器
13.4.4 本振及混频
13.4.5 第二级滤波器
13.4.6 第二级放大器
13.4.7 BUDGET控制器设置
13.4.8 整体电路图
13.4.9 仿真结果及分析
13.5 AGC自动增益控制
13.5.1 无导频模式下的功率控制
13.5.2 有导频模式下的功率控制
13.6 链路参数扫描
13.6.1 功率扫描
13.6.2 频率扫描
13.7 链路预算结果导入Excel
13.7.1 控制器设置
13.7.2 Excel操作
第14章 Momentum电磁仿真
14.1 矩量法
14.2 微带滤波器设计
14.2.1 三腔微带环形带通滤波器
14.2.2 微带滤波器的优化设计
第15章 微带天线仿真实例
15.1 天线基础
15.2 微带贴片天线仿真实例
15.3 微带缝隙天线仿真实例
15.4 优化设计
15.5 无线通信中的双频天线设计实例
『柒』 问大家一下CMOS射频集成电路和MMIC哪个更有前途
当然不是数字集成电路了是模拟电路目前多为cmos工艺 推荐你本书本书是《CMOS射频集成电路设计》的第二版,这本被誉为射频集成电路设计的指南书全面深入地介绍了设计千兆赫兹(GHz)CMOS射频集成电路的细节。本书首先简要介绍了无线电发展史和无线系统原理;在回顾集成电路元件特性、MOS器件物理和模型、RLC串并联和其他振荡网络以及分布式系统特点的基础上,介绍了史密斯圆图、S参数和带宽估计技术;着重说明了现代高频宽带放大器的设计方法,详细讨论了关键的射频电路模块,包括低噪声放大器(LNA)、基准电压源、混频器、射频功率放大器、振荡器和频率综合器。对于射频集成电路中存在的各类噪声及噪声特性(包括振荡电路中的相位噪声)进行了深入的探讨。本书最后考察了收发器的总体结构并展望了射频电路未来发展的前景。书中包括许多非常实用的电路图和其他插图,并附有许多具有启发性的习题,因此是高年级本科生和研究生学习有关射频电子学方面课程的理想教科书,对于从事射频集成电路设计或其他领域实际工作的工程技术人员也是一本非常有益的参考书。
『捌』 如何在理解大信号S参数,如何仿真得到大信号S参数
对于高频电路,需要采用网络法来进行分析,此时需要用到S参数。可以使用元器件厂家的S参数也可以自己搭建测试电路使用网络分析仪来测得S参数。要想深刻的理解S参数,需要具备足够的高频电子电路的基础知识。
在进行射频、微波等高频电路设计时,节点电路理论已不再适用,需要采用分布参数电路的分析方法,这时可以采用复杂的场分析法,但更多地时候则采用微波网络法来分析电路,对于微波网络而言,最重要的参数就是S参数。在个人计算机平台迈入GHz阶段之后,从计算机的中央处理器、显示界面、存储器总线到I/O接口,全部走入高频传送的国度,所以现在不但射频通信电路设计时需要了解、掌握S参数,计算机系统甚至消费电子系统的设计师也需要对相关知识有所掌握。
S参数的作用S参数的由来和含义
在低频电路中,元器件的尺寸相对于信号的波长而言可以忽略(通常小于波长的十分之一),这种情况下的电路被称为节点(Lump)电路,这时可以采用常规的电压、电流定律来进行电路计算。其回路器件的基本特征为:
具体来说S参数就是建立在入射波、反射波关系基础上的网络参数,适于微波电路分析,以器件端口的反射信号以及从该端口传向另一端口的信号来描述电路网络。
针对射频和微波应用的综合和分析工具几乎都许诺具有用S参数进行仿真的能力,这其中包括安捷伦公司的ADS(Advanced Design System),ADS被许多射频设计平台所集成。
在进行需要较高频率的设计时,设计师必须利用参数曲线以及预先计算的散射参数(即S-参数)模型,才能用传输线和器件模型来设计所有物理元件。
电阻:能量损失(发热)
电容:静电能量
电感:电磁能量
但在高频微波电路中,由于波长较短,组件的尺寸就无法再视为一个节点,某一瞬间组件上所分布的电压、电流也就不一致了。因此基本的电路理论不再适用,而必须采用电磁场理论中的反射及传输模式来分析电路。元器件内部电磁波的进行波与反射波的干涉失去了一致性,电压电流比的稳定状态固有特性再也不适用,取而代之的是“分布参数”的特性阻抗观念,此时的电路被称为分布(Distributed) 电路。分布参数回路元器件所考虑的要素是与电磁波的传送与反射为基础的要素,即:
