ADS 2023射频电路设计与仿真自学速成

目 录

第 1章 ADS 2023概述 1

1.1射频技术概述 1

1.1.1 射频技术发展 1

1.1.2 电磁频谱 2

1.1.3 射频电路的特性 2

1.1.4 集总参数元器件 4

1.1.5 射频传输线 7

1.2 ADS 2023简介 8

1.2.1 ADS 2023功能 8

1.2.2 ADS 2023新特性 9

1.3 电路板总体设计流程 9

1.4 ADS 2023的启动 10

1.4.1 ADS 2023的原理图视图环境 11

1.4.2 ADS 2023的布局视图环境 12

1.4.3 ADS 2023符号编辑环境 12

1.4.4 ADS 2023仿真显示环境 13

第 2章 工程的管理 14

2.1 ADS文件结构 14

2.2 ADS 2023工程窗口 15

2.2.1 主窗口 15

2.2.2 菜单栏 15

2.2.3 工具栏 19

2.3 工程视图 20

2.3.1 File View（文件视图） 20

2.3.2 Folder View（文件夹视图） 20

2.3.3 Library View（库视图） 21

2.4 工程文件管理 21

2.4.1 新建工程 21

2.4.2 打开工程 23

2.4.3 工程初始设置 24

2.5 操作实例—创建串联谐振电路工程文件 27

第3章 元器件的管理 31

3.1 电子元器件 31

3.1.1 电子元器件分类 31

3.1.2 元器件类型定义 33

3.2 常用元器件库和元器件 34

3.2.1 集总参数元器件库 34

3.2.2 信号源元器件库 38

3.2.3 传输线和分布参数元器件库 40

3.2.4 有源元器件库 41

3.2.5 滤波器元器件库 43

3.2.6 系统元器件库 43

3.2.7 仿真控件元器件库 45

3.3 库管理 46

3.3.1 新建库文件 46

3.3.2 创建符号文件 48

3.4 符号编辑器参数设置 49

3.4.1 选择模式参数设置 50

3.4.2 网格参数设置 50

3.4.3 注释文本设置 51

3.4.4 单位/刻度设置 52

3.5 绘图工具 53

3.5.1 绘图工具命令 53

3.5.2 绘制多段线 54

3.5.3 绘制多边形 56

3.5.4 绘制矩形 56

3.6 图形编辑工具 57

3.6.1 强制对象网格化 58

3.6.2 设置坐标原点 58

3.6.3 转换为多边形 58

3.7 符号属性设置 59

3.7.1 放置引脚 59

3.7.2 符号标签 60

3.7.3 参数设置 65

3.8 符号生成器 66

3.9 操作实例—绘制探测器符号 68

第4章 原理图设计 73

4.1 原理图文件管理系统 73

4.1.1 新建原理图文件 73

4.1.2 保存原理图文件 82

4.1.3 打开原理图文件 83

4.2 设置原理图工作环境 83

4.2.1 布局参数设置 83

4.2.2 引脚/节点参数设置 84

4.2.3 接口/编辑设置 86

4.2.4 元器件文本/导线标注设置 87

4.2.5 编辑环境显示设置 88

4.2.6 调谐分析设置 89

4.3 搜索元器件 90

4.3.1 直接搜索 90

4.3.2 按钮查找元器件 91

4.4 放置元器件 91

4.5 元器件的属性设置 93

4.6 原理图的电气连接 96

4.6.1 放置导线 96

4.6.2 放置总线 96

4.6.3 放置接地符号 97

4.6.4 放置VAR 98

4.6.5 放置文本 98

4.6.6 放置文本注释 99

4.7 从原理图生成布局图 100

4.8 操作实例 102

4.8.1 串联谐振电路 102

4.8.2 二极管限幅电路 106

第5章 高级原理图设计 109

5.1 高级原理图设计 109

5.2 层次电路 109

5.2.1 层次电路原理图的基本概念 109

5.2.2 层次原理图的基本结构和组成 110

5.3 电路的高级电气连接 111

5.3.1 放置网络标签 111

5.3.2 放置全局节点 112

5.3.3 放置输入/输出端口 113

5.4 层次电路的设计方法 114

5.4.1 自上而下的层次原理图设计 115

5.4.2 自下而上的层次原理图设计 116

5.5 层次结构原理图之间的切换 118

5.5.1 由顶层原理图中的原理图符号切换到相应的子原理图 118

5.5.2 由子原理图切换到顶层原理图 119

5.6 层次原理图层次结构 120

5.7 操作实例——HQ调制器电路层次原理图设计 120

