先进设计系统.docx

先进设计系统(Advaneed Design System)1.ADS简介先进设计系统(Advaneed Design System)，简称ADS，是安捷伦科技有限公司Ach/anced Design SystemrwT|4-UH

此外Agile nt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、Men tor Graphics 的 ModelSim、Cade nee 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些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。