反射系数
衰减系数
传送的延迟时间
分布参数电路必须采用场分析法,但场分析法过于复杂,因此需要一种简化的分析方法。微波网络法广泛运用于微波系统的分析,是一种等效电路法,在分析场分布的基础上,用路的方法将微波元件等效为电抗或电阻器件,将实际的导波传输系统等效为传输线,从而将实际的微波系统简化为微波网络,把场的问题转化为路的问题来解决。
一般地,对于一个网络有Y、Z和S参数可用来测量和分析,Y称导纳参数,Z称为阻抗参数,S称为散射参数;前两个参数主要用于节点电路,Z和Y参数对于节点参数电路分析非常有效,各参数可以很方便的测试;但在处理高频网络时,等效电压和电流以及有关的阻抗和导纳参数变得较抽象。与直接测量入射、反射及传输波概念更加一致的表示是散射参数,即S参数矩阵,它更适合于分布参数电路。S参数被称为散射参数,暗示为事务分散为不同的分量,散射参数即描述其分散的程度和分量的大小。
具体来说S参数就是建立在入射波、反射波关系基础上的网络参数,适于微波电路分析,以器件端口的反射信号以及从该端口传向另一端口的信号来描述电路网络。同N端口网络的阻抗和导纳矩阵那样,用散射矩阵亦能对N端口网络进行完善的描述。
阻抗和导纳矩阵反映了端口的总电压和电流的关系,而散射矩阵是反映端口的入射电压波和反射电压波的关系。散射参量可以直接用网络分析仪测量得到,可以用网络分析技术来计算。只要知道网络的散射参量,就可以将它变换成其它矩阵参量。
下面以二端口网络为例说明各个S参数的含义,如图所示。
二端口网络有四个S参数,Sij代表的意思是能量从j口注入,在i口测得的能量,如S11定义为从Port1口反射的能量与输入能量比值的平方根,也经常被简化为等效反射电压和等效入射电压的比值,各参数的物理含义和特殊网络的特性如下:
S11:端口2匹配时,端口1的反射系数
S22:端口1匹配时,端口2的反射系数
S12:端口1匹配时,端口2到端口1的反向传输系数
S21:端口2匹配时,端口1到端口2的正向传输系数
对于互易网络,有:S12=S21对于对称网络,有:S11=S22
对于无耗网络,有:(S11)2+(S12)2=1
我们经常用到的单根传输线,或一个过孔,就可以等效成一个二端口网络,一端接输入信号,另一端接输出信号,如果以Port1作为信号的输入端口,Port2作为信号的输出端口,那么S11表示的就是回波损耗,即有多少能量被反射回源端(Port1),这个值越小越好,一般建议S11<0.1,即-20dB,S21表示插入损耗,也就是有多少能量被传输到目的端(Port2)了,这个值越大越好,理想值是1,即0dB,S21越大传输的效率越高,一般建议S21>0.7,即-3dB。如果网络是无耗的,那么只要Port1上的反射很小,就可以满足S21>0.7的要求,但通常的传输线是有耗的,尤其在GHz以上,损耗很显著,即使在Port1上没有反射,经过长距离的传输线后,S21的值就会变得很小,表示能量在传输过程中还没到达目的地,就已经消耗在路上了。
S参数在电路仿真中的应用
S参数自问世以来已在电路仿真中得到广泛使用。针对射频和微波应用的综合和分析工具几乎都许诺具有用S参数进行仿真的能力,这其中包括安捷伦公司的ADS(Advanced Design System),ADS被许多射频设计平台所集成。
在许多仿真器中我们都可以找到S参数模块,设计人员会设置每一个具体S参数的值。这也和S参数的起源一样,同样是因为频率,在较低的频率时,设计师可以在电路板上安装分立的射频元件,再用阻抗可控的印制线和通孔把它们连接起来。在进行需要较高频率的设计时,设计师必须利用参数曲线以及预先计算的散射参数(即S-参数)模型,才能用传输线和器件模型来设计所有物理元件。