第6章 电路仿真设计 128

6.1 电路仿真步骤 128

6.2 仿真分析设置 128

6.2.1 仿真参数的设置 128

6.2.2 常用仿真控制器 132

6.2.3 信号源元器件库 132

6.2.4 仿真方法 133

6.2.5 探针仿真 136

6.3 数据显示 138

6.3.1 工作环境设置 139

6.3.2 数据显示图 139

6.3.3 轨迹线操作 144

6.3.4 插入图例 149

6.3.5 插入曲线标记 150

6.4 操作实例--HQ调制器电路仿真分析 153

第7章 直流仿真分析 160

7.1 直流仿真分析步骤 160

7.2 直流电压/电流源 160

7.3 直流工作点分析 161

7.3.1 直流仿真控制器 161

7.3.2 设置控制器 166

7.3.3 扫描计划控制器 167

7.3.4 实例-RLC电路直流工作点仿真分析 167

7.4 直流扫描分析 173

7.4.1 参数扫描控制器 173

7.4.2 节点与节点名 174

7.4.3 显示模板控制器 175

7.4.4 公式编辑控制器 176

7.4.5 实例-RLC电路直流扫描分析 177

7.4.6 实例-直流馈电电容电路直流仿真分析 183

第8章 交流小信号分析 188

8.1 交流信号源 188

8.1.1 交流信号激励源 188

8.1.2 单频交流信号激励源 188

8.1.3 交流电源 189

8.2 交流仿真分析 189

8.2.1 交流仿真控制器 190

8.2.2 实例-RLC电路交流小信号分析 191

8.2.3 实例-串联谐振电路交流仿真分析 194

8.3 噪声分析 202

8.3.1 噪声参数设置 202

8.3.2 实例--RLC电路噪声分析 203

8.4 瞬态分析 205

8.4.1 瞬态（Transient）仿真控制器 205

8.4.2 实例--二极管限幅电路瞬态特性分析 208

第9章 S参数仿真分析 212

9.1 散射参数 212

9.1.1 微波网络分析 212

9.1.2 S参数 213

9.2 S参数仿真分析方法 214

9.2.1 S参数仿真控制器 214

9.2.2 S参数探针 215

9.2.3 实例--串联谐振电路S参数仿真分析 218

9.3 Z和Y参数仿真分析 222

9.3.1 S参数仿真控制器 222

9.3.2 Z和Y参数控件 223

9.3.3 实例-直流馈电电容电路S参数仿真分析 223

9.3.4 增益控件 229

9.3.5 史密斯圆图控件 230

9.3.6 实例-史密斯圆图S参数仿真分析 231

9.4 调谐优化 234

9.4.1 调谐优化设置 234

9.4.2 调谐工具 235

9.4.3 优化目标 237

9.4.4 优化工具 238

9.4.5 实例-微带线电路调谐和优化分析 239

第 10章 谐波平衡分析 248

10.1 谐波平衡仿真 248

10.1.1 谐波平衡仿真控制器 248

10.1.2 实例---混合器电路谐波平衡仿真分析 254

10.1.3 实例---探测器电路谐波平衡仿真分析 258

10.2 包络仿真分析 262

10.2.1 包络仿真控制器 263

10.2.2 实例---压控放大器电路包络仿真分析 265

10.3 增益压缩仿真 268

10.3.1 XDB仿真控制器 268

10.3.2 实例---放大器电路增益压缩仿真 270

10.4 大信号S参数（LSSP）仿真控制器 273

10.4.1 LSSP仿真控制器 273

10.4.2 实例---放大器电路LSSP仿真分析 274

第 11章 电路板设计 277

11.1 布局图视图窗口 277

11.1.1 创建空白布局图 277

11.1.2 技术参数设置 279

11.1.3 图层管理 280

11.1.4 创建基板 287

11.2 电路板设计流程 293

11.2.1 电路板物理边界 293

11.2.2 编辑物理边界 295

11.2.3 禁止布线区 297

11.2.4 电路板层显示设置 299

11.2.5 放置元器件 300

11.2.6 插入传输线 301

11.2.7 走线连接 303

11.2.8 网络连接 306

11.2.9 覆铜平面 308

11.2.10 补泪滴 312

11.3 3D效果图 313

11.3.1 3D视图显示 313

11.3.2 3D布局查看器 314

11.4 EM仿真 315

11.4.1 EM仿真窗口 315

11.4.2 仿真设置 317

11.4.3 EM仿真方式 318

11.5 操作实例---传输线电磁仿真分析 318