设计师可以通过网络分析仪来实际测量S参数,这样做的好处是可以将器件装配在与将要生产的PCB相同的PCB上进行测试以得到精确的测量结果。设计师也可以采用元器件厂家提供的S参数进行仿真,据安捷伦EDA部门的一位应用工程师在文章中介绍:“这些数据通常是在与最终应用环境不同的环境中测得的。这可能在仿真中引入误差”他举例:“当电容器安装在不同类型的印制电路板时,电容器会因为安装焊盘和电路板材料(如厚度、介电常数等)而存在不同的谐振频率。固态器件也会遇到类似问题(如
LNA 应用中的晶体管)。为避免这些问题,最好应该在实验室中测量S参数。但无论如何,为了进行射频系统仿真,就无法回避使用S参数模型,无论这些数据是来自设计师的亲自测量还是直接从元器件厂家获得,这是由高频电子电路的特性所决定了的。
『玖』 是不是有个仿微波射频的软件 大概叫什么ADS
先进设计系统(Advanced Design System)
1.ADS简介
先进设计系统(Advanced Design System),简称ADS,是安捷伦科技有限公司(Agilent)为适应竞争形势,为了高效的进行产品研发生产,而设计开发的一款EDA软件。软件迅速成为工业设计领域EDA软件的佼佼者,因其强大的功能、丰富的模板支持和高效准确的仿真能力(尤其在射频微波领域),而得到了广大IC设计工作者的支持。 ADS是高频设计的工业领袖。它支持系统和射频设计师开发所有类型的射频设计,从简单到最复杂,从射频∕微波模块到用于通信和航空航天∕国防的MMIC。 通过从频域和时域电路仿真到电磁场仿真的全套仿真技术,ADS让设计师全面表征和优化设计。单一的集成设计环境提供系统和电路仿真器,以及电路图捕获、布局和验证能力 —— 因此不需要在设计中停下来更换设计工具。 先进设计系统是强大的电子设计自动化软件系统。它为蜂窝和便携电话、寻呼机、无线网络,以及雷达和卫星通信系统这类产品的设计师提供完全的设计集成。 ADS电子设计自动化功能十分强大,包含时域电路仿真 (SPICE-like Simulation)、频域电路仿真 (Harmonic Balance、Linear Analysis)、三维电磁仿真 (EM Simulation)、通信系统仿真(Communication System Simulation)、数字信号处理仿真设计(DSP);ADS支持射频和系统设计工程师开发所有类型的RF设计,从简单到复杂,从离散的射频/微波模块到用于通信和航天/国防的集成MMIC,是当今国内各大学和研究所使用最多的微波/射频电路和通信系统仿真软件软件。 此外Agilent公司和多家半导体厂商合作建立ADS Design Kit 及 Model File 供设计人员使用。使用者可以利用Design Kit 及软件仿真功能进行通信系统的设计、规划与评估,及MMIC/RFIC、模拟与数字电路设计。除上述仿真设计功能外,ADS软件也提供辅助设计功能,如Design Guide是以范例及指令方式示范电路或系统的设计流程,而Simulation Wizard是以步骤式界面进行电路设计与分析。ADS还能提供与其他EDA软件,如SPICE、Mentor Graphics的ModelSim、Cadence的NC-Verilog、Mathworks的Matlab等做协仿真(Co-Simulation),加上丰富的元件应用模型Library及测量/验证仪器间的连接功能,将能增加电路与系统设计的方便性、速度与精确性。 ADS软件版本有ADS2008、ADS2006A、ADS2005A、ADS2004A、ADS2003C、ADS2003A、ADS2002C和ADS2002A以及ADS1.5等。
2.ADS软件的仿真分析法
2.1 高频SPICE分析和卷积分析(Convolution) 高频SPICE分析方法提供如SPICE仿真器般的瞬态分析,可分析线性与非线性电路的瞬态效应。在SPICE仿真器中,无法直接使用的频域分析模型,如微带线带状线等,可于高频SPICE仿真器中直接使用,因为在仿真时可于高频SPICE仿真器会将频域分析模型进行拉式变换后进行瞬态分析,而不需要使用者将该模型转化为等效RLC电路。因此高频SPICE除了可以做低频电路的瞬态分析,也可以分析高频电路的瞬态响应。此外高频SPICE也提供瞬态噪声分析的功能,可以用来仿真电路的瞬态噪声,如振荡器或锁相环的jitter。 卷积分析方法为架构在SPICE高频仿真器上的高级时域分析方法,藉由卷积分析可以更加准确的用时域的方法分析于频率相关的元件,如以S参数定义的元件、传输线、微带线等。 2.2 线性分析 线性分析为频域的电路仿真分析方法,可以将线性或非线性的射频与微波电路做线性分析。当进行线性分析时,软件会先针对电路中每个元件计算所需的线性参数,如S、Z、Y和H参数、电路阻抗、噪声、反射系数、稳定系数、增益或损耗等(若为非线性元件则计算其工作点之线性参数),在进行整个电路的分析、仿真。 2.3 谐波平衡分析( Harmonic Balance) 谐波平衡分析提供频域、稳态、大信号的电路分析仿真方法,可以用来分析具有多频输入信号的非线性电路,得到非线性的电路响应,如噪声、功率压缩点、谐波失真等。与时域的SPICE仿真分析相比较,谐波平衡对于非线性的电路分析,可以提供一个比较快速有效的分析方法。 谐波平衡分析方法的出现填补了SPICE的瞬态响应分析与线性S参数分析对具有多频输入信号的非线性电路仿真上的不足。尤其在现今的高频通信系统中,大多包含了混频电路结构,使得谐波平衡分析方法的使用更加频繁,也越趋重要。 另外针对高度非线性电路,如锁相环中的分频器,ADS也提供了瞬态辅助谐波平衡(Transient Assistant HB)的仿真方法,在电路分析时先执行瞬态分析,并将此瞬态分析的结果作为谐波平衡分析时的初始条件进行电路仿真,藉由此种方法可以有效地解决在高度非线性的电路分析时会发生的不收敛情况。 2.4 电路包络分析(Circuit Envelope) 电路包络分析包含了时域与频域的分析方法,可以使用于包含调频信号的电路或通信系统中。电路包络分析借鉴了SPICE与谐波平衡两种仿真方法的优点,将较低频的调频信号用时域SPICE仿真方法来分析,而较高频的载波信号则以频域的谐波平衡仿真方法进行分析 2.5 射频系统分析 射频系统分析方法提供使用者模拟评估系统特性,其中系统的电路模型除可以使用行为级模型外,也可以使用元件电路模型进行习用响应验证。射频系统仿真分析包含了上述的线性分析、谐波平衡分析和电路包络分析,分别用来验证射频系统的无源元件与线性化系统模型特性、非线性系统模型特性、具有数字调频信号的系统特性。 2.6 拖勒密分析(Ptolemy) 拖勒密分析方法具有可以仿真同时具有数字信号与模拟、高频信号的混合模式系统能力。ADS中分别提供了数字元件模型(如FIR滤波器、IIR滤波器,AND逻辑门、OR逻辑门等)、通信系统元件模型(如QAM调频解调器、Raised Cosine滤波器等)及模拟高频元件模型(如IQ编码器、切比雪夫滤波器、混频器等)可供使用。 2.7 电磁仿真分析(Momentum) ADS软件提供了一个2.5D的平面电磁仿真分析功能——Momentum(ADS2005A版本Momentum已经升级为3D电磁仿真器),可以用来仿真微带线、带状线、共面波导等的电磁特性,天线的辐射特性,以及电路板上的寄生、耦合效应。所分析的S参数结果可直接使用于谐波平衡和电路包络等电路分析中,进行电路设计与验证。在Momentum电磁分析中提供两种分析模式:Momentum微波模式即Momentum和Momentum射频模式即Momentum RF;使用者可以根据电路的工作频段和尺寸判断、选择使用。
『拾』 射频电路中寄生参数的含义是什么
天线设计中的"寄生"与射频电路设计中的"寄生"参量应属相同的意思。
在天线实际的模型中,往往会因天线结构、材料特性和表面边界条件的非理想因素对天线总体性能产生附加影响。这些附加影响的参数化,即被称为寄生参量。
例如:在天线等效路模型中,寄生参量通常被等效为串联或并联接入的电容和电感;在场模型中,寄生参量则可被视为,除主模之外被激励或共存的高次模。